北京前沿未來科技產業(yè)發(fā)展研究院發(fā)布《全球生物制造技術產業(yè)發(fā)展趨勢（2026年）》報告

新一輪科技革命與產業(yè)變革縱深演進，生物制造作為引領未來的核心賽道，正以 “生命智造” 重構全球生產邏輯與產業(yè)格局，其憑借綠色低碳、原料多元、可編程制造的獨特優(yōu)勢，成為大國戰(zhàn)略競爭焦點與新質生產力培育關鍵抓手。2026年作為生物制造產業(yè)化加速的關鍵節(jié)點，技術突破與生態(tài)重構迎來集中爆發(fā)期。北京前沿未來科技產業(yè)發(fā)展研究院基于自身在生物制造技術產業(yè)方面的深度研究和深刻洞察，力圖聚焦關鍵技術突破、產業(yè)生態(tài)建設、大國競爭博弈等十大核心維度，系統(tǒng)解析全球生物制造的發(fā)展態(tài)勢與變革方向，以期為產業(yè)決策、技術創(chuàng)新與投資布局提供參考，助力把握這一顛覆性產業(yè)的發(fā)展機遇。

一、 關鍵技術突破：AI驅動的生物設計范式成為主流，合成效率實現(xiàn)階躍式提升

2026年，人工智能（AI）將超越輔助工具的角色，成為驅動生物制造底層技術突破的“核心大腦”，引領從經驗試錯向理性設計的根本性轉變。

一是設計范式變革。基于生成式AI、大語言模型和物理信息神經網絡的生物設計平臺將趨于成熟。AI不僅能高效預測蛋白質結構、優(yōu)化代謝通路，更能“逆向設計”具有特定功能的嶄新生物元件與細胞工廠，大幅縮短從概念到原型的設計周期。

二是合成與測試飛躍。自動化、微型化的“設計-構建-測試-學習”閉環(huán)平臺將與AI深度融合。高通量實驗機器人將執(zhí)行由AI生成的海量設計方案，產生的數(shù)據(jù)反饋進一步訓練和優(yōu)化AI模型，形成自我強化的研發(fā)智能體，使產品開發(fā)效率呈數(shù)量級提升。

二、 技術平臺建設：平臺化、模塊化與自動化深度融合，賦能產業(yè)高效敏捷開發(fā)

技術平臺建設將從單點工具開發(fā)轉向集成化、標準化的“生物制造操作系統(tǒng)”構建。

一是平臺集成化。集基因編輯、菌株構建、工藝開發(fā)、分析檢測于一體的綜合型生物鑄造廠網絡將進一步擴張。這些平臺提供“一站式”服務，降低企業(yè)（尤其是中小企業(yè)）的研發(fā)門檻和固定資產投入。

二是組件模塊化與自動化。生物部件和基因線路的標準將更趨統(tǒng)一，實現(xiàn)“即插即用”。研發(fā)和生產流程的自動化程度將顯著提高，從移液操作到生物反應器控制，軟件定義生物過程理念將更深入實踐，提升可重復性與規(guī)模放大成功率。

三、 制造過程變革：連續(xù)生物制造與分布式生產模式取得實質性進展

制造過程的工程學創(chuàng)新將與生物學創(chuàng)新并駕齊驅，追求極致的效率、靈活性與可持續(xù)性。生物制造過程正經歷從傳統(tǒng)批次模式向更高效、靈活模式的深刻轉變。

一是連續(xù)制造普及。在監(jiān)管路徑逐漸清晰和成本壓力驅動下，連續(xù)流生物制造將在單克隆抗體等生物藥之外，向高價值精細化學品、疫苗和食品配料領域拓展。其帶來的小規(guī)模、高產出、高質量穩(wěn)定性優(yōu)勢，正契合柔性生產和供應鏈分散化的趨勢。

二是分布式生產萌芽。得益于細胞工廠標準化、生物反應器小型化和智能化，分布式、按需生產模式將開始探索。例如，利用區(qū)域性的小型生物制造單元生產本地所需的特種化學品或個性化藥物，縮短供應鏈，增強韌性。

四、 行業(yè)應用創(chuàng)新：材料、食品與醫(yī)藥三足鼎立，可持續(xù)解決方案加速落地

應用場景從替代現(xiàn)有化石基產品，轉向創(chuàng)造具有顛覆性性能的全新產品，開辟全新市場。

一是生物基材料爆發(fā)。性能媲美甚至超越石油基材料的生物基聚合物（如PHA、新型尼龍）、生物基紡織纖維和復合材料將實現(xiàn)規(guī)模化生產與商業(yè)化應用，在包裝、紡織、汽車等領域加速滲透。新一代生物聚合物將不再僅僅強調“可降解”，而是追求超越傳統(tǒng)材料的力學、熱學或電學性能（如自愈性、超強韌性、智能響應）。這些材料將在高端電子、航空航天和醫(yī)療植入體領域找到不可替代的應用。

二是未來食品深化。基于精密發(fā)酵的蛋白質、脂肪和功能性成分將更多元化，成本進一步下降。細胞培養(yǎng)肉/魚有望在更多國家和地區(qū)獲得監(jiān)管批準并進入高端餐飲市場，合成生物學賦能的功能性食品配料市場快速增長。

三是醫(yī)藥研發(fā)革新。除了已成熟的生物藥，合成生物學將更廣泛應用于新型疫苗快速開發(fā)、活體療法、工程菌群療法以及復雜天然產物的高效合成，推動個性化醫(yī)療和罕見病治療。

五、 商業(yè)模式創(chuàng)新：從產品銷售到技術賦能，“平臺即服務”（BaaS）模式興起

生物制造企業(yè)的價值實現(xiàn)路徑將更加多元化，輕資產的技術賦能模式與深度的產業(yè)鏈整合模式并存。

一是“平臺即服務”（BaaS）模式全面滲透。擁有先進平臺能力的企業(yè)（如大型Biofoundry、CDMO）將不僅提供代工，更提供從菌株設計、工藝優(yōu)化到小規(guī)模生產的一體化技術賦能服務，使客戶能專注于產品定義與市場開拓，這種模式降低了傳統(tǒng)制造業(yè)的資本壁壘，加速了技術在長尾市場的滲透。

二是價值鏈分工與IP貨幣化深化。產業(yè)將形成更清晰的分工：專注于基礎工具與元件開發(fā)的“賣水人”、專注于菌株與工藝設計的“解決方案提供商”、以及專注于規(guī)模化生產的“生物代工廠”。以專利池、交叉許可和特許權使用費為核心的IP運營，將成為技術公司重要的利潤來源。同時，大型終端品牌通過投資或并購向上游生物技術公司延伸，以鎖定核心技術并打造獨家供應鏈。

六、 產業(yè)生態(tài)建設：跨界融合加速，形成多層次、開放協(xié)同的創(chuàng)新網絡

產業(yè)生態(tài)將從圍繞價值鏈的線性合作，演變?yōu)榭鐚W科、跨行業(yè)、多元主體共生的動態(tài)創(chuàng)新網絡。

一是跨界“創(chuàng)新共同體”涌現(xiàn)。生物科技公司、自動化與機器人專家、軟件與AI巨頭、化工材料企業(yè)、消費品公司、風險投資及大學研究機構，將圍繞特定重大挑戰(zhàn)（如塑料替代、碳中和路徑）形成目標導向的創(chuàng)新聯(lián)盟，共享資源，共擔風險，加速從科學發(fā)現(xiàn)到市場驗證的全過程。大型企業(yè)通過投資、并購、共建研發(fā)中心等方式深度融入初創(chuàng)生態(tài)。

二是數(shù)據(jù)資產化與標準化建設加速。生物制造數(shù)據(jù)的價值被空前重視。行業(yè)將推動建立更廣泛的實驗數(shù)據(jù)標準、格式與開源數(shù)據(jù)庫（尤其是在非競爭性的基礎生物學領域）。安全數(shù)據(jù)交換平臺可能出現(xiàn)，允許企業(yè)在保護核心機密的前提下，進行受限的數(shù)據(jù)協(xié)作與交易，釋放數(shù)據(jù)作為生產要素的巨大潛能。開源生物工具社區(qū)的影響力持續(xù)擴大。

七、 產業(yè)格局重塑：區(qū)域產業(yè)集群特色凸顯，亞洲力量加速崛起

全球生物制造格局呈現(xiàn)多極化、集群化特征，各地區(qū)基于自身稟賦塑造獨特競爭優(yōu)勢。

北美（尤以美國為代表）：繼續(xù)憑借其在底層技術（AI、基因編輯）、風險資本和頂尖人才等方面壓倒性優(yōu)勢，扮演原創(chuàng)性突破和早期孵化的“燈塔”角色，尤其在平臺型技術和顛覆性療法上領先。

歐洲：依托強大的工業(yè)生物技術基礎、可持續(xù)發(fā)展的政策驅動和嚴謹?shù)臉藴驶w系，將在碳中和相關的生物能源、生物基化學品和循環(huán)經濟解決方案方面形成產業(yè)化優(yōu)勢，并主導相關國際標準與法規(guī)的制定。

亞洲（中國為核心，日、韓、新等國協(xié)同）：憑借龐大的應用市場、強大的工程化能力、完整的制造業(yè)供應鏈和高效的政府執(zhí)行力，在將技術成果大規(guī)模、低成本產業(yè)化方面展現(xiàn)出無與倫比的優(yōu)勢。中國正從“全球生物制造工廠”向“全球生物制造創(chuàng)新與供給中心”演進，并在合成生物學基礎研究領域加大投入，謀求全鏈條競爭力。

八、 獨角獸企業(yè)發(fā)展：應用導向型與平臺賦能型企業(yè)并駕齊驅，上市與并購活躍

隨著市場趨于理性，生物制造獨角獸企業(yè)將面臨從“技術故事”到“商業(yè)實質”的嚴峻考驗。

一是資本市場偏好分化。公開市場投資者將更加關注企業(yè)的商業(yè)化進度、單位經濟效益和清晰的盈利時間表。深耕特定垂直應用（如替代蛋白、生物材料、藥物）并已實現(xiàn)或接近實現(xiàn)產品商業(yè)化的“應用型獨角獸”，將比擁有底層通用技術平臺（如AI生物設計、新型基因編輯工具、高通量篩選）的“賦能型獨角獸”更容易獲得高估值和成功的IPO。后期私募融資的門檻也將顯著提高。

二是并購整合成為重要退出路徑。對于技術獨特但自身商業(yè)化能力有限的平臺公司，被大型化工、制藥或消費品集團收購將成為理想選擇。這些產業(yè)巨頭視其為獲取下一代核心技術的戰(zhàn)略入口。同時，獨角獸企業(yè)之間為整合客戶資源、技術?；虍a能而進行的橫向并購也將增多。

九、 融合人才爭奪：復合型“生物+”人才成為最稀缺戰(zhàn)略資源，培養(yǎng)體系革新

“生物+”復合型人才的極度短缺，將成為制約產業(yè)發(fā)展的最大瓶頸之一，引發(fā)全球范圍的激烈爭奪。

一是“生物+X”人才緊缺。同時精通生物科學、數(shù)據(jù)科學/AI、工程學、自動化等跨學科知識的復合型人才，深刻理解生物學問題并能用計算和工程手段解決問題的“雙語”甚至“多語”人才，以及具科學洞察與商業(yè)頭腦的創(chuàng)業(yè)型科學家、熟悉生物技術知識產權與法規(guī)的復合型管理人才等將變得炙手可熱。企業(yè)間、國家間對此類人才的爭奪將白熱化。

二是教育體系響應。全球頂尖高校將加速開設合成生物學、生物信息學與計算生物學的交叉學科項目和專業(yè)學位。企業(yè)深度參與課程設計，并通過設立實驗室、提供實習和聯(lián)合培養(yǎng)項目，提前鎖定人才。

十、 大國競爭博弈：生物制造成為國家戰(zhàn)略安全與技術主權博弈新焦點

生物制造的戰(zhàn)略價值已超越純經濟范疇，上升至國家競爭與安全層面。

一是戰(zhàn)略競爭全面加劇。主要經濟體（美、中、歐等）將持續(xù)加碼國家層面的生物制造戰(zhàn)略，通過立法、資金投入、基礎設施建設和采購政策等手段，力圖構建自主可控的產業(yè)體系，確保在關鍵產品（如醫(yī)藥、先進材料）供應鏈上的安全與韌性。國家力量將深度介入，通過“研發(fā)-采購-監(jiān)管”的組合政策工具，加快構建有利于本國產業(yè)發(fā)展的“創(chuàng)新-市場”閉環(huán)。

二是“技術主權”與“倫理規(guī)范”博弈。圍繞基因編輯技術標準、生物數(shù)據(jù)安全與跨境流動、人類增強等前沿領域的規(guī)則制定權與倫理話語權，將成為大國博弈與全球治理的新議題。合作與競爭并存，在氣候變化、公共衛(wèi)生等全球性議題上存在合作空間，但在核心技術、關鍵基礎設施和標準方面競爭將主導態(tài)勢。

展望2026年，全球生物制造領域將是一部由 “智能革命”、“生態(tài)融合”與“戰(zhàn)略競合” 三重主題交織的宏大敘事，將呈現(xiàn) “技術加速突破、應用全面開花、生態(tài)深度融合、格局劇烈演變、競爭多維升維” 的鮮明特征。以AI融合為核心的智能化研發(fā)范式，正將生物制造從一門“藝術”轉變?yōu)榭深A測、可編程的“工程科學”，正以前所未有的力量驅動創(chuàng)新效率革命，釋放出指數(shù)級的創(chuàng)新潛能。技術快速演進，平臺化、服務化的商業(yè)模式與開放協(xié)同的產業(yè)生態(tài)，催生了從材料、健康到食品的廣泛行業(yè)應用創(chuàng)新，其核心邏輯正從“更綠色的替代”邁向“更卓越的創(chuàng)造”，從而開辟全新的價值空間。開放協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)、靈活多元的商業(yè)模式以及日益清晰的全球區(qū)域分工格局，共同構成了新生物經濟的基礎設施。

繁榮背后挑戰(zhàn)并存。核心技術的自主可控、跨學科人才的極端匱乏、監(jiān)管框架的適應速度、以及地緣政治引發(fā)的供應鏈不確定性，都將對產業(yè)發(fā)展構成現(xiàn)實考驗。對于各國政府、企業(yè)和投資者而言，能否前瞻布局關鍵技術平臺、構建韌性產業(yè)鏈、培育融合創(chuàng)新人才、并參與乃至引領全球規(guī)則制定，將決定其在未來生物經濟時代的位置。

生物制造不僅是科技創(chuàng)新的競技場，更是關乎未來產業(yè)發(fā)展權、經濟競爭力乃至國家安全的戰(zhàn)略高地。主動擁抱趨勢，系統(tǒng)性構建能力，以開放合作應對共同挑戰(zhàn)，以戰(zhàn)略定力迎接激烈競爭，將是把握這一歷史性機遇的關鍵。

撰寫團隊：北京前沿未來科技產業(yè)發(fā)展研究院

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（信息來源：北京前沿未來科技產業(yè)發(fā)展研究院）