用工業(yè)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(zhì)，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?yōu)楝F(xiàn)實。“十五五”期間，在國家戰(zhàn)略引領、技術突破賦能、市場需求拉動等因素驅(qū)動下，這一萬億級賽道將迎來全面提速的黃金發(fā)展期，開啟人類生產(chǎn)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(jīng)被視為“污染物”的工業(yè)尾氣，如今已變成了生物乙醇及微生物蛋白等高價值產(chǎn)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(zhì)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(yè)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(tǒng)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(wǎng)絡進行合成與組裝”，正以前所未有的深度和廣度滲透到醫(yī)藥、化工、材料、能源、農(nóng)業(yè)、環(huán)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(jīng)濟論壇發(fā)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(fā)展?jié)摿Α?span style="display:none">8eB速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
國家發(fā)展改革委宏觀經(jīng)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(chǎn)品的跟隨和模仿，必須立足國情，發(fā)揮制度優(yōu)勢和市場優(yōu)勢，以全產(chǎn)業(yè)鏈視角在核心技術突破、產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育、市場環(huán)境營造上持續(xù)發(fā)力，在這場產(chǎn)業(yè)變革中搶占先機，將其打造為驅(qū)動中國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎。”
此前審議通過的《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十五個五年規(guī)劃的建議》中，在“前瞻布局未來產(chǎn)業(yè)”與“加強原始創(chuàng)新和關鍵核心技術攻關”兩大部分，均明確提及發(fā)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(qū)、市）已出臺相關支持政策，通過加大資金支持、建設產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、打造高端產(chǎn)業(yè)集群等方式，助力產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
“目前，生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物基化學品和材料是生物制造產(chǎn)業(yè)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(fā)展基石。
在這些領域中，生物醫(yī)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(nóng)業(yè)則為保障糧食與蛋白質(zhì)供給提供了創(chuàng)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(fā)的SEEDITTM平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)基因的精準敲除、堿基替換、基因表達精細調(diào)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(zhí)行官張蓓表示，目前企業(yè)已針對水稻、小麥、玉米等世界重要糧食作物以及經(jīng)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(xiàn)出“變廢為寶”的鮮明特質(zhì)。以微生物、藻類等生命體為“活體工廠”，成功將秸稈、林業(yè)廢棄物等農(nóng)林殘余物，餐廚垃圾等有機廢棄物，乃至工業(yè)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?qū)⒔斩挼确羌Z生物質(zhì)、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(tǒng)材料工業(yè)向“可再生、可降解、高性能”的方向跨越。
人工智能和大數(shù)據(jù)模型的快速發(fā)展，也帶給生物制造騰飛的契機。以創(chuàng)新藥為例，慧博投研近日發(fā)布研究報告顯示，通過AI技術能將分子發(fā)現(xiàn)時間由傳統(tǒng)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(yè)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(yī)學數(shù)據(jù)，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(tǒng)篩選方法，時間效率提升了80%。目前，該集團研發(fā)的mRNA疫苗YKYY025注射液已順利獲得FDA（美國食品藥品監(jiān)督管理局）的臨床試驗批準。
“未來3至5年，生物制造行業(yè)將進入一個由技術和政策雙輪驅(qū)動的加速發(fā)展期，它不僅會重塑許多傳統(tǒng)行業(yè)的生產(chǎn)方式，更將重塑生產(chǎn)生活方式。”曹輝表示，據(jù)預測，到2050年，生物制造有望創(chuàng)造30萬億美元的經(jīng)濟價值，占全球制造業(yè)的三分之一。
還需注意的是，生物制造產(chǎn)業(yè)雖然前景廣闊，但目前仍面臨不少挑戰(zhàn)。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(huán)節(jié)的研發(fā)，提升核心技術自主可控水平；優(yōu)化生物制造項目的審批與監(jiān)管流程，探索建立適度的容錯機制和精準的環(huán)保、安全準入標準，明確項目落地全流程規(guī)范，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展營造更優(yōu)質(zhì)的制度環(huán)境。（記者 梁倩 熊琳）
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