华体会hth体育app在线登录:袁磊：多维布局抢占生物制造产业先机

  生物制造是利用合成生物学等技术，通过微生物进行物质转化的绿色低碳技术。该技术首次被写入2025年《政府工作报告》，被明确列为重点培育的未来产业方向。国家发展改革委预测，未来10年生物制造等未来产业有望再造一个中国高技术产业规模。

  当前，我国生物制造产业已形成三层多元竞争生态与上中下游全产业链格局。从产业链视角看，上游聚焦菌种设计与核心装备制造，我国正通过“揭榜挂帅”推动高端装备国产化；中游以发酵制备与工艺优化为核心，我国生物发酵产品产量占全球70%以上，规模化能力全球领先；下游覆盖医疗健康、化工材料、食品农业、绿色能源及日化美妆等领域，食品添加剂与生物制药年产值均超4000亿元，构成产业支柱。

  在企业竞争层面，产业呈现“基础原料供应商—技术平台服务商—终端消费品品牌”三层递进格局。第一层为基础原料供应商，代表企业有凯赛生物、华恒生物及梅花生物，聚焦规模化B端供应。第二层为技术平台服务商，如弈柯莱生物和蓝晶微生物。第三层为终端消费品品牌，以华熙生物为代表。三层格局并非割裂，部分公司实现一体化贯通，技术平台商与原料商、品牌商协同合作日益紧密。整体看来，中国生物制造正从大宗化学品替代向高的附加价值全球竞争转变发展方式与经济转型，产业链协同效应与差异化竞争态势并存。

  菌种开发层是底层基础，通过基因合成、基因编辑、启动子工程等手段，将微生物改造为高效、稳定、专一的“生产工人”。工艺开发层聚焦发酵过程优化，运用生物反应器流场模拟与放大策略、补料分批与连续发酵技术、过程分析技术及多尺度参数相关分析等，实现从实验室到工业规模的稳健放大。分离提取层负责从复杂发酵液中高效回收高纯度产品，其中膜分离作为工业主流技术已大范围的应用；层析纯化与萃取技术在不同场景发挥关键作用。系统集成层通过中试平台验证、数字孪生技术、全流程自动化控制及制造执行系统（MES），将工艺参数与生产设备深度耦合，实现从原料到成品的全流程数据贯通与智能决策，最终完成生物制作的完整过程的数字化闭环。

  生物制造的技术特点可归纳为5个方面。一是反应条件温和，合成路径绿色高效，可在常温常压下实现特异性反应，克服传统化工高能耗弊端；二是底层技术迭代迅速，以合成生物学为核心，产业化能力持续增强；三是资源利用循环高效，采用可再生生物质原料，兼具绿色低碳与可持续发展特性；四是多学科交叉融合，和AI、大数据深度结合，朝数字化、智能化方向发展；五是政策赋能效应显著。

  2025年8月，工信部发布首批16项“人工智能+生物制造”典型应用案例，标志着 AI与生物制造的融合进入实质性应用阶段。同年12月，国内首个生物制造领域专用工业操作系统“生鸿”发布，为关键共性技术突破提供支撑。

  一是底层技术壁垒高企。全球绝大部分高端工业菌种、特种酶、基因元件与合成生物学工具仍高度集中于少数国家与巨头，专利壁垒森严，原始创新与自主可控能力亟待加强。二是中试转化难度较大。实验室到工业化放大存在强非线性效应，菌株活性与产量稳定性随规模扩大而下降，我国尤为缺乏低成本、标准化的中试平台。三是原料供给与成本压力并存。非粮生物质转化效率低，预处理与收集成本高；粮食基原料存在“与人争粮”压力，原料结构的经济性与稳定性不足。四是高端装备依赖进口。生物反应器、精密检验测试仪器、层析填料、自动化控制管理系统等关键设备耗材仍由全球寡头主导，对外依存度高，制约规模化与高端化生产；近年来虽有国产替代突破，但整体差距依然显著。五是成本竞争力与环保价值兑现难题。生物基产品普遍较石化基产品成本高；国际互认不足，环保价值难以有效变现。六是生物安全与伦理风险不容忽视。基因编辑、合成基因组存在逃逸、基因污染与误用风险，全球协同治理体系尚未成熟。七是复合型人才紧缺。行业高度交叉融合，涉及生物、化工、自动化、人工智能等多学科，高端研发与工程化人才缺口大。

  面对生物制造这一战略性新兴起的产业，我国石油石化企业结合产业规律与政策导向，可从以下路径布局。

  第一，发挥原料与工程化优势，切入生物基材料赛道。石油石化企业拥有庞大的化工基础设施、成熟的工程化能力和丰富的碳氢资源，可向生物基化学品、生物基材料延伸。重点布局生物基聚烯烃、生物基尼龙、PHA可降解塑料等产品，利用现有炼化装置的协同效应，降低产业化成本。

  第二，依托资金与平台优势，构建产学研协同创新体系。大型石化企业可联合中国科学院、清华大学、北京大学等顶尖科研机构，共建合成生物学研发中心与中试平台。2025年12月，工业与信息化部已发布首批生物制造中试能力建设平台名单，企业可积极争取纳入国家布局，破解“实验室到工厂”的转化瓶颈。

  第三，把握政策窗口期，抢占区域布局先机。当前，广东、吉林、湖南、江西、安徽、上海等省市均将生物制造纳入“十五五”规划重点培育。湖南常德已出台全国首部合成生物制造领域地方性法规，雄安高新区将现代生命科学和生物制造作为核心聚焦方向。石油石化企业应结合现有基地布局，在重点区域打造生物制造产业集群。

  第四，推进数字化智能化融合，提升菌种开发与工艺优化效率。工信部首批“人工智能+生物制造”典型案例已释放出明确信号。企业可引入AI驱动的酶设计平台、自动化高通量筛选系统，缩短研发周期，提升菌株改造与代谢调控的精准度。

  第五，探索碳利用生物制造，实现减碳与增效双赢。生物制造在二氧化碳固碳、废气合成等领域具有独特优势。石油石化企业可将工业尾气中的二氧化碳、甲烷等作为微生物发酵原料，开发碳负性生物基料等产品，既降低碳排放，又创造新的价值增长点。

  第六，重视标准建设与人才教育培训，夯实产业高质量发展根基。热情参加生物制造产品质量标准、质量评价、安全分级等标准制定，争取国际话语权。同时，依托国家卓越工程师实践基地等平台，加快培育既懂生物技术又懂化工工程的复合型人才队伍。

  生物制造正站在从“未来产业”向“支柱产业”迈进的关键节点。把握技术变革趋势，发挥自身优势，积极布局生物制造，将在新一轮产业竞争中赢得主动，为我们国家的经济绿色低碳转型贡献石化力量。