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工業(yè)尾氣“變”身魚飼料，地溝油“變”為飛機(jī)燃料，秸稈“變”成了薄膜……讓這一切看似不可能成為可能的就是生物制造。生物制造是一種全新的生產(chǎn)技術(shù)，融合了生物學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等多種技術(shù)，具有清潔、高效、可再生等特點(diǎn)，有可能在能源、農(nóng)業(yè)、化工和醫(yī)藥等領(lǐng)域改變世界工業(yè)格局。

2024年《政府工作報(bào)告》提出，“積極打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等新增長(zhǎng)引擎”。賽迪研究院數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前，我國(guó)先進(jìn)生物制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)上萬億元，生物制藥、生物材料、生物能源、生物化工、新型食品制造等重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)展步伐加快，發(fā)展?jié)摿涂臻g很大。

制造領(lǐng)域新模式

生物制造是將生物體的功能與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的創(chuàng)新模式，核心在于利用生物催化劑進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化和加工。不同于傳統(tǒng)的化學(xué)合成或機(jī)械加工，生物制造是充分利用生物體的代謝能力和自我組織能力，實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)、綠色的生產(chǎn)過程。作為一種新型制造范式，生物制造不僅為解決資源、能源、環(huán)境等全球性挑戰(zhàn)提供了新思路，也為人類健康、材料創(chuàng)新等領(lǐng)域帶來了革命性機(jī)遇。

工業(yè)和信息化部新聞宣傳中心工新智庫負(fù)責(zé)人郭鑫認(rèn)為，生物制造是制造領(lǐng)域一次新的突破。落實(shí)到產(chǎn)業(yè)來說，生物制造是一種制造模式，其本質(zhì)在于用生物制造的方法生產(chǎn)產(chǎn)品。生物制造產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋從原料供應(yīng)到終端應(yīng)用的全過程。上游環(huán)節(jié)主要包括可再生生物質(zhì)和一些化學(xué)原料;中游環(huán)節(jié)是生物制造的核心，主要包括發(fā)酵工程、分離純化技術(shù)等;下游環(huán)節(jié)主要包括產(chǎn)品加工和市場(chǎng)應(yīng)用，可分為生物醫(yī)藥、生物材料、生物能源、生物基化學(xué)品等多個(gè)方向。

生物制藥是中國(guó)生物制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的細(xì)分領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)規(guī)模占總規(guī)模的一半以上。即使受到疫情后相關(guān)產(chǎn)品銷售減少、醫(yī)藥出口下降等因素影響，生物制藥仍然占有較大的市場(chǎng)份額，體現(xiàn)出其在生物制造產(chǎn)業(yè)中的持續(xù)領(lǐng)跑地位。數(shù)據(jù)顯示，目前全球生物制藥市場(chǎng)規(guī)模已超過4000億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率保持在10%以上，中國(guó)、印度等新興市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)和創(chuàng)新藥物的不斷出現(xiàn)是主要驅(qū)動(dòng)力。

生物材料正在推動(dòng)材料產(chǎn)業(yè)向綠色、可持續(xù)方向轉(zhuǎn)型，雖然目前規(guī)模較小，但增速較快，被視為未來生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。生物能源是應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要選擇，生物制造在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。目前，由于受到技術(shù)成熟度、商業(yè)化應(yīng)用等因素影響，生物能源的整體規(guī)模相對(duì)較小，但增速較快，未來發(fā)展空間廣闊。

清華大學(xué)合成與系統(tǒng)生物學(xué)中心主任陳國(guó)強(qiáng)接受記者采訪時(shí)表示，在生物合成技術(shù)中，丙氨酸技術(shù)以及基因編輯、底盤細(xì)胞等方面都取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步。微生物基因工程或合成生物學(xué)的生物制造，可能會(huì)推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)飛躍式發(fā)展，并成為未來的長(zhǎng)板。

“生物制造顛覆了化工產(chǎn)品生產(chǎn)的范式，對(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)帶來了直接、巨大、高質(zhì)量的提升。”安徽華恒生物科技股份有限公司董事長(zhǎng)郭恒華介紹，隨著更多生物合成新技術(shù)、新產(chǎn)品出現(xiàn)并完整打通端到端之間的距離后，將給化工產(chǎn)品生產(chǎn)范式及整個(gè)化工產(chǎn)業(yè)帶來顛覆性影響，相關(guān)各行各業(yè)也將隨之改變。

各地競(jìng)相布局

賽迪研究院消費(fèi)品工業(yè)研究所食品與生物制造產(chǎn)業(yè)研究室副主任王旭認(rèn)為，我國(guó)生物制造將進(jìn)入快速發(fā)展的黃金時(shí)期，生物制造與新一代信息技術(shù)、工程技術(shù)、材料科學(xué)及細(xì)分行業(yè)先進(jìn)技術(shù)深度融合，有助于拉動(dòng)制造業(yè)研發(fā)、資本等投入，縮短新品研發(fā)周期，優(yōu)化生產(chǎn)制造方式和企業(yè)效益。此外，生物制造規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，將有力帶動(dòng)裝備、檢測(cè)、生物環(huán)保等服務(wù)型制造、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

各地正紛紛加快布局生物制造產(chǎn)業(yè)新賽道，加大資金支持力度，建設(shè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，打造高端生物制造產(chǎn)業(yè)集群。“十四五”時(shí)期以來，北京、上海、廣東、浙江、河南、山東、新疆等20余個(gè)省(區(qū)、市)出臺(tái)了相關(guān)政策;北京、深圳、常州、無錫等地均設(shè)立了生物制造相關(guān)專項(xiàng)基金。

《常州市關(guān)于支持合成生物產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干措施》提出，到2027年，將常州打造成為長(zhǎng)三角一流的合成生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地，全市合成生物產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超1000億元;《合肥市推進(jìn)生物制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案(2024—2026)》提出，力爭(zhēng)到2026年，建設(shè)3個(gè)以上國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的專業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，生物制造產(chǎn)業(yè)集群產(chǎn)值規(guī)模突破300億元。

近日在安徽合肥市舉行的2024中國(guó)生物制造大會(huì)上，現(xiàn)場(chǎng)開展了產(chǎn)業(yè)對(duì)接和簽約活動(dòng)，簽約項(xiàng)目和基金總規(guī)模達(dá)百億元級(jí)。陳國(guó)強(qiáng)認(rèn)為，發(fā)展生物制造最關(guān)鍵的幾個(gè)要素是低成本的水、電、氣，偏遠(yuǎn)地方比如內(nèi)蒙古、新疆等地的水、電、氣比較便宜，因而在制造成本上有比較優(yōu)勢(shì)。其他地區(qū)可以根據(jù)地方優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)需求選擇生物制造的研究方向，發(fā)揮地方的人才優(yōu)勢(shì)，發(fā)展附加值較高的應(yīng)用場(chǎng)景。比如合肥的汽車制造產(chǎn)業(yè)、面板產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好，可以根據(jù)這些產(chǎn)業(yè)配套調(diào)節(jié)生物制造的研究方向。

創(chuàng)造良好發(fā)展環(huán)境

當(dāng)前，我國(guó)生物制造核心產(chǎn)業(yè)增加值占工業(yè)增加值比重為2.4%，仍有較大的市場(chǎng)提升空間。生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨一些瓶頸，包括規(guī)模化生產(chǎn)工程挑戰(zhàn)，生產(chǎn)成本相對(duì)較高，產(chǎn)品質(zhì)量和一致性控制難提升，原料供應(yīng)可持續(xù)性不足，跨學(xué)科人才短缺等。

中國(guó)科學(xué)院院士、分子微生物學(xué)家趙國(guó)屏表示，要從“賦能基礎(chǔ)研究”和“賦能生物工程”兩個(gè)層面“做好當(dāng)下”。建立健全從基礎(chǔ)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化到應(yīng)用落地的支持體系，做好創(chuàng)新鏈、供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈管理，加強(qiáng)科學(xué)監(jiān)管，為生物制造創(chuàng)造良好發(fā)展環(huán)境。

中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所副所長(zhǎng)向華認(rèn)為，研究所現(xiàn)在做的是“0到1”的工作，即核心技術(shù)和顛覆性技術(shù)突破;也做“1到10”的工作，與企業(yè)一起把技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，讓這些高附加值、高質(zhì)量、安全健康的產(chǎn)品服務(wù)老百姓的美好生活。目前產(chǎn)業(yè)生態(tài)還在建設(shè)過程中，希望產(chǎn)、學(xué)、研、用、金一起發(fā)力，把這個(gè)領(lǐng)域做大做強(qiáng)。

“促進(jìn)科研成果向產(chǎn)業(yè)成果轉(zhuǎn)化是實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展的關(guān)鍵，高校和科研機(jī)構(gòu)要與企業(yè)建立緊密的合作關(guān)系，通過技術(shù)許可、聯(lián)合研發(fā)、創(chuàng)業(yè)孵化等多種方式，加速科研成果的商業(yè)化進(jìn)程。”陳國(guó)強(qiáng)說。

郭鑫建議，當(dāng)前需要完善頂層設(shè)計(jì)，制定國(guó)家級(jí)生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，明確發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)領(lǐng)域和主要任務(wù)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明方向;制定和完善生物制造相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提升產(chǎn)品質(zhì)量和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力;鼓勵(lì)生物制造技術(shù)在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、材料、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用，拓展市場(chǎng)空間。

在2024中國(guó)生物制造大會(huì)上，工業(yè)和信息化部新聞宣傳中心、清華大學(xué)合成與系統(tǒng)生物學(xué)中心聯(lián)合行業(yè)內(nèi)首批80余家企事業(yè)單位共同發(fā)起成立“生物制造產(chǎn)業(yè)方陣”，將聯(lián)動(dòng)生物制造領(lǐng)域多方力量，促進(jìn)生物制造領(lǐng)域供需對(duì)接、資金融通、應(yīng)用落地，聚力推動(dòng)生物制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。( 黃 鑫)