当前◈★ღ◈✿，我国生物制造产业正加速从技术突破迈向更多应用场景落地◈★ღ◈✿，持续培育发展新动能◈★ღ◈✿。它将怎样改变生产生活？又将如何发展壮大？

　　在天津大学合成生物前沿研究院◈★ღ◈✿，科研人员将玫瑰中调控玫瑰醇合成的关键基因“嫁接”至酿酒酵母◈★ღ◈✿，就能生产出玫瑰醇◈★ღ◈✿。这项技术已在10吨级发酵体系中完成中试◈★ღ◈✿，并制成首款“微生物玫瑰醇”香水推向市场◈★ღ◈✿。

　　依托农林废弃物等资源◈★ღ◈✿，可生产饲用蛋白◈★ღ◈✿、氨基酸等产品◈★ღ◈✿，有效替代豆粕◈★ღ◈✿、鱼粉等传统依赖进口的蛋白原料◈★ღ◈✿；

　　“这就是生物制造的魅力◈★ღ◈✿。”中国科学院院士◈★ღ◈✿、天津大学教授元英进介绍◈★ღ◈✿，从抗生素◈★ღ◈✿、维生素到重组蛋白◈★ღ◈✿、酶制剂◈★ღ◈✿、生物基材料◈★ღ◈✿，再到天然色素◈★ღ◈✿、香料和燃料◈★ღ◈✿，生物制造已延伸至医药◈★ღ◈✿、食品◈★ღ◈✿、农业◈★ღ◈✿、化工◈★ღ◈✿、材料◈★ღ◈✿、能源等多个国民经济重要行业◈★ღ◈✿。

　　“原料获取有两种传统途径◈★ღ◈✿，有的基于石油等物质通过化学手段合成◈★ღ◈✿，有的从大自然中直接提取动植物成分◈★ღ◈✿。”中国科学院微生物研究所项目研究员刘树文介绍◈★ღ◈✿，这两种途径既有合理性◈★ღ◈✿，也有明显局限◈★ღ◈✿。

　　刘树文举例◈★ღ◈✿，传统制造业非常依赖石油◈★ღ◈✿，今年国际原油浮动较大◈★ღ◈✿，导致石油化工路线生产的氨基酸价格翻倍◈★ღ◈✿。氨基酸作为饲料营养剂的重要成分◈★ღ◈✿，其价格上涨引发企业涨价◈★ღ◈✿，直接冲击生猪产业◈★ღ◈✿。另一方面◈★ღ◈✿，传统石油◈★ღ◈✿、煤炭化工生产多采用高温高压工艺◈★ღ◈✿，高耗能◈★ღ◈✿、高排放◈★ღ◈✿，环境压力较大◈★ღ◈✿。

　　“从动植物获取原料◈★ღ◈✿，往往受季节◈★ღ◈✿、地域和资源约束◈★ღ◈✿，像一些抗癌药物需要的原料◈★ღ◈✿，只来自某种珍稀保护动植物◈★ღ◈✿，实在难以获取也不利于生物多样性保护◈★ღ◈✿。”刘树文说◈★ღ◈✿。

　　元英进解释道◈★ღ◈✿，生物制造过程中凯发K8国际娱乐官网入口◈★ღ◈✿，生物反应通常条件温和◈★ღ◈✿，原料来自可再生资源或废弃物◈★ღ◈✿，生产流程能减少有毒试剂和资源消耗◈★ღ◈✿。

　　“一个国家获取原料的能力◈★ღ◈✿，关系着产业链韧性和生物科技安全◈★ღ◈✿。从这个角度来看◈★ღ◈✿，安全◈★ღ◈✿、健康◈★ღ◈✿、绿色◈★ღ◈✿、经济的生物制造早已不再是一种技术补充◈★ღ◈✿，而是上升到了支撑实体经济转型◈★ღ◈✿、实现绿色低碳发展的产业高度◈★ღ◈✿，关乎百姓福祉◈★ღ◈✿。”元英进说◈★ღ◈✿。

　　“技术是当前全球科技竞争的前沿领域◈★ღ◈✿，也是国家未来产业的重点方向◈★ღ◈✿。”华润双鹤药业股份有限公司董事长陆文超表示◈★ღ◈✿。超大规模市场◈★ღ◈✿、完整工业体系◈★ღ◈✿、丰富应用场景和发酵制造基础◈★ღ◈✿，是我国生物制造产业具备的明显优势◈★ღ◈✿。同时◈★ღ◈✿，医药◈★ღ◈✿、食品◈★ღ◈✿、化工◈★ღ◈✿、装备等行业还为生物制造技术落地提供配套◈★ღ◈✿。

　　工业和信息化部数据显示◈★ღ◈✿，我国生物制造产业总产值约1.1万亿元◈★ღ◈✿，发酵产品产量占全球70%以上◈★ღ◈✿。据统计凯发K8国际娱乐官网入口◈★ღ◈✿，现代生物发酵◈★ღ◈✿、生物基化学品以及生物基材料等主要产业规模已超过8000亿元◈★ღ◈✿，氨基酸◈★ღ◈✿、有机酸产量居世界首位◈★ღ◈✿。

　　“未来◈★ღ◈✿，衡量一个国家生物制造产业发展成效◈★ღ◈✿，不是看谁的产品清单更长◈★ღ◈✿，而是看谁能率先实现性能更优◈★ღ◈✿、成本可承受◈★ღ◈✿、环境收益可量化的生物路线◈★ღ◈✿，看谁能真正让生物制造成为推动制造业高质量发展的重要引擎◈★ღ◈✿。”元英进说◈★ღ◈✿。

　　在专家看来◈★ღ◈✿，我国生物制造领域在下游产业链和应用生态上具备明显优势◈★ღ◈✿，但在上游部分核心环节仍存在短板◈★ღ◈✿。

　　打个比方◈★ღ◈✿，菌种里也有“冠军”◈★ღ◈✿，越好的菌种◈★ღ◈✿，生物合成的效率越高◈★ღ◈✿，成本越低◈★ღ◈✿，起到事半功倍的作用◈★ღ◈✿。但是◈★ღ◈✿，我国核心菌种和关键酶创制能力不足◈★ღ◈✿，且受国际专利壁垒影响◈★ღ◈✿，在核心菌种等领域仍存在知识产权纠纷◈★ღ◈✿。

　　“当务之急◈★ღ◈✿，就是要自己造出‘冠军’菌种◈★ღ◈✿，实现自主可控◈★ღ◈✿，把生物制造产业的主动权掌握在自己手中我也是花下载◈★ღ◈✿。”刘树文说◈★ღ◈✿，如今◈★ღ◈✿，这样的实践越来越多◈★ღ◈✿。

　　以B5为例◈★ღ◈✿，为了使菌种达到最优性能◈★ღ◈✿，刘树文和团队成员历经80多轮代谢工程改造我也是花下载◈★ღ◈✿，最终得到了心目中的“冠军”菌种◈★ღ◈✿。目前◈★ღ◈✿，他们利用研发的一步发酵法生产B5◈★ღ◈✿，已建成全球首套工业生产线◈★ღ◈✿。

　　在天津大学◈★ღ◈✿，科研人员把酵母超长染色体分解为可组装的标准片段◈★ღ◈✿。从两条染色体的精准合成◈★ღ◈✿，到5.5条合成型染色体的整合◈★ღ◈✿，再到创制26万余种种质资源◈★ღ◈✿，团队研究目标从“能合成”基因组逐步转向“能获得有用功能”的全新菌种◈★ღ◈✿。

　　利福霉素S—钠盐是抗结核药物的关键成分◈★ღ◈✿。曾经◈★ღ◈✿，它的发酵水平上不去◈★ღ◈✿，生产成本居高不下◈★ღ◈✿。通过学手段◈★ღ◈✿，自主研发筛选出高产工程菌株◈★ღ◈✿，使得这类成分的单位生产成本大幅降低◈★ღ◈✿。

　　“所里团队改造菌种研发维生素B5◈★ღ◈✿，靠的是国家持续10余年的支持◈★ღ◈✿，这期间反复试错◈★ღ◈✿、迭代◈★ღ◈✿，不断经历‘设计—编辑—测试—反馈’的循环◈★ღ◈✿，从而发现生命规律◈★ღ◈✿。”刘树文说◈★ღ◈✿，生物制造产业回报周期长◈★ღ◈✿，很难短期见到收益◈★ღ◈✿，长周期的资金投入和战略定力◈★ღ◈✿，才能支撑行业人员走下去◈★ღ◈✿。

　　“即使现在找到了‘冠军’菌种◈★ღ◈✿，也不意味着停止自主创新◈★ღ◈✿。这个菌种是否已达到理论最大转化率◈★ღ◈✿，是否还能提高产能◈★ღ◈✿，都是科研人员一直思考探索的问题◈★ღ◈✿，稍一松懈◈★ღ◈✿，就可能落在别人后面◈★ღ◈✿。”元英进说◈★ღ◈✿。

　　透视全产业链◈★ღ◈✿，往上游追溯◈★ღ◈✿，生物制造涉及基因合成◈★ღ◈✿、工业菌种◈★ღ◈✿、工具酶◈★ღ◈✿、试剂和生物数据等环节◈★ღ◈✿。向下游延伸◈★ღ◈✿，牵扯生物反应器◈★ღ◈✿、在线控制◈★ღ◈✿、分离纯化◈★ღ◈✿、工艺软件和质量标准等◈★ღ◈✿。

　　“专利◈★ღ◈✿、菌种库◈★ღ◈✿、数据算法◈★ღ◈✿、核心装备和工程诀窍共同构成‘技术栈’我也是花下载◈★ღ◈✿，任何一层薄弱都可能影响生物制造的成本与供应安全◈★ღ◈✿。”元英进表示◈★ღ◈✿。

　　元英进举例◈★ღ◈✿，实验室里表现优异的菌株◈★ღ◈✿，放进工业发酵罐未必仍然“听话”◈★ღ◈✿，从毫升级到百吨级◈★ღ◈✿，温度◈★ღ◈✿、酸碱度◈★ღ◈✿、溶氧等因素都会变化◈★ღ◈✿。况且◈★ღ◈✿，工业化看重的◈★ღ◈✿，也不只有“最高产量”◈★ღ◈✿，还有产量◈★ღ◈✿、转化率◈★ღ◈✿、生产强度◈★ღ◈✿、稳定性和批次质量一致性等多项指标◈★ღ◈✿。

　　因此◈★ღ◈✿，从生物制造技术实验室到生产线◈★ღ◈✿，远比按比例放大配方复杂◈★ღ◈✿，需要冲破“小试”“中试”等层层关卡◈★ღ◈✿，才能走向真正的产业化◈★ღ◈✿。

　　所谓“小试”◈★ღ◈✿，通常在实验室里就能解决我也是花下载◈★ღ◈✿。刘树文介绍凯发一触即发◈★ღ◈✿，科研人员对原始菌种进行基因改造后◈★ღ◈✿，会持续优化◈★ღ◈✿，多次调控我也是花下载凯发k8国际◈★ღ◈✿，◈★ღ◈✿，在较小规模里测试指标◈★ღ◈✿。

　　更具挑战性的是“中试”环节◈★ღ◈✿。中试平台要用接近生产的条件尽早发现问题◈★ღ◈✿，避免建成大产线后再“交学费”凯发K8国际娱乐官网入口◈★ღ◈✿。真正实现科技成果转化◈★ღ◈✿，签完一纸专利转让合同只是起点◈★ღ◈✿，后面还要靠科研团队◈★ღ◈✿、工程平台◈★ღ◈✿、企业和应用场景共同接力◈★ღ◈✿。

　　企业是创新的主体◈★ღ◈✿。染菌◈★ღ◈✿、传质不均◈★ღ◈✿、产物降解◈★ღ◈✿，任何一个细节都可能让一个在实验室表现优异的产品◈★ღ◈✿，在放大阶段彻底失败◈★ღ◈✿，这就是成果转化“死亡之谷”◈★ღ◈✿。生物制造的“中试”环节经常由企业负责◈★ღ◈✿，依托充足的资金◈★ღ◈✿、人力◈★ღ◈✿、技术等资源扛过难关◈★ღ◈✿。

　　为破解“中试”环节难题◈★ღ◈✿，增加投入◈★ღ◈✿，建设中试平台◈★ღ◈✿，并组建30余人的团队和专业中试车间◈★ღ◈✿，形成从50升到20吨的中试转产承接能力◈★ღ◈✿，并面向行业开放合作◈★ღ◈✿。

　　后期◈★ღ◈✿，为实现产业化规模◈★ღ◈✿，企业通过收购先进制造产线等方式◈★ღ◈✿，依托成熟产业化平台◈★ღ◈✿，让产品中试完成后◈★ღ◈✿，就能够快速对接已验证的产业出口◈★ღ◈✿，完成放大落地凯发K8国际娱乐官网入口◈★ღ◈✿。例如凯发K8国际娱乐官网入口◈★ღ◈✿，华润双鹤通过全细胞生物催化工艺实现了高效合成◈★ღ◈✿，生产出生物法1,4—丁二胺产品◈★ღ◈✿，经过产业化充分放大我也是花下载◈★ღ◈✿，已成功导入下游合作伙伴的生物基高性能聚酰胺材料中◈★ღ◈✿，实现了从上游单体到下游高附加值材料的产业链跨越◈★ღ◈✿。

　　“今天我们突破了技术凯发k8国际◈★ღ◈✿，◈★ღ◈✿，明天别人也可能突破◈★ღ◈✿。这还不够◈★ღ◈✿，关键是要拥有可持续产出创新产品的平台◈★ღ◈✿，打通产业全链条◈★ღ◈✿，完成‘从0到1再到100’的跨越◈★ღ◈✿。”陆文超表示◈★ღ◈✿。

　　近年来◈★ღ◈✿，我国不断加强生物制造领域顶层设计◈★ღ◈✿，持续推进创新平台建设和关键核心技术攻关◈★ღ◈✿。伴随人工智能（AI）与生物制造深度融合◈★ღ◈✿，湖南◈★ღ◈✿、浙江等多个省份打造“AI+合成生物”产业联合体◈★ღ◈✿，紧密联结高校◈★ღ◈✿、企业◈★ღ◈✿、投资机构及科创园区◈★ღ◈✿。为加强人才支撑◈★ღ◈✿，中国科学院微生物研究所创新激励机制◈★ღ◈✿，让更多科研人员投身生物制造赛道◈★ღ◈✿。今年◈★ღ◈✿，天津大学生物制造本科专业获批招生◈★ღ◈✿，将培养更多懂生命科学◈★ღ◈✿、化学工程◈★ღ◈✿、装备和AI的复合型人才◈★ღ◈✿。

　　唯有多方共同解题◈★ღ◈✿，才能把实验室里的好指标◈★ღ◈✿，变成工厂的稳定产出和市场的持续订单◈★ღ◈✿，细胞“造物”的潜力才能真正释放◈★ღ◈✿。