生物制造的定义与核心特征 - 生物制造是利用微生物、动物或植物细胞等生命单元，通过设计和改造其代谢路径来生产人类所需物质的制造方式，本质是让生命体成为“智能工厂”[2] - 其原料基础发生根本转变，从依赖石油、煤炭等化石资源转向使用糖、秸秆、二氧化碳等可再生资源，实现“以生替化”和“以碳养碳”[2] - 到2050年，生物制造创造的经济价值或将超过30万亿美元，成为下一代工业革命的核心驱动力[2] 生物制造的战略重要性 - 该技术是实现“双碳”目标的关键路径，因其使用可再生资源，可大幅减少碳排放[3] - 其制造过程更加绿色高效，原料广泛，可将二氧化碳转化为燃料化学品，将秸秆变为可降解塑料[3] - 结合人工智能与合成生物学，生物制造具备“可编程制造”的无限潜力，能像写代码一样设计微生物基因以生产特定分子[3] 生物制造的应用场景与产业影响 - 在食品领域，细胞培养肉、微生物蛋白、合成乳制品等新型食材正走向现实[4] - 在时尚产业，利用细菌丝蛋白、藻类真菌纤维、菌丝皮革可生产生物丝绸、纺织品和皮革制品，推动绿色时尚[4] - 在建筑行业，“生物砖”技术利用真菌菌丝形成可自我修复、吸收二氧化碳的砖块[4] - 在交通运输领域，用二氧化碳生产航空燃料已实现商业试飞，并能生产高性能润滑油、轮胎橡胶等[4] - 在医疗健康领域，微生物可高效合成药物，合成生物学有望实现个体化药物生产乃至“打印”组织器官[4] 行业发展面临的挑战 - 底层技术能力有待加强，包括基因编辑工具、菌种设计算法、酶工程技术等基础环节需要突破[5] - 产业化落地存在“死亡之谷”，实验室技术到大生产需要建设中试验证平台作为桥梁[5] - 政策标准体系不完善，生物基产品认证、安全评估、市场准入机制仍需细化[5] 行业未来发展趋势 - 人工智能与生物制造深度融合，AI可将菌种改良时间从几年缩短到几周，实现精准的“设计生命”[6] - 碳循环制造成为方向，工厂将实现从“碳消耗”到“碳循环”的转变，不仅能减排还能“吃碳吐产品”[6] - 跨界融合加速，生物技术将与材料、能源、智能制造深度融合，形成全新产业生态[6] 中国的发展机遇与政策支持 - 中国在发酵产能、产业规模、工程化经验等方面已具备领先优势[7] - 2024年《政府工作报告》提出积极打造生物制造等新增长引擎，“十五五”规划建议明确要推动其成为新的经济增长点[7] - 随着国家加快布局，中国有望在这场未来产业竞争中占据重要位置[1][7] 行业活动与服务平台 - 行业将举办“第十一届生物基大会暨展览”等系列会议与展览活动，涵盖关键化学品与材料、国际合作、生物基材料应用等多个论坛[10] - 存在如“DT新材料”等全球生物基和生物制造产业服务平台，提供资讯、新品库、供需对接、产业月报及定制研报等服务[11]

图①：生物制造流程示意图。 图②：生物航煤样品。 图③：生物基塑料样品。 自动化高通量菌种筛选设施。 本版图片均为北京化工大学提供 网友：最近，生物制造成了热词。我很好奇，什么是生物制造？它如何改变我们的生活？ 编辑：当前，新一轮科技革命和产业变革深入发展，以生物制造等为代表的新兴产业成为我国培育发展 新动能、打造发展新优势的重要领域，正在悄然改变着我们的生产与生活。本期"院士讲科普"，我们邀 请中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟，谈谈生物制造如何智造未来。 "有生命的工厂"开辟新的制造路径 说起"制造"，人们通常会想到机器轰鸣、机械臂舞动的钢铁工厂。然而，有一种"制造"却截然不同， 是"有生命的工厂"——这就是生物制造。 所谓生物制造，就是利用微生物、动物或植物细胞等生命单元，通过设计、改造、控制它们的代谢路 径，生产人们想要的物质。简而言之，生物制造就是让生命来"造东西"。 比如，传统发酵技术是让酵母生产酒，而利用现代生物制造技术，科学家可以让它生产药物分子、香 料、塑料甚至燃料。可以说，生物制造是传统发酵产业与合成生物学的结合，它不再依赖石油、煤炭 等，而是以糖、秸秆、二氧化碳等可再生资源为原料，生 ...

行业整体发展 - 新材料产业向绿色化、智能化、融合化方向升级跃迁[1] - 人工智能、高通量计算机与材料基因工程深度融合将极大加速新材料研发效率并颠覆传统研发模式[6] - 中国多项原创成果跻身国际舞台为全球新材料产业提供宝贵经验[6] 蚌埠市产业集聚 - 蚌埠市集聚新材料企业411家产业规模突破660亿元[1] - 初步形成以硅基、生物基新材料为特色化工新材料、先进有色金属材料等协同发展的产业体系[1] 中建材玻璃新材料研究院集团 - 公司突破百余项技术瓶颈包括超薄电子玻璃、新能源玻璃等关键核心技术[1] - 产品包括超薄柔性玻璃、高性能空心玻璃微珠、深海玻璃球舱等[1] 安徽丰原集团有限公司 - 公司攻克生物基新材料领域多项关键技术打通从上游乳酸菌种制备到下游聚乳酸终端制品的完整产业链[3] - 产品包括由秸秆制成的绿色建材、纺织服装、汽车内饰、3D打印材料等生物基产品[3] 安徽壹石通材料科技股份有限公司 - 公司为国家级制造业单项冠军其自主研发的锂电池用勃姆石新材料在全球占据近50%市场份额[3] - 加快产学研协作攻克固体氧化物燃料电池、高纯石英砂等前沿材料卡脖子技术人工合成高纯石英砂产线正在建设[4] 安徽北方微电子研究院集团有限公司 - 研发团队突破非侵入凝胶电极、脑电信号采集芯片等前沿材料技术瓶颈[6] - 通过AI+新材料融合实现脑机接口产品应用如脑控履带小车推动在工业制造、医疗健康等领域场景落地[6]

政策支持 - 工信部和卫健委联合征集食品加工领域生物制造创新技术应用方向 重点围绕食品原料 食品添加剂 食品相关产品等领域 征集合成生物学 发酵工程 酶工程等创新技术 要求产品已进入小批量试产或规模化生产阶段 有充分安全性证明或已在其他国家通过审批 并达到国内"三新食品"申报条件但尚未获批 [1] - 海南出台生物医药产业支持政策 对产品研发全流程按阶段性成果给予40万元至1000万元资金奖励 对企业兼并重组产生的银行贷款给予50%贴息且连续2年 最高补贴500万元 对获得国际权威认证的药品和医疗器械企业给予200万元一次性奖励 对参加国家带量采购中标品种按实际销售额3%给予最高300万元奖励 [2][3] - 海南将培育发展生物制造 医美 特医食品 数字疗法等新兴产业 围绕新型疫苗 抗体药物 细胞和基因治疗产品 合成生物学等领域开展研究转化应用 [4] - 湖南常德颁布中国首部合成生物制造领域地方性法规《常德市促进合成生物制造产业发展若干规定》 涉及财政资金支持 助企服务 要素资源保障等19条内容 于8月20日正式实施 今年1至7月常德市35家合成生物制造相关企业产值达76.89亿元 产业链产值增速达23.52% [5] - 常德法规创新建立招商引资 投资融资 科技创新等容错机制 实施包容审慎监管 开辟行政审批绿色通道 首次将"轻微不罚""首违免罚"写入地方性法规 创设一事一议柔性引才 股权期权激励人才等系列人才制度 设立50亿元合成生物制造产业投资母基金和10亿元科创引导基金 参与及合作基金规模超过400亿元 [6][7] 产业活动 - 上海设立11家新材料中试基地 其中8家涉及化工新材料 包括上海国际化工新材料创新中心中试基地提供电子化学品 生物制造 绿色化工等领域中试服务 上海生物制造生物基新材料中试基地侧重于重组多肽生物制造 发酵工艺中试放大等中试服务 [8] - 2025中国生物制造科技创新论坛将于9月25日至26日在湖南常德举办 论坛以"生机无限 制引未来"为主题 旨在搭建高端交流平台 推动科技创新与产业深度融合 设计"1+3+N"内容架构 包括1场开幕式暨主论坛 3场平行会议和N项特色活动 [10][12][13] - 第四届合成生物与绿色生物制造大会在宁波开幕 涵盖四大专场 同期举办青年论坛 高层座谈会等活动 深圳理工大学与宁波酶赛生物举行校企联合实验室签约仪式 [21] - 滨海新区生物制造中试平台联盟由12家单位组成 聚焦发酵 细胞 核酸 疫苗方向 提供中试服务 [22] - 中越企业与大学合作共建合资企业研发量产合成生物制品 瞄准东盟农业绿色转型与粮食安全需求 百亿市场前景广阔 [23] - 第二十届中国研究生电子设计竞赛商业计划书专项赛吸引333所高校及科研院所的8241支队伍参与 其中商业计划书专项赛约200所研究生培养单位参与 共1751支队伍 7282名师生参赛 122个项目晋级全国总决赛 [17] - 新微创源孵化器累计孵化服务200余家科技企业 采用"六位一体"孵化模式为科创初期企业提供专属孵化服务 [20] 技术研发 - 清华大学合成与系统生物学中心指出生物制造具备引领第四次工业革命的潜力 可能重构传统制造模式 替代天然产物获取方式 颠覆农业种养殖方式 需加强核心菌种 基因编辑 生物反应器等关键技术攻关 提升要素配置水平 构建友好的政策与应用环境 [11] - 湖北省启动"高效作物固氮菌剂创制与应用示范"项目 计划开发不少于4种固氮菌剂产品 建成千吨级生产线 在2000亩示范区实现减氮30%或固氮效率提升10%的核心目标 [39] - 呼和浩特经济技术开发区企业金宇保灵成功筛选出细菌多糖类纳米佐剂 并在小动物模型中验证其独特作用机制 金宇保灵全球首个mRNA疫苗及核酸药物智能化制造项目通过GMP静态验收 科拓微生态制剂 特瑞尔生物等开始规模化生产运行 [40][41] 企业动态 - 齐鲁制药MabPair技术平台孕育出全球首个PD-1/CTLA-4双功能组合抗体艾帕洛利托沃瑞利单抗注射液 已于2024年9月获国家药监局批准上市 是齐鲁制药在国内上市的第13个生物药 公司已上市15款生物药 覆盖实体肿瘤 风湿免疫 眼科等多个治疗领域 [25][26] - 齐鲁制药2019年12月国内首家上市贝伐珠单抗注射液 价格约为原研药五分之一 2020年以来成功上市地舒单抗注射液等11款生物药 雷珠单抗注射液获得欧盟和英国上市批准 是首个欧盟获批的国产雷珠单抗 也是中国首个"出海"的眼科生物制剂 [27][28] - 深圳晶泰科技孵化企业希格生科凭借全球首款弥漫性胃癌靶向药SIGX1094R入围2025年美国盖伦奖"最佳生物技术产品奖" 该药物是全球首款针对弥漫性胃癌的靶向药物 也是首个基于类器官和AI技术平台开发出的药物 晶泰科技运用AI技术仅用6个月完成临床前候选化合物开发 较传统研发周期缩短60%以上 [29][30][31] - 晶泰科技2023年与礼来签订2.5亿美元AI+机器人药物发现合作 2025年8月与创新生物制药公司DoveTree签订AI药物研发合作 总订单规模约470亿港元（59.9亿美元） [33] - 赛托生物与英矽智能合作探索将AI技术应用于菌株优化和工艺设计 [34] - 微远生物完成近亿元Pre-A轮融资 由熔拓资本领投 道彤投资跟投 融资将用于强化AI驱动的智能化技术平台 加速关键发酵生产中试基地建设 [35][36] - 馨海生物完成B轮融资 由瑞鹏资产投资 将用于提升研发能力和产品商业化 [37][38] - 赛业生物入选国家工信部首批"人工智能在生物制造领域典型应用案例" 其AbSeek™抗体智能计算平台通过AI技术构建"干湿结合"全人源抗体发现系统 突破天然抗体库限制 极大压缩抗体筛选周期和抗体药物研发成本 [46][47][48] - 蔚来汽车科技成功注册两枚"NOMI"商标 国际分类为科学仪器 申请商品/服务包括教学机器人 科学研究用具有人工智能的人形机器人 生物芯片传感器等 [50] - 磐升生物培育出1家国家级专精特新"小巨人"企业 4家省级"专精特新"企业及3家省级"瞪羚"企业 [51] - 迈克生物参股的果壳生物自主开发临床筛查定制基因芯片 基于该芯片开发的遗传病携带筛查产品乐芯筛和精神类疾病精准用药精芯宁正在与临床医院展开临床前测试 [52][53] 产业建设 - 常德市编制合成生物制造产业发展规划 以本地高校为主阵地打造全省首个合成生物制造产业创新创业中心 建成合成生物产业研究院 微生物改造技术全国重点实验室常德研发基地等创新平台 形成常德经开区 津市 安乡等3个研发基地 [7] - 呼和浩特推进兽用疫苗 宠物疫苗项目建设 金宇保灵全球首个mRNA疫苗及核酸药物智能化制造项目通过GMP静态验收 科拓微生态制剂 特瑞尔生物等开始规模化生产运行 奥普赛生物神康医疗进入试生产阶段 双奇药业 映生水凝胶等一批生物制造企业开启投产前厂房装修 [41] - 临沧万物生农业生物科技有限公司成立 注册资本100万人民币 经营范围为肥料生产 肥料销售 复合微生物肥料研发等 [42][43]