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中央經(jīng)濟(jì)工作會議強(qiáng)調(diào)，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)。提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平。大力推進(jìn)新型工業(yè)化，發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，加快推動人工智能發(fā)展。打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)等若干戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，開辟量子、生命科學(xué)等未來產(chǎn)業(yè)新賽道。

生物制造被認(rèn)為具有引領(lǐng)“第四次工業(yè)革命”的潛力。

根據(jù)經(jīng)濟(jì)合作組織預(yù)測，到2030年相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到全球工業(yè)生產(chǎn)總值的35%。

《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》明確將生物制造作為生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，提出“依托生物制造技術(shù)，實現(xiàn)化工原料和過程的生物技術(shù)替代，發(fā)展高性能生物環(huán)保材料和生物制劑，推動化工、醫(yī)藥、材料、輕工等重要工業(yè)產(chǎn)品制造與生物技術(shù)深度融合，向綠色低碳、無毒低毒、可持續(xù)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型”。

大力發(fā)展生物制造產(chǎn)業(yè)，將助力我國加快構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系，推動生物經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

加快推進(jìn)新型工業(yè)化

發(fā)揮新質(zhì)生產(chǎn)力作用

生物制造，是指以工業(yè)生物技術(shù)為核心的先進(jìn)生產(chǎn)方式，即以基因工程、合成生物學(xué)等前沿生物技術(shù)為基礎(chǔ)，利用菌種、細(xì)胞、酶等生命體生理代謝機(jī)能或催化功能，通過工業(yè)發(fā)酵工藝規(guī)?；a(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物的制造過程。

中國工程院院士、南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院教授應(yīng)漢杰認(rèn)為，生物制造將促進(jìn)我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級以及新業(yè)態(tài)的出現(xiàn)。

生物制造具有原料可再生、過程清潔高效等特征，可從根本上改變化工、醫(yī)藥、能源、輕工等傳統(tǒng)制造業(yè)高度依賴化石原料和“高污染、高排放”不可持續(xù)的加工模式，減少工業(yè)經(jīng)濟(jì)對生態(tài)環(huán)境的影響，推動物質(zhì)財富的綠色增長和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。在資源有限和環(huán)境問題日益凸顯的情況下，生物制造技術(shù)是緩解能源資源矛盾、推動經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)健康發(fā)展的有效方案。

在綠色發(fā)展方面，生物制造可以降低工業(yè)過程能耗、物耗，減少廢物排放與空氣、水及土壤污染，大幅度降低生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)業(yè)競爭力。在低碳發(fā)展方面，生物制造可以利用天然可再生原料，實現(xiàn)化學(xué)過程無法合成或者合成效率很低的石油化工產(chǎn)品的生物過程合成，促進(jìn)二氧化碳的減排和轉(zhuǎn)化利用，構(gòu)建出工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可再生原料路線。在循環(huán)發(fā)展方面，生物制造可以提高自然資源利用效益，實現(xiàn)廢棄物回收利用，提升能源效率，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級，形成“農(nóng)業(yè)－工業(yè)－環(huán)境－農(nóng)業(yè)”的良性循環(huán)模式。

生物制造技術(shù)怎樣幫助人類應(yīng)對環(huán)境挑戰(zhàn)？世界經(jīng)合組織曾對6個發(fā)達(dá)國家進(jìn)行分析，結(jié)果表明：生物制造技術(shù)的應(yīng)用可以降低工業(yè)能耗15%－80%，原料消耗35%－75%，空氣污染50%－90%，水污染33%－80%，生產(chǎn)成本降低9%－90%。世界基金委員會預(yù)測，到2030年，工業(yè)生物技術(shù)每年將可降低25億噸的二氧化碳排放。

同時，生物制造是典型的高技術(shù)制造業(yè)，可以與新一代信息技術(shù)、細(xì)分行業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)深度融合，加快生物制造發(fā)展，有助于拉動制造業(yè)研發(fā)、資本等投入，縮短新品研發(fā)周期，提升產(chǎn)品附加值和工廠生產(chǎn)效率。隨著生物制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，還可以有力帶動技術(shù)、裝備及檢測、包裝等服務(wù)型制造、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

另一方面，依托生物制造技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)化工原料和過程的替代，有望徹底變革未來物質(zhì)加工和生產(chǎn)模式。

用于生物制造的可再生生物質(zhì)資源包括糖、油脂、非糧生物質(zhì)、有機(jī)廢棄物，甚至工業(yè)廢氣、二氧化碳等，可以生產(chǎn)一系列能源與化工產(chǎn)品，包括基礎(chǔ)化工原料、溶劑、表面活性劑、化學(xué)中間體，以及塑料、尼龍、橡膠等高性能生物環(huán)保材料和生物制劑，或生產(chǎn)原料藥、疫苗和抗體藥物，推動化工、醫(yī)藥、材料、輕工等重要工業(yè)產(chǎn)品制造向綠色低碳、無毒低毒、可持續(xù)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型，甚至生產(chǎn)淀粉、蛋白質(zhì)、油脂等食品成分，顛覆未來農(nóng)產(chǎn)品供給模式。

中國工程院院士、浙江工業(yè)大學(xué)教授鄭裕國認(rèn)為，理論上，全球一半以上的重要化學(xué)品可以用生物制造方法獲得，但目前真正實現(xiàn)生物制造的產(chǎn)品僅占很小一部分。從技術(shù)賦能經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度來看，理論比例和實際應(yīng)用之間的巨大差距，意味著新的經(jīng)濟(jì)增長點。這也是世界各國搶占生物制造科技制高點的原因所在。

中國工程院院士、北京化工大學(xué)校長譚天偉也表示“生物制造的范圍非常廣，而且能夠?qū)崿F(xiàn)零碳經(jīng)濟(jì)的需求?！彼J(rèn)為，隨著科技與產(chǎn)業(yè)的不斷創(chuàng)新，全球70%的產(chǎn)品都可以用生物法生產(chǎn)，涉及的行業(yè)也越來越廣，而且，不依賴化石資源的生物創(chuàng)新產(chǎn)品和制造過程，能促進(jìn)氣候目標(biāo)和碳排放目標(biāo)的實現(xiàn)。

在過去的幾十年里，中國科學(xué)家們在合成生物學(xué)領(lǐng)域取得了許多重要的研究成果和應(yīng)用進(jìn)展，成為全球合成生物學(xué)領(lǐng)域的重要參與者和推動者。

中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所科學(xué)家團(tuán)隊在國際上首次實現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成，使淀粉生產(chǎn)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式向工業(yè)車間生產(chǎn)轉(zhuǎn)變成為可能。

清華大學(xué)合成與系統(tǒng)生物學(xué)中心團(tuán)隊篩選出了適應(yīng)力非常強(qiáng)的工業(yè)微生物菌株嗜鹽菌Halomonas，實現(xiàn)了生物制造產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)的突破。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院團(tuán)隊歷時15年研究，通過解析大豆疫霉菌幾丁質(zhì)合成酶的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，成功破譯幾丁質(zhì)生物合成完整過程。幾丁質(zhì)俗稱甲殼素，是自然界中數(shù)量最多的天然高分子聚合物之一，廣泛存在于真菌以及節(jié)肢動物、軟體動物等外殼中，可用于食品、醫(yī)用材料、藥品等行業(yè)。

加快建設(shè)基于綠色生物制造的現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系，構(gòu)建生物制造產(chǎn)業(yè)雙循環(huán)新發(fā)展格局，有利于我國在國際生物經(jīng)濟(jì)競爭中贏得主動、把握先機(jī)。

各地紛紛“出招”

布局生物制造

據(jù)不完全統(tǒng)計，全球已有60多個國家或地區(qū)制定生物制造或生物經(jīng)濟(jì)的專門政策，更新國家與地區(qū)生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，細(xì)致制定生物制造發(fā)展路線圖和行動計劃。

2012年，美國《國家生物經(jīng)濟(jì)藍(lán)圖》將以基因組學(xué)、合成生物學(xué)為代表的生物制造技術(shù)作為重點發(fā)展領(lǐng)域加以支持。2022年9月12日，美國總統(tǒng)拜登簽署了旨在推動美國生物技術(shù)生產(chǎn)和研究的行政命令。據(jù)報道，該命令的目標(biāo)是促進(jìn)美國在制藥、農(nóng)業(yè)、塑料和能源等行業(yè)的本土制造能力。2023年3月22日，美國又發(fā)布了《生物技術(shù)和生物制造明確目標(biāo)》，目標(biāo)是在20年內(nèi)用生物基塑料替代現(xiàn)有90%的塑料，在供應(yīng)鏈端，20年內(nèi)通過可持續(xù)和具有成本效益的生物制造方式生產(chǎn)滿足美國對于化學(xué)品至少30%的需求。

2014年，歐盟《工業(yè)生物技術(shù)工業(yè)路線圖》提出生物制造技術(shù)的主要研究與發(fā)展方向，并提出在2030年將生物基產(chǎn)品或可再生原料替代份額增加到25%的發(fā)展目標(biāo)。歐盟《工業(yè)生物技術(shù)遠(yuǎn)景規(guī)劃》提出，2030年生物基原料將替代6%－12%化工原料、30%－60%精細(xì)化學(xué)品；2050年在航空領(lǐng)域全部使用可持續(xù)生物航煤。

2019年，日本《生物戰(zhàn)略2019》強(qiáng)調(diào)“力爭通過發(fā)揮日本的生物制造優(yōu)勢并融合IT技術(shù)，為開拓和擴(kuò)大市場、解決社會問題及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)等做貢獻(xiàn)”。日本經(jīng)產(chǎn)省2021年2月發(fā)布的《生物技術(shù)驅(qū)動的第五次工業(yè)革命報告》，將智能細(xì)胞和生物制品列為生物經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域優(yōu)先發(fā)展方向。

生物制造作為提升經(jīng)濟(jì)競爭力的著力點，也是我國繼綠色制造、智能制造后，推進(jìn)制造強(qiáng)國建設(shè)的又一重要抓手。

國家發(fā)展改革委印發(fā)的《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)規(guī)劃》，是我國首部聚焦生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展的五年規(guī)劃，規(guī)劃中提出，“充分發(fā)揮我國生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢，推動生物技術(shù)賦能經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，加快構(gòu)建現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)體系，有序推進(jìn)生物資源保護(hù)利用，著力做大做強(qiáng)生物經(jīng)濟(jì)，加強(qiáng)國家生物安全風(fēng)險防控和治理體系建設(shè)，提高國家生物安全治理能力，切實筑牢國家生物安全屏障?！?/p>

另外，國家發(fā)展改革委還支持了12個國家生物產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)，牽頭通過了《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》等機(jī)制，促進(jìn)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

在省、市級層面，2021年以來，生物制造產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。據(jù)不完全統(tǒng)計，各地政府紛紛“出招”，發(fā)布相關(guān)政策，聚焦自身優(yōu)勢，從集群培育、配套設(shè)施建設(shè)、技術(shù)創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、資金扶持等多角度出發(fā)，全方位支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

河北省在《河北省“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》《河北省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》等文件中明確了生物制造產(chǎn)業(yè)相關(guān)重點發(fā)展方向，還舉辦了全國首個省級層面生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會，成立產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟，積極培育了石家莊高新區(qū)、唐山生物能源產(chǎn)業(yè)基地、邯鄲生物色素產(chǎn)業(yè)基地、辛集生物添加劑產(chǎn)業(yè)園、山海關(guān)生物制造產(chǎn)業(yè)園等一批重點集聚區(qū)。

深圳市光明區(qū)圍繞合成生物制造產(chǎn)業(yè)出臺合成生物科技專項配套、專業(yè)資質(zhì)認(rèn)證、合成生物產(chǎn)業(yè)平臺建設(shè)、合成生物企業(yè)專精特新認(rèn)定、合成生物學(xué)術(shù)氛圍等相關(guān)資助、支持政策，推動生物制造基礎(chǔ)設(shè)施和實驗室建設(shè)，成立深圳合成生物學(xué)創(chuàng)新研究院ASBA中心。2023年5月，印發(fā)《關(guān)于支持合成生物創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展的若干措施》，聚焦推動形成“基礎(chǔ)研究+技術(shù)攻關(guān)+成果產(chǎn)業(yè)化+科技金融+人才支撐”全過程創(chuàng)新生態(tài)鏈，打造全球合成生物創(chuàng)新策源地和產(chǎn)業(yè)集聚地。

2023年10月24日，上海發(fā)布《上海市加快合成生物創(chuàng)新策源打造高端生物制造產(chǎn)業(yè)集群行動方案（2023－2025年）》，要求聚焦合成生物技術(shù)在生物醫(yī)藥、先進(jìn)材料、消費品、能源和環(huán)保五大領(lǐng)域的應(yīng)用，推動生物制造高端化、綠色化發(fā)展。計劃到2025年組建5個以上合成生物功能型平臺，實現(xiàn)一批具有核心競爭力的轉(zhuǎn)化項目，形成一批有產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價值的國際合作項目，培育10個以上在國內(nèi)外具有一定影響力的創(chuàng)新引領(lǐng)型企業(yè)；吸引5家以上企業(yè)建設(shè)區(qū)域或研發(fā)總部，新增3－5家合成生物領(lǐng)域企業(yè)上市，培育1－2家年銷售收入超過10億元的優(yōu)勢企業(yè)，建設(shè)3個左右具有特色和國內(nèi)領(lǐng)先優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)基地。到2030年，建設(shè)合成生物全球創(chuàng)新策源高地、國際成果轉(zhuǎn)化高地和國際高端智造高地，基本建成具有全球影響力的高端生物制造產(chǎn)業(yè)集群。

12月13日，杭州市合成生物產(chǎn)業(yè)政策發(fā)布暨產(chǎn)業(yè)對接會在蕭山召開。作為國內(nèi)首個地級市層面的合成生物專項政策，會上新發(fā)布的《杭州市支持合成生物產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干措施》聚焦提升創(chuàng)新研發(fā)能力、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展、健全生態(tài)服務(wù)體系等三個方面，對合成生物創(chuàng)新研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化、特色園區(qū)和公共服務(wù)平臺建設(shè)等方面給予資助，最高達(dá)1億元，力爭實現(xiàn)合成生物“研發(fā)－轉(zhuǎn)化－產(chǎn)業(yè)”協(xié)同發(fā)展。

龍頭企業(yè)勇立潮頭

經(jīng)過多年發(fā)展，我國生物制造發(fā)展取得長足進(jìn)步，細(xì)分子行業(yè)門類逐步增多，核心產(chǎn)業(yè)增加值規(guī)模快速增長，形成一批細(xì)分領(lǐng)域特色產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，也涌現(xiàn)了一批生物醫(yī)藥、化工、材料、食品領(lǐng)域的上市公司勇立潮頭，不僅積極革新生產(chǎn)原料、革新物質(zhì)加工工藝，更成為引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)升級的重要參與者。

其中，長三角地區(qū)成為重點企業(yè)聚集最多的地區(qū)；北京、廣東等省份依托科研、人才等要素優(yōu)勢，在原始技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域占有優(yōu)勢，同時，也聚集了一批行業(yè)重點企業(yè)；華北、華中地區(qū)，湖北、河北、安徽等省份骨干企業(yè)數(shù)量較多，具有發(fā)展的良好潛力；西部地區(qū)以聚焦特色天然產(chǎn)物生物制造、食品配料的生物科技企業(yè)為主。

2022年11月，北京首鋼朗澤科技股份有限公司利用經(jīng)選育后的乙醇梭菌，可將煉鋼尾氣轉(zhuǎn)化為生物乙醇及新型飼料蛋白等高附加值產(chǎn)品。目前公司已形成21萬噸乙醇產(chǎn)能，2.3萬噸蛋白產(chǎn)能規(guī)模，通過優(yōu)化厭氧發(fā)酵工藝，可在常溫（37℃）常壓下實現(xiàn)工業(yè)尾氣一步轉(zhuǎn)化為生物乙醇，發(fā)酵反應(yīng)速度快（22秒以內(nèi)），能源轉(zhuǎn)化率達(dá)60%，成本較糧食乙醇降低30%以上。

華恒生物專注于丙氨酸細(xì)分市場15年，是國際上首個實現(xiàn)L-丙氨酸厭氧發(fā)酵產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。L-丙氨酸也是公司銷量最多的丙氨酸產(chǎn)品，主要用作生產(chǎn)新型綠色螯合劑 MGDA、維生素 B6 以及食品添加劑等。華恒生物可再生葡萄糖為原料厭氧發(fā)酵生產(chǎn)L-丙氨酸的關(guān)鍵技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平，目前其L-丙氨酸的市場份額全球第一。

豐原集團(tuán)在安徽蚌埠市固鎮(zhèn)的生產(chǎn)基地，已經(jīng)投資170多億元，建成30多個生物發(fā)酵、生物材料、生物能源及生物肥料等項目，其中乳酸、聚乳酸的產(chǎn)能全球最大，蘋果酸則是全球首條生物法工藝生產(chǎn)線，生物多元醇、生物碳酸酯、秸稈制糖聯(lián)產(chǎn)高效黃腐酸有機(jī)肥等項目均是世界首條生產(chǎn)線。

智飛生物關(guān)注全球生物制藥前沿技術(shù)，緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展潮流，布局包括mRNA、腺病毒載體、新型佐劑、多聯(lián)多價等九大疫苗研發(fā)技術(shù)平臺。公司著力推動研發(fā)技術(shù)向創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，今年多款在研管線產(chǎn)品取得了臨床階段進(jìn)展。目前，卡介菌純蛋白衍生物（BCG-PPD）進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗，重組B群腦膜炎球菌疫苗（大腸桿菌）進(jìn)入Ⅰ期臨床試驗，治療用卡介苗、Omicron BA.4/5-Delta株重組新冠病毒蛋白疫苗獲得臨床試驗批準(zhǔn)通知書。

浙江琿達(dá)生物成功開發(fā)并向國內(nèi)外數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)商業(yè)化供應(yīng)純度高達(dá)98%以上的衣霉素（Tunicamycin）。衣霉素為放線菌代謝產(chǎn)生的一種核苷酸抗生素，具有阻斷生物被膜形成的作用，可用于抑制革蘭氏陽性菌、真菌和病毒的生長和繁殖，還有望用于抗腫瘤治療。

華大智造作為全球少數(shù)幾家具有自主研發(fā)并量產(chǎn)臨床級高通量基因測序儀能力的企業(yè)之一，于2023年2月推出“DNBSEQ-T20×2”超高通量測序儀，可支持6張載片同時運(yùn)轉(zhuǎn)，每年可完成高達(dá)5萬人全基因組測序，創(chuàng)造了全球基因測序儀通量的新紀(jì)錄，單例成本低于100美元。

發(fā)展態(tài)勢固然喜人，但不可否認(rèn)，我國生物制造產(chǎn)業(yè)仍然面臨一些問題。

從產(chǎn)業(yè)規(guī)?？?，我國生物制造核心產(chǎn)業(yè)增加值占工業(yè)增加值比重僅2.4%，低于美、歐、日的11%、6.2%、3.2%，在工業(yè)經(jīng)濟(jì)占比有待提高，如2022年美國廣義生物制造總額4388億美元，對該國經(jīng)濟(jì)影響達(dá)43%。

從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看，中高端配料及裝備供給能力不足，部分關(guān)鍵原配料及裝備依賴進(jìn)口，如工業(yè)核心菌種、酶制劑等核心原配料對外依存度在70%以上；疫情期間，進(jìn)口除病毒過濾器供貨期由2個月延長至10個月以上，部分生產(chǎn)企業(yè)直接面臨停產(chǎn)。

而在促進(jìn)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化方面，我國針對生物制造產(chǎn)業(yè)的專門性、系統(tǒng)性政策還有待加強(qiáng)，在建或已建的生物產(chǎn)業(yè)科技基礎(chǔ)設(shè)施尚未形成統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)互通的資源數(shù)據(jù)共享體系，基于生物資源和生物技術(shù)的存量數(shù)據(jù)優(yōu)勢尚未充分發(fā)揮。

清華大學(xué)教授、清華大學(xué)合成生物學(xué)研究中心主任陳國強(qiáng)認(rèn)為，“新的科研成果運(yùn)用于行業(yè)，有很多工作可以做?！睂嶒炇页鰜淼臇|西必須經(jīng)過工業(yè)上很多精雕細(xì)琢，才能變?yōu)橐粋€工業(yè)產(chǎn)品。因此，他認(rèn)為，科學(xué)家包括工程師都應(yīng)該更多地參與這個過程。只有這樣，產(chǎn)品才會在開發(fā)過程中不斷解決問題，最后才能夠從實驗室成功走向市場。

（中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)融媒體記者 李子吉）

原標(biāo)題：《生物制造，第四次工業(yè)革命？》