憑借原料可再生、過程綠色化、產(chǎn)物可設(shè)計等優(yōu)勢，生物制造可輻射能源、化工、食品、醫(yī)藥等多個國民經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵領(lǐng)域，有望形成“生物制造+”的新產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)，成為破解中國傳統(tǒng)制造業(yè)資源依賴高、碳排放強(qiáng)度大等結(jié)構(gòu)性矛盾的核心抓手。

近日，中國科協(xié)會刊《科技導(dǎo)報》刊發(fā)了我國生物化工專家、中國工程院院士譚天偉的文章《生物制造：培育未來產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略引擎與創(chuàng)新實踐》。我們特此摘錄，以饗讀者。

譚天偉，現(xiàn)任北京化工大學(xué)校長、生物化工專家、中國工程院院士、中國可再生能源學(xué)會理事長，研究方向為能源與材料化學(xué)品的生物制造、工業(yè)酶催化、數(shù)字化細(xì)胞工廠的創(chuàng)新應(yīng)用等。

生物制造：培育未來產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略引擎與創(chuàng)新實踐

譚天偉

在全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的浪潮中，生物制造作為生物技術(shù)與先進(jìn)制造深度融合的顛覆性范式，不僅承載著推動制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的歷史使命，更是培育新質(zhì)生產(chǎn)力、重塑全球產(chǎn)業(yè)格局的核心引擎。習(xí)近平總書記深刻指出：“抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來?！鄙镏圃煺且钥萍紕?chuàng)新開辟發(fā)展新領(lǐng)域新賽道的生動實踐。

生物制造成長于發(fā)酵產(chǎn)業(yè)，但不等同于傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)，是傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)業(yè)和合成生物學(xué)前沿技術(shù)高度耦合的新型產(chǎn)業(yè)。憑借原料可再生、過程綠色化、產(chǎn)物可設(shè)計等優(yōu)勢，生物制造可輻射能源、化工、食品、醫(yī)藥等多個國民經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵領(lǐng)域，有望形成“生物制造+”的新產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)，成為破解中國傳統(tǒng)制造業(yè)資源依賴高、碳排放強(qiáng)度大等結(jié)構(gòu)性矛盾的核心抓手。面向未來，生物制造正在打開充滿想象的產(chǎn)業(yè)空間。在醫(yī)療健康領(lǐng)域，依托合成生物學(xué)技術(shù)，生物制造可定制化生產(chǎn)基因編輯藥物、嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫療法（CAR-T細(xì)胞療法）等精準(zhǔn)醫(yī)療產(chǎn)品。在農(nóng)業(yè)和食品行業(yè)，微生物蛋白合成技術(shù)構(gòu)建“非耕地工廠”，為端牢中國飯碗增添新保障；在化工材料行業(yè)，生物基塑料和聚合物替代傳統(tǒng)石化產(chǎn)品，可降低化石資源的依存度。更深遠(yuǎn)的意義在于，生物制造可以將二氧化碳直接轉(zhuǎn)化為燃料和高端化學(xué)品，形成未來新型的工業(yè)制造路線和技術(shù)體系，推動制造業(yè)從“碳消耗”向“碳循環(huán)”躍遷，為“雙碳”目標(biāo)提供技術(shù)支撐。

縱觀全球，生物制造已成為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)主權(quán)爭奪的焦點。據(jù)麥肯錫公司預(yù)測，市場上60%的產(chǎn)品可以通過生物制造的方式生產(chǎn)。預(yù)計到21世紀(jì)末，美國生物制造有望創(chuàng)造30萬億美元的經(jīng)濟(jì)價值，占全球制造業(yè)的1/3。這場產(chǎn)業(yè)變革的深度和廣度，或?qū)⒊綌?shù)字技術(shù)帶來的改變。美國啟動《國家生物技術(shù)和生物制造計劃》，歐盟發(fā)布《與自然共筑未來：推動歐盟生物技術(shù)和生物制造的發(fā)展》報告，提出了一系列針對性的行動，以促進(jìn)歐盟生物制造發(fā)展，全球主要經(jīng)濟(jì)體紛紛布局生物制造全產(chǎn)業(yè)鏈，國際競爭格局已逐漸形成。在這場關(guān)乎未來的產(chǎn)業(yè)變革中，中國展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢：生物發(fā)酵產(chǎn)能占全球70%以上，氨基酸、有機(jī)酸等產(chǎn)品產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，龐大的市場規(guī)模和完整的工業(yè)體系為轉(zhuǎn)型升級奠定了堅實基礎(chǔ)。

但也要清醒地看到，中國生物制造領(lǐng)域仍面臨諸多挑戰(zhàn)。核心菌種和關(guān)鍵酶創(chuàng)制所需的生物信息數(shù)據(jù)庫和設(shè)計工具等底層技術(shù)領(lǐng)域仍存在“卡脖子”風(fēng)險，高端生物反應(yīng)器及關(guān)鍵零部件也長期依賴進(jìn)口，需警惕西方國家“設(shè)計-制造”閉環(huán)模式對中國產(chǎn)業(yè)鏈的擠壓。

關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。破解這些瓶頸，需要打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)，通過自主創(chuàng)新實現(xiàn)全鏈條突破。

一是推動生物技術(shù)與人工智能融合創(chuàng)新，彌補(bǔ)和國際領(lǐng)先國家在數(shù)據(jù)、軟件等底層技術(shù)的差距，構(gòu)建具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)庫及軟硬件保障體系，實現(xiàn)適配工業(yè)環(huán)境與工業(yè)原料的高性能菌種及關(guān)鍵酶的創(chuàng)制。

二是重構(gòu)原料供給體系，提高木質(zhì)纖維素、二氧化碳等原料利用水平，激活非糧資源潛力，支撐未來生物制造規(guī)?；l(fā)展。

三是強(qiáng)化國家級中試平臺建設(shè)，加速技術(shù)商業(yè)化落地。

四是創(chuàng)新政策工具箱，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)。完善生物創(chuàng)新產(chǎn)品的安全性評價和市場準(zhǔn)入機(jī)制，加快建立生物基產(chǎn)品低碳綜合評價體系和減排量化標(biāo)準(zhǔn)，形成一批具有國際影響力的新產(chǎn)品和新標(biāo)準(zhǔn)。

站在新的歷史起點，生物制造不僅是技術(shù)創(chuàng)新的競技場，更是國家競爭力的試金石。要以習(xí)近平總書記關(guān)于科技創(chuàng)新的重要論述為指引，堅持“四個面向”，強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量，在突破底層技術(shù)中鍛造長板，在重構(gòu)產(chǎn)業(yè)生態(tài)中補(bǔ)齊短板，促進(jìn)生物制造新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。