本報記者 張敏 金婉霞

    工業尾氣可以加工制成魚飼料，地溝油“搖身一變”成為飛機燃料……以微生物為“廠工”的生物制造正在改寫傳統化工，其讓生產方式更綠色環保，并創造出新物質，被視為全球新一輪科技革命與產業競爭的制高點之一。

    《“十四五”生物經濟發展規劃》提出，推動合成生物學技術創新，突破生物制造菌種計算設計、高通量篩選、高效表達、精準調控等關鍵技術，有序推動在新藥開發、疾病治療、農業生產、物質合成、環境保護、能源供應和新材料開發等領域應用。此后，生物制造的產業地位不斷提升，并被寫入2024年《政府工作報告》、2025年《政府工作報告》。《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十五個五年規劃的建議》提出，推動量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機接口、具身智能、第六代移動通信等成為新的經濟增長點。

    這場由微生物驅動的產業革命，為何如此重要？將如何重塑中國制造業的未來？眼下，產業發展到了哪一步？為尋找這一系列問題的答案，《證券日報》記者展開了多方調研。

    何為生物制造？

    不銹鋼生物反應器嗡鳴作響，里面看不見任何機械臂，只有無數微生物細胞在默默地“打工”。它們以玉米、秸稈甚至工業尾氣為食，最終“分泌”出制作服裝的聚酰胺、改善腸道的飼料蛋白以及醫美領域的透明質酸……這不是科幻大片，而是正在實現的生物制造。

    “傳統的生產制造多以石油為基本材料，而當下，擺脫對化石原料的依賴已經成為共識。”中國科學院植物研究所研究員、上海漢禾生物新材料科技有限公司創始人桑濤向《證券日報》記者介紹，生物制造的本質，在于從一種依賴化石能源、線性消耗、污染環境的工業模式，轉向一種基于可再生能源、自然循環、環境友好的新模式。

    華東理工大學生物工程學院教授郭美錦對《證券日報》記者表示，在生物制造中，充當“生產工人”角色的是微生物，其或是經特定篩選的天然菌種，或是經基因改造的工程級細胞。由于微生物的“食物”并非石油等石化能源，因此生物制造的大規模應用有助于我國實現化工原料多元化。

    此外，對于某些復雜結構物質，如青霉素等，傳統化工方法已接近能力極限，生物制造卻能輕松實現。“我們還可以讓微生物生產出一些原本自然界不存在的全新物質。”郭美錦表示。

    借由生物制造，上海凱賽生物技術股份有限公司（以下簡稱“凱賽生物”）開發的生物基聚酰胺連續纖維增強復合材料，強度可以替代金屬，密度僅為鋼材的1/4、鋁材的2/3，不僅有效節省材料成本，與傳統化學法石油基產品相比，其生物基聚酰胺單位碳排放可降低50%。

    那些昔日被焚燒處理、造成空氣污染的秸稈，在生物制造的“點金術”下重獲新生。上海漢禾生物新材料科技有限公司通過創新技術，將這類非糧生物質轉化為無人機部件、可降解塑料乃至高性能電池材料，上演了一場從“田間廢棄物”到“高端工業品”的綠色蝶變。

    過去，要生產出一款骨健康產品，企業首先要收集蝦殼、貝殼等動植物資源，在生產過程還要使用大量高濃度的鹽酸等強酸。而使用微生物“工人”后，這一流程得以優化。浙江沄生合成生物科技有限公司（以下簡稱“澐生合成”）董事、總經理金紅順對《證券日報》記者表示，微生物以葡萄糖、淀粉等簡單、可再生的碳源為“食物”，發酵后可直接生產出目標物質，整個生產過程在精確控制的條件下進行，可以確保每一批產品的化學結構和純度都高度一致，質量穩定可靠，同時也更加環保。

    生物制造產業為何成為新的經濟增長點之一？桑濤舉例稱，生物制造細分賽道眾多，而植物生物質是地球上唯一可再生、吸收二氧化碳生成的高分子有機物質，全球年產千億噸；通過合成生物制造技術，可實現以纖維素、半纖維素和木質素代替石化原料，生產塑料、纖維、橡膠等必不可少的工業和生活材料。

    “我國年產農作物秸稈8億多噸，如果能夠利用其中十分之一作為原料，生產聚乳酸等可降解生物塑料，每年就有可能提供一千多萬噸的一次性塑料產能，形成千億元級市場。”桑濤說。

    產業生態加速形成

    近年來，在政策、資本與產業界的合力下，我國生物制造領域已經進入技術突破和產業化提速的關鍵階段，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領域發展步伐加快。今年10月份，工業和信息化部消費品工業司司長何亞瓊在2025中國生物制造科技創新論壇上表示，我國生物制造產業總規模已接近萬億元。

    今年以來，北京、上海、廣東、浙江、河南、山東、湖南等地紛紛加快布局，或加大資金支持力度，或建設產業創新中心，加速構建生物制造產業生態。

    僅從資金端來看，據《證券日報》記者不完全梳理，年內多地加大生物制造產業資金支持力度。比如，3月份，常德市設立鑫興生物制造產業基金，總規模達50億元；10月份，上海市首只生物制造產業基金成立，總規模10億元，旨在讓科研的“種子”找到產業的“土壤”等。

    政策東風下，產業鏈公司積極行動，形成了上市公司與創業企業“共舞”的繁榮景象。

    在材料領域，為推進生物新材料的產業應用，凱賽生物與招商局集團全資子公司招商創科、合肥市政府達成三方戰略合作，在合肥打造產業示范項目，打通“單體—樹脂—復材基材—應用制品”的生物材料產業鏈條，在生物制造的應用開發、產業化落地、項目投資等方面展開合作，打造具有全球競爭力的合成生物材料產業集群。今年9月份，由凱賽生物生物基聚酰胺復合材料開發而成的冷藏集裝箱在上海寰宇青島箱廠正式交付，這是國內生物基材料在冷藏集裝箱領域的應用突破。

    在消費健康領域，弈柯萊生物科技（集團）股份有限公司通過合成生物學技術，實現了甜菊糖苷的規模化量產，不僅解決了傳統提取方式供應不穩、成本高企的痛點，還可進一步賦能下游食品飲料行業企業開發出更好的低糖或降糖產品。

    在醫美與醫療領域，多美康（北京）生物醫藥有限公司融合合成生物學、空間生物學與細胞生物學等多學科前沿，開發出“生物可降解支架”與“液體人造皮膚”等全長重組膠原蛋白創新生物醫用材料，為創傷修復、組織再生與醫療美容提供了新可能。華東醫藥股份有限公司利用生物制造法生產的維生素K2、PQQ、依克多因等原料，正被廣泛應用于功能性食品與高端醫美產品中，滿足消費者對健康與美的雙重追求。浙江海正藥業股份有限公司通過成立合資子公司澐生合成切入高端合成生物產業賽道，聚焦保鈣壯骨、保肝護肝、心血管系統、醫美大健康等領域。

    破解多重挑戰

    但不容忽視的是，生物制造從實驗室走向更加廣闊的市場，仍面臨多重挑戰。

    在上游端，生物制造的核心在于選拔、培育出合適的微生物菌種。北京化工大學生命學院博士生導師、教授陳必強將工業菌種類比為生物制造的“芯片”。

    “擁有一個菌種，就擁有一個產品；擁有一個先進菌種，就占領一個市場。”郭美錦表示，微生物菌種的“身體素質”決定了最終生產的良品率以及生產成本。

    不過，目前國內對于菌種的開發及準入審批仍存短板。陳必強表示，目前國內對基因工程菌種制造的新產品準入審批速度較慢，一些新產品的審批過程較長。這無疑延緩了創新產品走向市場的速度，影響了產業創新的進程。完善和加速新菌種、新產品的準入機制，已成為生物制造從“產能優勢”邁向“市場勝勢”的關鍵一環。

    在生產端，生物制造要從實驗室走向量產，還涉及工藝配比問題。郭美錦表示，要將實驗室搖瓶里表現優異的菌種，放大到數萬升的生物反應器中穩定量產，并非易事。工業生物反應器與實驗室搖瓶的環境天差地別，溫度、pH值、溶氧等條件的細微變化，都會引起微生物代謝反應的劇烈遷移，從而直接導致量產失敗。

    此外，在終端市場，生物制造的大規模應用還面臨著政策、市場與知識產權等方面的挑戰。

    一方面，生物制造的成本優勢尚未完全顯現。桑濤表示，與其他新興產業發展初期所經歷的“陣痛”類似，生物制造只有跨越了萬噸級產能的門檻，其成本才具備競爭力，才能走向更廣闊的應用市場。

    另一方面，對菌種工藝等知識產權的保護也亟待完善。江南大學產業技術研究院副院長康振向《證券日報》記者表示，當前國內生物制造領域的專利申請數量快速增長，但知識產權保護的實際效能仍面臨挑戰。構建一個高效、嚴格且具有國際視野的知識產權保護體系，對于保護企業創新成果、激發科研人員積極性、吸引長期資本投入至關重要。

    這場由微小菌株驅動的宏大制造革命，關乎萬億元級市場。當政策的陽光、資本的活水和技術的種子相遇，中國生物制造產業必將蓬勃發展。