生物制造是以工业生物技术为核心，利用基因工程、合成生物学等手段，通过微生物、酶或细胞等生物体进行物质加工与转化的绿色低碳技术。目前，生物制造正在加速融入我们生产生活的各个领域。它都发挥了哪些作用？
在福建省漳州市华安县的一片山头，春茶采收正在进行。机械化采收后，茶叶种植户陈晨辉正在进行防治病害的喷洒作业。陈晨辉喷洒的并非传统农药，而是一种微生物菌剂。
这种细菌以植物叶片代谢过程中释放的甲醇为营养来源，从而实现与植物的共生。它还能分泌生长素及其他多种代谢产物，提升植物叶片的抗病能力。
不仅在现代农业领域，生物制造在新材料产业同样实现创新突破。近日结束的中国国际塑料橡胶工业展览会上，一款生物基聚酰胺复合材料制成的动力电池盖板，受到了不少业内采购商的关注。相较于传统钣金材质电池盖板，该产品具有轻量化优势，能有效提升新能源汽车续航能力。
本届橡塑展中，大部分参展的材料产品以石油、煤炭等化石资源为基础原料，而这家企业的生物基新材料，完全摆脱对石油、天然气的依赖，以各类可再生的生物质为原料，依托生物制造技术合成制备。
近期，中东地缘冲突持续发酵，推高石化全产业链原料成本，下游多个行业承压明显。
上海凯赛生物技术股份有限公司副总裁 左骏：“比如纺织、电子电气、新能源、汽车领域，都有很大的成本压力，大家都希望在这个过程中开发多种新型生物基绿色可回收的新材料。”
关键底层技术进阶突破
我国生物制造迈入合成生物学时代
随着生物制造战略价值持续凸显，产业技术体系也在迭代升级。我国生物制造已完成从传统自然发酵、从自然界提取，到以基因编辑、理性设计为核心的合成生物学时代。
在山东济南一家生物科技企业，依托全酶生物合成工艺，以葡萄糖为原料合成肝素的中试研发工作正在稳步推进。肝素是临床中核心的抗凝血药物。长期以来，工业化肝素主要从猪小肠黏膜提取制备，但动物源肝素天然存在糖链结构不均一、组分杂乱的问题，直接导致药效稳定性差、抗凝活性波动明显。
精准设计肝素糖链分子，是技术攻关的核心难点。整个过程如同模块化拼搭积木，单糖单元为一块基础积木，拼接数量、连接方式的细微调整，都会改变整体分子结构与药理活性。过去，药物分子设计高度依赖研发人员的经验及大量重复试错。如今AI生物计算工具全面赋能研发过程，大幅缩短攻关周期。
在广州一家生物科技企业的实验室内，50台零下80℃的超低温冰箱，常态化保存着36万株微生物菌株。菌株来源覆盖动植物及人体、自然环境等，库存规模还在以每年5万株的速度持续扩容。
数据显示，“十四五”期间，我国生物制造产业总规模达1.1万亿元，生物发酵产品产量占全球70%以上。
谭天伟院士：技术突破叠加需求牵引
生物制造迎来巨大增长空间
“十五五”时期，是我国未来产业培育壮大的关键阶段，如何进一步推动生物制造高质量发展？
谭天伟表示，近年来合成生物学、生物蛋白设计等领域多项成果获得诺贝尔奖，生物制造底层技术实现颠覆性突破。同时，制造业绿色转型、双碳目标落地、能源结构优化，催生出海量的绿色替代需求，产业发展迎来双重红利。
中国工程院院士 谭天伟：“很多智库也都在预言，本世纪末全球制造业里70%的产品都可以用生物制造的方式生产，生物制造产值大概占到全球制造业产值的三分之一以上。”
谈到未来，谭天伟院士认为，以蛋白结构预测、代谢网络建模、细胞工厂虚拟设计平台为代表的基础软件设计工具，以及具有自主知识产权的基因组、蛋白质组、代谢组数据库等，是生物制造亟待实现突破的关键核心技术。
当前，多款国内自主研发的AI蛋白质设计大模型陆续落地，这一赛道投融资热度持续攀升。同时，部分国内科研团队成功研发出拥有完全自主知识产权的新型基因编辑工具，已在作物育种等场景示范应用。
谭天伟认为，“十五五”时期，要充分依托我国工业体系门类齐全、应用场景丰富、市场空间广阔的独特优势，构建多学科交叉融合的科研攻关模式，持续深化产教融合、科教融汇双向赋能，实现生物制造在若干细分领域的突破。
来源：央视财经
