地沟油炼出航空燃油、二氧化碳合成淀粉……生物制造让越来越多的“不可思议”变成现实。日前，记者采访了解到，随着基因检测成本快速下降以及基因编辑技术快速发展，可实现低成本优化或重塑生物生产过程，使先进生物制造技术产业化应用成为可能。万亿级的产业蓝海正在加速形成。
生物制造“角色”多变
今年《政府工作报告》首次提出“未来产业投入增长机制”，为生物制造产业发展装上政策新引擎。为何生物制造能获此青睐？
赛迪研究院消费品工业研究所所长李博洋认为，这与生物制造能带来巨大的可能性密切相关。通过与工程技术、信息技术、材料科学等深度融合，生物制造将演绎出丰富多彩的“角色”。这也或将成为全球新一轮科技革命和产业变革战略的制高点。
李博洋介绍，在制造业领域，生物制造是以前沿生物科学为基础，以先进工业生物技术为核心，利用生物体机能改造现有制造过程，或利用生物质资源进行能源、材料与产品生产的新型制造方式。以葡萄糖为例，传统生产方式只能通过扩大产能来提升产量，而生物制造方式则可以通过提升生产效率来提升产量，有效突破扩大生产规模瓶颈，大幅降低成本，对现有生产方式产生颠覆性影响。
在实现“双碳”目标过程中，生物制造能在原料、工艺、回收利用等多个环节实现减排，降低工业过程能耗、物耗，减少二氧化碳排放及空气、水、土壤污染。以1,3-丙二醇生物制造为例，与石油路线相比，二氧化碳减排63%，能耗减少30%，原料成本下降37%。
在保障国家安全发展过程中，生物制造能为生物安全治理、应对重大新发突发传染病、动植物疫情以及潜在的生化武器威胁提供技术、产品、装备和解决方案；提高药物、药材的生产效率，降低药品成本，实现稀缺药材的人工合成；颠覆性重构人类食物链，有效缓解粮食安全压力。
国际赛道竞逐激烈
据不完全统计，目前已有60多个国家和地区全面推进生物经济和生物制造产业发展。
李博洋告诉记者，纵观全球，生物制造大多以确保粮食安全、满足人类营养健康需求、适应气候变化、减少资源依赖等可持续发展战略需求为目标，将高价值食品配料及添加剂、生物医药、生物燃料、生物基材料等作为生物制造产业发展的主要方向。此外，还有部分国家依托资源和产业禀赋培育出以海洋资源为核心的“蓝色生物经济”、以农林资源为核心的“绿色生物经济”，另有葡萄牙、西班牙提出“循环生物经济”等较有特色的生物制造产业发展方向。
李博洋进一步补充，国际上，生物制造赛道一片火热，产业优势各有千秋。我国在生物制造领域起步较早，在2018年就确定了绿色生物制造技术重大研发计划。北京、上海、安徽、江苏等超30个省份均布局生物制造产业，全国发酵行业拥有3000亿元产值、3000万吨的规模。美国在生物基化学品和材料、生物医药、生物能源与生物燃料、食品添加剂等领域具有优势；英国在干细胞、组织工程与海洋生物、制药和生物制品业等领域具有优势；德国在生物基化学品和材料、生物医药等领域具有优势；日本在高性能生物材料、生物塑料、生物制药、生物燃料等领域具有优势。
三步走壮大产业
从起步到壮大，我国生物制造产业如何实现跨越式发展？“根据发展基础，我国推进生物制造产业发展将分为三步走。”李博洋说。
2022~2025年为固本强基阶段。通过强化顶层设计和战略部署，围绕生物制造“芯片”——核心工业酶和工业菌种的创制，建立引领未来的生物制造前沿技术系统，实现创新能力显著提升、关键技术自主可控、生物制造技术支撑体系基本建立、重点产业生物制造渗透率明显提升的目标。
2026~2030年为全面崛起阶段。通过优化制度和政策环境，积极培育市场需求，大力推进生物制造示范工程，不断壮大产业规模，建成全球生物经济的重要一极。在此阶段，我国将力争实现先进生物制造产业及相关服务业增加值超4万亿元，生物制造渗透率达到8%以上，产业迈向中高端。
2031~2035年为繁荣发展阶段。通过推进绿色生物制造方式在生产、生活、生态等领域的全面应用，支撑制造强国建设，助力实现碳中和。生物制造技术应用空间将不断拓展，生物制造渗透率达到15%，先进生物制造产业及相关服务业增加值突破10万亿元，以二氧化碳为原料的工业生物转化新技术全面实现产业化应用。
“‘十五五’是我国生物制造全面崛起的关键时期。”李博洋表示，着眼当下，推进生物制造要加快构建创新+产业+管理三大产业体系。创新发展体系建设重点在于创新链、产业链、资金链、人才链、数据链“五链融合”；管理服务体系建设重点在于政策机制创新、优化审评审批、打造服务平台、强化区域对接、推动开放合作；现代产业体系建设重点在于加快发展重点产业、企业梯队打造、产业链供应链韧性安全、产业空间和全球配置资源能力。
“‘十五五’期间要重点发展生物医药、生物基化学品/材料、生物能源、生物发酵、生物工程食品、生物饲料、生物技术装备、生物服务的‘7+1’生物制造产业体系。”李博洋进一步梳理了生物制造的发展方向并指出，在基础化工领域，要推动生物基材料产业链条式集聚化、规模化发展，持续提升生物基纤维材料、包装材料、轻纺材料、可降解塑料等的经济性和市场竞争力。在生物能源领域，以大规模替代石油基能源为目标，进一步降低纤维素乙醇、生物高级醇的生产成本，提高合成效率和经济性。以解决生物制氢得率低、速率低等瓶颈问题为重点，加快生物制氢前沿技术研究突破，推动生物制氢工业化进程。
地沟油炼出航空燃油、二氧化碳合成淀粉……生物制造让越来越多的“不可思议”变成现实。日前，记者采访了解到，随着基因检测成本快速下降以及基因编辑技术快速发展，可实现低成本优化或重塑生物生产过程，使先进生物制造技术产业化应用成为可能。万亿级的产业蓝海正在加速形成。
生物制造“角色”多变
今年《政府工作报告》首次提出“未来产业投入增长机制”，为生物制造产业发展装上政策新引擎。为何生物制造能获此青睐？
赛迪研究院消费品工业研究所所长李博洋认为，这与生物制造能带来巨大的可能性密切相关。通过与工程技术、信息技术、材料科学等深度融合，生物制造将演绎出丰富多彩的“角色”。这也或将成为全球新一轮科技革命和产业变革战略的制高点。
李博洋介绍，在制造业领域，生物制造是以前沿生物科学为基础，以先进工业生物技术为核心，利用生物体机能改造现有制造过程，或利用生物质资源进行能源、材料与产品生产的新型制造方式。以葡萄糖为例，传统生产方式只能通过扩大产能来提升产量，而生物制造方式则可以通过提升生产效率来提升产量，有效突破扩大生产规模瓶颈，大幅降低成本，对现有生产方式产生颠覆性影响。
在实现“双碳”目标过程中，生物制造能在原料、工艺、回收利用等多个环节实现减排，降低工业过程能耗、物耗，减少二氧化碳排放及空气、水、土壤污染。以1,3-丙二醇生物制造为例，与石油路线相比，二氧化碳减排63%，能耗减少30%，原料成本下降37%。
在保障国家安全发展过程中，生物制造能为生物安全治理、应对重大新发突发传染病、动植物疫情以及潜在的生化武器威胁提供技术、产品、装备和解决方案；提高药物、药材的生产效率，降低药品成本，实现稀缺药材的人工合成；颠覆性重构人类食物链，有效缓解粮食安全压力。
国际赛道竞逐激烈
据不完全统计，目前已有60多个国家和地区全面推进生物经济和生物制造产业发展。
李博洋告诉记者，纵观全球，生物制造大多以确保粮食安全、满足人类营养健康需求、适应气候变化、减少资源依赖等可持续发展战略需求为目标，将高价值食品配料及添加剂、生物医药、生物燃料、生物基材料等作为生物制造产业发展的主要方向。此外，还有部分国家依托资源和产业禀赋培育出以海洋资源为核心的“蓝色生物经济”、以农林资源为核心的“绿色生物经济”，另有葡萄牙、西班牙提出“循环生物经济”等较有特色的生物制造产业发展方向。
李博洋进一步补充，国际上，生物制造赛道一片火热，产业优势各有千秋。我国在生物制造领域起步较早，在2018年就确定了绿色生物制造技术重大研发计划。北京、上海、安徽、江苏等超30个省份均布局生物制造产业，全国发酵行业拥有3000亿元产值、3000万吨的规模。美国在生物基化学品和材料、生物医药、生物能源与生物燃料、食品添加剂等领域具有优势；英国在干细胞、组织工程与海洋生物、制药和生物制品业等领域具有优势；德国在生物基化学品和材料、生物医药等领域具有优势；日本在高性能生物材料、生物塑料、生物制药、生物燃料等领域具有优势。
三步走壮大产业
从起步到壮大，我国生物制造产业如何实现跨越式发展？“根据发展基础，我国推进生物制造产业发展将分为三步走。”李博洋说。
2022~2025年为固本强基阶段。通过强化顶层设计和战略部署，围绕生物制造“芯片”——核心工业酶和工业菌种的创制，建立引领未来的生物制造前沿技术系统，实现创新能力显著提升、关键技术自主可控、生物制造技术支撑体系基本建立、重点产业生物制造渗透率明显提升的目标。
2026~2030年为全面崛起阶段。通过优化制度和政策环境，积极培育市场需求，大力推进生物制造示范工程，不断壮大产业规模，建成全球生物经济的重要一极。在此阶段，我国将力争实现先进生物制造产业及相关服务业增加值超4万亿元，生物制造渗透率达到8%以上，产业迈向中高端。
2031~2035年为繁荣发展阶段。通过推进绿色生物制造方式在生产、生活、生态等领域的全面应用，支撑制造强国建设，助力实现碳中和。生物制造技术应用空间将不断拓展，生物制造渗透率达到15%，先进生物制造产业及相关服务业增加值突破10万亿元，以二氧化碳为原料的工业生物转化新技术全面实现产业化应用。
“‘十五五’是我国生物制造全面崛起的关键时期。”李博洋表示，着眼当下，推进生物制造要加快构建创新+产业+管理三大产业体系。创新发展体系建设重点在于创新链、产业链、资金链、人才链、数据链“五链融合”；管理服务体系建设重点在于政策机制创新、优化审评审批、打造服务平台、强化区域对接、推动开放合作；现代产业体系建设重点在于加快发展重点产业、企业梯队打造、产业链供应链韧性安全、产业空间和全球配置资源能力。
“‘十五五’期间要重点发展生物医药、生物基化学品/材料、生物能源、生物发酵、生物工程食品、生物饲料、生物技术装备、生物服务的‘7+1’生物制造产业体系。”李博洋进一步梳理了生物制造的发展方向并指出，在基础化工领域，要推动生物基材料产业链条式集聚化、规模化发展，持续提升生物基纤维材料、包装材料、轻纺材料、可降解塑料等的经济性和市场竞争力。在生物能源领域，以大规模替代石油基能源为目标，进一步降低纤维素乙醇、生物高级醇的生产成本，提高合成效率和经济性。以解决生物制氢得率低、速率低等瓶颈问题为重点，加快生物制氢前沿技术研究突破，推动生物制氢工业化进程。
