標題: 總規模達到1.1萬億元 我國生物制造進入關鍵發展期 [打印本頁]


生物制造是未來物質生產重要形式,國際社會普遍認為生物制造有望成為第四次工業革命的核心驅動力之一。

“我國工業體系完善,應用產品豐富,需求牽引強,擁有全球規模最大、最完備的發酵工業基礎,為生物制造發展和產品應用提供了廣闊空間。”近日,以“生機無限制造未來”為主題的2025生物制造大會在重慶舉辦,賽迪研究院消費品工業研究所所長李博洋在會上說。

他表示,要強化資源匯聚、平台搭建、服務保障,基於自身和制度優勢,打造全球領先的先進高效綠色的生物制造產業,“定義新一代工業標準,讓每次發酵都替代一塊油田,讓每克碳排放都成為一種有用的原料,讓細胞工程成為中國制造的新名片。”

創新動能持續增強

“生物制造是以工業生物技術為核心,利用生物體如酶、細胞等作為催化劑,結合過程工程技術進行目標產品生產的制造過程。與依賴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質為原料,過程溫和、污染小、能效高、可持續性強,是典型的‘綠色制造’和‘循環經濟’代表。”中國工程院院士、北京化工大學校長譚天偉表示,目前,全球約70%的制造業產品在技術上具備採用生物制造方式生產的可能性。生物制造並非意味著對傳統制造方式的全面替代,而是對制造體系的重構。

“‘十四五’以來,我國生物制造產業取得可喜成就,產業規模持續壯大,產品結構不斷優化,創新實力顯著增強。”李博洋介紹,我國生物制造總規模達到1.1萬億元,生物發酵產品產量佔全球70%以上,其中食品及添加劑生物制藥兩個細分領域年產值均超過4000億元。維生素、氨基酸、抗生素等傳統生物發酵產品持續降本增效,保持全球競爭優勢;透明質酸、氨基葡萄糖等新興產品不斷提升品質,全球市場佔有率穩步提升。

同時,我國生物制造領域論文發文量、專利申請量全球佔比均超過20%,建成了一批國家重點實驗室和產業創新平台。全球率先實現實驗室條件下,二氧化碳合成澱粉、水稻、胚乳細胞生產重組人血清蛋白,通過三期臨床試驗實現稻米造血。

生物制造被確定為要前瞻布局的未來產業和新的經濟增長點。

“根據有關機構預測,全球到2050年生物制造領域有望創造30萬億美元的經濟價值,將佔到全球制造業三分之一,成為大國戰略競爭的焦點。”重慶市經濟和信息化委員會主任王志傑介紹,重慶將採取一系列行動措施,加快生物制造產業發展,如實施產業創新攻堅行動,圍繞基因工程細胞工廠設計等領域,加強核心技術攻關,打造AI加生物制造創新模式;實施中試驗證,賦能行動,深化221科技成果轉化機制,加快建設概念驗證中心中試驗證平台,打造一批生物制造產業創新綜合體等。

強化關鍵技術供給

目前,我國生物制造當前產值約在萬億元左右,但按照國家對其作為支柱產業和核心經濟增長點的定位,未來需要形成萬億級甚至數萬億級的新增產值,其中仍然存在較大的發展缺口。

中國科學院天津工業生物技術研究所副所長田朝光指出,生物制造要從技術概念走向現實生產力,首先面臨的是科技供給不足的問題,“以萬億元產業規模測算,即便單個產品產值達到10億元,也需要上千項成熟技術作為支撐,而目前能夠直接對接產業化需求的技術儲備仍然明顯不足。”

對此,加強科技支撐成為與會專家的共識。

田朝光認為,其中關鍵在於國家戰略科技力量的系統性發力,“無論是科研院所還是高校,特別是依托科研院所和高校建設的全國重點實驗室、國家技術創新中心等國家級平台,都需要在生物制造這一未來產業中發揮更強的戰略引領作用。在關鍵技術供給方面作出更大貢獻,為產業規模化發展夯實技術基礎。”

“目前,全球約70%的制造業產品在技術上具備採用生物制造方式生產的可能性。立足我國發展實際,生物制造的關鍵在於提升自主創新能力,以此保障產業的可持續創新。”譚天偉認為,其中,生物基化學品和材料被認為是重要突破方向之一。目前我國生物基產品佔比不足1%,整體水平仍然偏低,產業發展潛力和提升空間巨大。

“在生物制造領域,我國實現重大突破的關鍵方向之一,在於新型菌種的開發以及底盤細胞的系統化構建。”清華大學合成與系統生物學中心主任陳國強教授指出,當前,我國生物制造在全球原料供應中佔據約70%的份額,但在核心菌種和底盤細胞方面,仍高度依賴國外來源。因此,從源頭上構建自主可控的底盤細胞體系,已成為生物制造高質量發展的迫切需求。

“近年來,底盤細胞已被納入我國生物制造發展的重要戰略方向。隨著相關研究持續推進,預計在未來幾年內,將有更多極端微生物被開發為底盤細胞,並配套形成相應的分子改造工具和工程化手段,為生物制造產業長期發展提供堅實支撐。”陳國強說。

以AI驅動產業升級

人工智能與生物制造的深度結合正在成為新的趨勢。生物技術與信息技術的協同,有望在研發效率、過程優化和產業化能力等方面形成疊加效應。

“但從現實情況看,生物制造底層數據庫建設、關鍵裝備以及配套軟件研發仍是長期存在的短板,這些基礎能力的補齊,將在很大程度上決定生物制造未來發展的速度和高度。”譚天偉認為。

“生物制造領域的科研範式亟待升級。”田朝光同樣認為,盡管人工智能和大數據被普遍認為將發揮重要作用,但當前整個領域仍缺乏面向人工智能應用的高質量數據基礎,數據來源、模型構建以及應用路徑都存在現實挑戰。

在他看來,這些問題需要通過前瞻性布局來系統破解,建議以國家戰略科技力量為依托,推動科研範式從傳統的實驗驅動,逐步轉向以大數據和人工智能設計驅動為核心的新模式,從技術供給層面為生物制造未來的大規模生產力釋放提供持續支撐。

中國科學院院士、復旦大學教授趙國屏表示,合成生物學未來的發展將主要體現在兩個方面:合成生物學正加快邁向以數據和模型為支撐的定量合成生物學,基礎就是與人工智能的深度融合;合成生物學的價值釋放有賴於創新鏈與產業鏈的緊密銜接,使技術進步惠及更廣泛的產業和大眾。

李博洋表示,“十五五”時期,我國生物制造進入關鍵發展期。他建議,瞄準生物制造面臨的基礎科學問題和重大工程化瓶頸,加強原始創新和關鍵核心技術攻關,促進科技創新和產業創新深度融合,在品種、AI大模型攻要害補短板,開展產業鏈聯合攻關。

同時,推進產學研用經協同發展。產業界特別是龍頭企業要勇擔技術創新主體和系統集成的責任,瞄準市場需求,明確技術攻關方向;高校與科研院所要加強前沿基礎研究和顛覆性技術探索,為企業輸送源頭活水與核心人才;醫藥化工重點領域要主動開放產品,以應用驗證加快產品叠代,金融機構要創新投融資工具,為不同成長階段的企業提供耐心資本和全周期金融服務。

記者從會上獲悉,工業和信息化部將編制發布“十五五”生物制造發展規劃,明確標志性產品和人工智能典型應用案例,培育生物制造中試平台,開展高性能生物反應器揭榜掛帥,籌建生物制造標準化工作組,培育生物制造覆合型人才等工作,努力推動生物制造邁向新發展階段。 

中國能源網