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生物制造战略价值与政策定位分析

中投网2026-07-06 08:57 来源:中投顾问产业研究大脑

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一、生物制造的定义与技术内涵

生物制造到底是什么?用最通俗的话说,就是请微生物、细胞来“打工”,让它们吃下秸秆、地沟油甚至二氧化碳这些“饲料”,代谢出药品、材料、燃料等人类需要的东西。这听起来有点科幻,但其实它已经有上百年的应用史——青霉素的发酵生产就是最早期的生物制造实践。今天,这门技术正在经历从“自然发生”到“人工设计”的根本性跨越。中国工程院谭天伟院士将生物制造精确定义为“以工业生物技术为核心,利用生物体如酶、细胞等作为催化剂,结合过程工程技术进行目标产品生产的制造过程”。中国科学院天津工业生物技术研究所则进一步将其概括为“利用生物体机能进行物质加工与合成的绿色生产方式”。下表梳理了从微观定义到宏观应用的完整概念体系。

图表:生物制造概念的多层次解读

数据来源:中投产业研究院

中国科学院院刊中明确提出,生物制造是以工业生物技术为核心手段,通过改造现有制造过程或利用生物质、二氧化碳等可再生原料生产能源、材料与化学品,实现原料、过程及产品绿色化的新模式。作为生物技术产业的重要组成部分,生物制造是生物基产品实现产业化的基础平台,也是合成生物学等基础科学创新在具体过程中的应用。根据中国科学院天津工业生物技术研究所等机构联合发布的《中国工业生物技术发展白皮书2025》,工业生物技术正推动制造产业新一轮变革,由此驱动的生物制造本身具有新质生产力的属性和绿色驱动特征。

与传统化学或物理制造方法相比,生物制造的核心创新在于“以生造物”——利用生命体自身的代谢网络和酶的催化作用实现精准的物质合成,这些能够自我复制的“微型工厂”通过科学家编辑其DNA“蓝图”来编程生产行为。与依赖石化原料和高能耗的制造方式相比,生物制造以可再生生物质为原料,过程温和、污染小、能效高、可持续性强,是典型的“绿色制造”和“循环经济”代表。谭天伟院士进一步指出,传统制造主要依赖化石能源和矿产资源,通过高温高压、强酸强碱等物理化学反应实现生产,过程能耗高、污染重;而生物制造以可再生的生物质资源为原料,在常温常压下实现高效转化,过程绿色环保、能耗低、可循环。经济日报也指出,生物制造是一种全新的生产技术,融合了生物学、化学、工程学等多种技术,具有清洁、高效、可再生等特点,有可能在能源、农业、化工和医药等领域改变世界工业格局。下图展示了生物制造与传统制造在技术路线上的本质区别。

图表:生物制造与传统石化制造技术路线的对比

数据来源:中投产业研究院

整个生物制造产业链条清晰而完整,从上游的可再生生物质和化学原料供应,经中游的发酵工程与分离纯化技术,再到下游的生物医药、生物材料、生物能源等多个应用方向,形成了一个覆盖广泛的新型工业体系。我国作为世界第一制造大国,生物制造将从原料源头上降低碳排放,被视为传统产业转型升级的“绿色动力”和推行绿色发展的重要突破口。

二、生物制造战略价值的政策定位

如果说技术本身决定了生物制造“能不能做”,那么政策层面的顶层设计则决定了它“做得多快、做得多大”。近年来,中央对生物制造的政策支持力度呈现阶梯式上升,从“战略性新兴产业”到“新增长引擎”,其战略地位正在经历质的跃升。

图表:生物制造政策演进关键节点

数据来源:中投产业研究院

2024年《政府工作报告》明确提出,“积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎”。这标志着生物制造正式从学术概念上升为国家产业战略的核心组成部分。在此之前,2022年5月国家发展改革委印发的《“十四五”生物经济发展规划》已经为生物制造奠定了政策基础,《中国工业生物技术发展白皮书2025》也指出,国家层面将生物制造提升到战略高度,我国首部生物经济五年规划明确将生物制造列为重点发展领域。

真正将生物制造推向国家战略核心位置的,是“十五五”规划建议。据求是网和《人民论坛》报道,“十五五”规划建议提出完善新型举国体制,采取超常规措施,全链条推动集成电路、工业母机、高端仪器、基础软件、先进材料、生物制造等重点领域关键核心技术攻关取得决定性突破。与此同时,在“建设现代化产业体系”部分,生物制造被明确列为未来产业。中国工程院院士谭天伟在《人民论坛》专访中指出,这种在顶层设计中的“双重定位”,清晰标志着生物制造已从前沿科学概念跃升为我国抢占全球科技与产业竞争制高点的核心战略部署。

生物制造同时出现在“科技自立自强”和“现代化产业体系”两个板块,反映出的深层逻辑是:它既是需要集中力量攻克的关键技术,也是能够创造巨大经济价值的支柱产业。一台发酵罐既能体现国家基础研究的最高水平,又能带动从农业种植到高端制造业的全产业链发展——这种“技术—产业”的双重属性,决定了生物制造必然成为“十五五”时期国家战略布局的重中之重。

2026年3月,在中国发展高层论坛年会上,工业和信息化部部长李乐成明确表示,将推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、6G等领域攻关突破,积极融入全球创新网络。中国工程院院士、生物化工专家谭天伟将其归结为:“生物制造是以工业生物技术为核心,利用生物体如酶、细胞等作为催化剂进行目标产品生产的制造过程”,“十五五”规划建议中对生物制造的布局,其背后是对国家竞争力、科技自主、产业安全以及未来经济增长点的战略性考量。

各地方政府也迅速响应。据《中国工业生物技术发展白皮书2025》统计,2025年已有10余个省市和开发区相继出台合成生物制造或生物制造专项政策,从资金支持、平台建设、人才引进等多个维度发力,形成了中央与地方联动推进生物制造产业发展的良好态势。以广东省为例,2026年1月出台的《广东省推动生物制造赋能制造业的若干措施》(粤工信消费函〔2025〕127号)明确,要加大核心菌种、工业酶制剂、生物反应器等关键环节技术攻关力度,自2026年1月10日起实施。北京市亦庄经济技术开发区也在2025年12月印发了《北京经济技术开发区关于支持合成生物制造产业创新发展的若干措施》,将合成生物制造产业作为未来产业发展的重要引擎,明确到2028年突破一批产业亟需核心技术攻关、新增2家以上合成生物制造上市企业、引育20家以上领军企业。深圳市则更进一步,于2026年4月出台了《深圳市推动合成生物创新引领生物制造产业高质量发展若干措施》,明确提出建立完善规模超100亿元的产业引导基金体系,对于揭榜挂帅类项目单个项目最高支持3000万元,涉及重大技术系统等相关项目最高支持1亿元。下表对比了各重点省市的政策措施差异。

图表:重点省市生物制造政策比较

数据来源:中投产业研究院

从技术内涵到战略定位,生物制造正在经历从实验室走向国家战略主战场的深刻变革。它不再仅仅是科学家的探索,而是关系到国家竞争力、产业安全和未来经济增长点的核心领域。以中国科学院天津工业生物技术研究所、中国科学院成都文献情报中心与国家合成生物技术创新中心联合发布的《中国工业生物技术发展白皮书2025》为权威数据基准,后续各章将深入分析中国生物制造产业的规模、技术体系、竞争格局与发展前景,全景呈现这一万亿级产业的现状与未来。

 

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