用工業尾氣合成高價值飼料蛋白，靠人工智能“從頭設計”功能性蛋白質，讓酵母細胞“種出”珍稀藥用成分……從“自然索取”到“生命編程”，生物制造正將諸多的“不可能”變為現實。“十五五”期間，在國家戰略引領、技術突破賦能、市場需求拉動等因素驅動下，這一萬億級賽道將迎來全面提速的黃金發展期，開啟人類生產生活的跨時代變革。
在首鋼集團旗下北京首鋼朗澤科技股份有限公司，曾經被視為“污染物”的工業尾氣，如今已變成了生物乙醇及微生物蛋白等高價值產品，其粗蛋白含量≥80%，比進口特級魚粉高出15個百分點，接近豆粕的2倍;氨基酸總量占粗蛋白質比例超90%。
“變廢為寶”的背后是生物制造的“魔力”所在。“生物制造正在開啟‘第四次工業革命’。”北京化工大學生命科學與技術學院黨委書記曹輝表示，傳統制造以“切削、組裝、合成”為核心，而生物制造則是“利用生命體的代謝網絡進行合成與組裝”，正以前所未有的深度和廣度滲透到醫藥、化工、材料、能源、農業、環保等關鍵領域。
放眼全球，生物制造已成為決勝未來的關鍵賽道。今年達沃斯世界經濟論壇發布的2025年十大新興技術中，就有四項與生物制造直接相關，彰顯出這一領域的巨大發展潛力。
國家發展改革委宏觀經濟研究院研究室主任張林山表示，“在生物制造領域，未來不能再滿足于個別產品的跟隨和模仿，必須立足國情，發揮制度優勢和市場優勢，以全產業鏈視角在核心技術突破、產業生態培育、市場環境營造上持續發力，在這場產業變革中搶占先機，將其打造為驅動中國經濟高質量發展的重要引擎。”
此前審議通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十五個五年規劃的建議》中，在“前瞻布局未來產業”與“加強原始創新和關鍵核心技術攻關”兩大部分，均明確提及發展生物制造。
地方層面也在加速布局生物制造賽道。“十四五”以來，北京、上海、廣東、浙江、河南、山東、新疆等20余個省(區、市)已出臺相關支持政策，通過加大資金支持、建設產業創新中心、打造高端產業集群等方式，助力產業高質量發展。
“目前，生物醫藥、生物農業、生物能源、生物基化學品和材料是生物制造產業的核心應用方向。”曹輝指出，這些領域的技術突破與場景落地，共同構筑起這一萬億級賽道的發展基石。
在這些領域中，生物醫藥是生物制造技術最為成熟、應用范圍最廣的板塊，其中單克隆抗體、疫苗、重組蛋白等生物藥更是絕對主力。
生物農業則為保障糧食與蛋白質供給提供了創新路徑。坐落于北京中關村生命科學園的齊禾生科通過自主研發的SEEDITTM平臺，能夠實現基因的精準敲除、堿基替換、基因表達精細調控以及大片段DNA精準插入等復雜的多重基因/基因組操作。
齊禾生科首席執行官張蓓表示，目前企業已針對水稻、小麥、玉米等世界重要糧食作物以及經濟特色植物建立了自主高效遞送體系，進行精準改良。
生物能源領域展現出“變廢為寶”的鮮明特質。以微生物、藻類等生命體為“活體工廠”，成功將秸稈、林業廢棄物等農林殘余物，餐廚垃圾等有機廢棄物，乃至工業廢氣中的二氧化碳等低碳資源，轉化為乙醇、生物柴油、生物航空煤油等清潔燃料。生物基化學品和材料領域，借助合成生物學技術改造的微生物，能夠將秸稈等非糧生物質、二氧化碳等低碳原料，高效轉化為塑料單體、多元醇等基礎化學品。這些生物基化學品進一步加工制成的新材料，從根本上推動了傳統材料工業向“可再生、可降解、高性能”的方向跨越。
人工智能和大數據模型的快速發展，也帶給生物制造騰飛的契機。以創新藥為例，慧博投研近日發布研究報告顯示，通過AI技術能將分子發現時間由傳統手段的2年降至11個月，總費用從4.14億美元降低至20萬美元。
悅康藥業集團董事兼藥物研究院院長宋更申介紹，公司憑借AI技術深度剖析海量生物醫學數據，高效篩選出RSV(呼吸道合胞病毒)的潛在靶點，此過程相較于傳統篩選方法，時間效率提升了80%。目前，該集團研發的mRNA疫苗YKYY025注射液已順利獲得FDA(美國食品藥品監督管理局)的臨床試驗批準。
“未來3至5年，生物制造行業將進入一個由技術和政策雙輪驅動的加速發展期，它不僅會重塑許多傳統行業的生產方式，更將重塑生產生活方式。”曹輝表示，據預測，到2050年，生物制造有望創造30萬億美元的經濟價值，占全球制造業的三分之一。
還需注意的是，生物制造產業雖然前景廣闊，但目前仍面臨不少挑戰。例如，中試資源適配不足，生物制造上游的部分核心工具與裝備存在供應鏈安全隱患等。
對此，曹輝建議，應積極培育建設生物制造中試能力建設平臺，打通“實驗室到工廠”的轉化瓶頸;集中資源重點投入高效酶制劑、核心菌種、高端儀器裝備等重點環節的研發，提升核心技術自主可控水平;優化生物制造項目的審批與監管流程，探索建立適度的容錯機制和精準的環保、安全準入標準，明確項目落地全流程規范，為產業發展營造更優質的制度環境。
責任編輯：陸迪
