用工业尾气合成高价值饲料蛋白，靠人工智能“从头设计”功能性蛋白质，让酵母细胞“种出”珍稀药用成分……从“自然索取”到“生命编程”，生物制造正将诸多的“不可能”变为现实。“十五五”期间，在国家战略引领、技术突破赋能、市场需求拉动等因素驱动下，这一万亿级赛道将迎来全面提速的黄金发展期，开启人类生产生活的跨时代变革。
在首钢集团旗下北京首钢朗泽科技股份有限公司，曾经被视为“污染物”的工业尾气，如今已变成了生物乙醇及微生物蛋白等高价值产品，其粗蛋白含量≥80%，比进口特级鱼粉高出15个百分点，接近豆粕的2倍；氨基酸总量占粗蛋白质比例超90%。
“变废为宝”的背后是生物制造的“魔力”所在。“生物制造正在开启‘第四次工业革命’。”北京化工大学生命科学与技术学院党委书记曹辉表示，传统制造以“切削、组装、合成”为核心，而生物制造则是“利用生命体的代谢网络进行合成与组装”，正以前所未有的深度和广度渗透到医药、化工、材料、能源、农业、环保等关键领域。
放眼全球，生物制造已成为决胜未来的关键赛道。今年达沃斯世界经济论坛发布的2025年十大新兴技术中，就有四项与生物制造直接相关，彰显出这一领域的巨大发展潜力。
国家发展改革委宏观经济研究院研究室主任张林山表示，“在生物制造领域，未来不能再满足于个别产品的跟随和模仿，必须立足国情，发挥制度优势和市场优势，以全产业链视角在核心技术突破、产业生态培育、市场环境营造上持续发力，在这场产业变革中抢占先机，将其打造为驱动中国经济高质量发展的重要引擎。”
此前审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》中，在“前瞻布局未来产业”与“加强原始创新和关键核心技术攻关”两大部分，均明确提及发展生物制造。
地方层面也在加速布局生物制造赛道。“十四五”以来，北京、上海、广东、浙江、河南、山东、新疆等20余个省（区、市）已出台相关支持政策，通过加大资金支持、建设产业创新中心、打造高端产业集群等方式，助力产业高质量发展。
“目前，生物医药、生物农业、生物能源、生物基化学品和材料是生物制造产业的核心应用方向。”曹辉指出，这些领域的技术突破与场景落地，共同构筑起这一万亿级赛道的发展基石。
在这些领域中，生物医药是生物制造技术最为成熟、应用范围最广的板块，其中单克隆抗体、疫苗、重组蛋白等生物药更是绝对主力。
生物农业则为保障粮食与蛋白质供给提供了创新路径。坐落于北京中关村生命科学园的齐禾生科通过自主研发的SEEDITTM平台，能够实现基因的精准敲除、碱基替换、基因表达精细调控以及大片段DNA精准插入等复杂的多重基因/基因组操作。
齐禾生科首席执行官张蓓表示，目前企业已针对水稻、小麦、玉米等世界重要粮食作物以及经济特色植物建立了自主高效递送体系，进行精准改良。
生物能源领域展现出“变废为宝”的鲜明特质。以微生物、藻类等生命体为“活体工厂”，成功将秸秆、林业废弃物等农林残余物，餐厨垃圾等有机废弃物，乃至工业废气中的二氧化碳等低碳资源，转化为乙醇、生物柴油、生物航空煤油等清洁燃料。生物基化学品和材料领域，借助合成生物学技术改造的微生物，能够将秸秆等非粮生物质、二氧化碳等低碳原料，高效转化为塑料单体、多元醇等基础化学品。
这些生物基化学品进一步加工制成的新材料，从根本上推动了传统材料工业向“可再生、可降解、高性能”的方向跨越。
人工智能和大数据模型的快速发展，也带给生物制造腾飞的契机。以创新药为例，慧博投研近日发布研究报告显示，通过AI技术能将分子发现时间由传统手段的2年降至11个月，总费用从4.14亿美元降低至20万美元。
悦康药业集团董事兼药物研究院院长宋更申介绍，公司凭借AI技术深度剖析海量生物医学数据，高效筛选出RSV（呼吸道合胞病毒）的潜在靶点，此过程相较于传统筛选方法，时间效率提升了80%。目前，该集团研发的mRNA疫苗YKYY025注射液已顺利获得FDA（美国食品药品监督管理局）的临床试验批准。
“未来3至5年，生物制造行业将进入一个由技术和政策双轮驱动的加速发展期，它不仅会重塑许多传统行业的生产方式，更将重塑生产生活方式。”曹辉表示，据预测，到2050年，生物制造有望创造30万亿美元的经济价值，占全球制造业的三分之一。
还需注意的是，生物制造产业虽然前景广阔，但目前仍面临不少挑战。例如，中试资源适配不足，生物制造上游的部分核心工具与装备存在供应链安全隐患等。
对此，曹辉建议，应积极培育建设生物制造中试能力建设平台，打通“实验室到工厂”的转化瓶颈；集中资源重点投入高效酶制剂、核心菌种、高端仪器装备等重点环节的研发，提升核心技术自主可控水平；优化生物制造项目的审批与监管流程，探索建立适度的容错机制和精准的环保、安全准入标准，明确项目落地全流程规范，为产业发展营造更优质的制度环境。
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