生物制造是以工業生物技術為核心，利用基因工程、合成生物學等手段，通過微生物、酶或細胞等生物體進行物質加工與轉化的綠色低碳技術。目前，生物制造正在加速融入我們生產生活的各個領域。它都發揮了哪些作用？
在福建省漳州市華安縣的一片山頭，春茶采收正在進行。機械化采收后，茶葉種植戶陳晨輝正在進行防治病害的噴灑作業。陳晨輝噴灑的并非傳統農藥，而是一種微生物菌劑。
這種細菌以植物葉片代謝過程中釋放的甲醇為營養來源，從而實現與植物的共生。它還能分泌生長素及其他多種代謝產物，提升植物葉片的抗病能力。
不僅在現代農業領域，生物制造在新材料產業同樣實現創新突破。近日結束的中國國際塑料橡膠工業展覽會上，一款生物基聚酰胺復合材料制成的動力電池蓋板，受到了不少業內采購商的關注。相較于傳統鈑金材質電池蓋板，該產品具有輕量化優勢，能有效提升新能源汽車續航能力。
本屆橡塑展中，大部分參展的材料產品以石油、煤炭等化石資源為基礎原料，而這家企業的生物基新材料，完全擺脫對石油、天然氣的依賴，以各類可再生的生物質為原料，依托生物制造技術合成制備。
近期，中東地緣沖突持續發酵，推高石化全產業鏈原料成本，下游多個行業承壓明顯。
上海凱賽生物技術股份有限公司副總裁 左駿：比如紡織、電子電氣、新能源、汽車領域，都有很大的成本壓力，大家都希望在這個過程中開發多種新型生物基綠色可回收的新材料。
隨著生物制造戰略價值持續凸顯，產業技術體系也在迭代升級。我國生物制造已完成從傳統自然發酵、從自然界提取，到以基因編輯、理性設計為核心的合成生物學時代。
在山東濟南一家生物科技企業，依托全酶生物合成工藝，以葡萄糖為原料合成肝素的中試研發工作正在穩步推進。肝素是臨床中核心的抗凝血藥物。長期以來，工業化肝素主要從豬小腸黏膜提取制備，但動物源肝素天然存在糖鏈結構不均一、組分雜亂的問題，直接導致藥效穩定性差、抗凝活性波動明顯。
精準設計肝素糖鏈分子，是技術攻關的核心難點。整個過程如同模塊化拼搭積木，單糖單元為一塊基礎積木，拼接數量、連接方式的細微調整，都會改變整體分子結構與藥理活性。過去，藥物分子設計高度依賴研發人員的經驗及大量重復試錯。如今AI生物計算工具全面賦能研發過程，大幅縮短攻關周期。
在廣州一家生物科技企業的實驗室內，50臺零下80℃的超低溫冰箱，常態化保存著36萬株微生物菌株。菌株來源覆蓋動植物及人體、自然環境等，庫存規模還在以每年5萬株的速度持續擴容。
數據顯示，“十四五”期間，我國生物制造產業總規模達1.1萬億元，生物發酵產品產量占全球70%以上。
“十五五”時期，是我國未來產業培育壯大的關鍵階段，如何進一步推動生物制造高質量發展？
譚天偉表示，近年來合成生物學、生物蛋白設計等領域多項成果獲得諾貝爾獎，生物制造底層技術實現顛覆性突破。同時，制造業綠色轉型、雙碳目標落地、能源結構優化，催生出海量的綠色替代需求，產業發展迎來雙重紅利。
中國工程院院士 譚天偉：很多智庫也都在預言，本世紀末全球制造業里70%的產品都可以用生物制造的方式生產，生物制造產值大概占到全球制造業產值的三分之一以上。
談到未來，譚天偉院士認為，以蛋白結構預測、代謝網絡建模、細胞工廠虛擬設計平臺為代表的基礎軟件設計工具，以及具有自主知識產權的基因組、蛋白質組、代謝組數據庫等，是生物制造亟待實現突破的關鍵核心技術。
當前，多款國內自主研發的AI蛋白質設計大模型陸續落地，這一賽道投融資熱度持續攀升。同時，部分國內科研團隊成功研發出擁有完全自主知識產權的新型基因編輯工具，已在作物育種等場景示范應用。
譚天偉認為，“十五五”時期，要充分依托我國工業體系門類齊全、應用場景豐富、市場空間廣闊的獨特優勢，構建多學科交叉融合的科研攻關模式，持續深化產教融合、科教融匯雙向賦能，實現生物制造在若干細分領域的突破。
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