畴昔或超30万亿好意思元！这个产业要火了

网友：最近，生物制变成了热词。我很酷爱，什么是生物制造？它奈何调动咱们的生存？

剪辑：现时，新一轮科技立异和产业变革久了发展，以生物制造等为代表的新兴产业成为我国培育发展新动能、打造发展新上风的进犯边界，正在悄然调动着咱们的分娩与生存。本期“院士讲科普”，邀请中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟，谈谈生物制造奈何智造畴昔。

图①：生物制造历程暗意图。图②：生物航煤样品。图③：生物基塑料样品。

“有人命的工场”开导新的制造旅途

提及“制造”，东谈主们平日会念念到机器轰鸣、机械臂摆动的钢铁工场。可是，有一种“制造”却迥然相异，是“有人命的工场”——这便是生物制造。

所谓生物制造，便是诈欺微生物、动物或植物细胞等人命单位，通过假想、改造、胁制它们的代谢旅途，分娩东谈主们念念要的物资。简而言之，生物制造便是让人命来“造东西”。

比如，传统发酵技艺是让酵母分娩酒，而诈欺当代生物制造技艺，科学家不错让它分娩药物分子、香料、塑料致使燃料。不错说，生物制造是传统发酵产业与合成生物学的聚首，它不再依赖石油、煤炭等，而是以糖、秸秆、二氧化碳等可再生资源为原料，分娩东谈主类日常生存所需的材料和化学品。

生物制造之是以被称为畴昔产业，在于它不是对传统产业的延展，而是另辟了一条以人命为能源的制造旅途。这条路进犯在那儿？

滥觞，生物制造是助力已毕“双碳”见识的重要技艺捏手。传统制造业以石油、煤炭等化石资源为基础，而生物制造用的是糖、淀粉、二氧化碳等可再生资源。微生物在生物反映器中“吃”掉这些原料，代谢出高附加值产物，已毕了“以生替化”“以碳养碳”。

其次，生物制造的原料更等闲、过程更绿色、分娩更智能。生物制造用人命的聪惠取代一般的工艺历程，让工场更像“生态系统”，制造过程更高效、智能。举例，二氧化碳可被动荡为燃料和化学品；农作物秸秆能被“吃”成可降解塑料；菌种可分娩药物、香料、纤维。

更进犯的是，借助东谈主工智能与合成生物学，科学家不错“编程人命”：像写代码雷同假想微生物的基因，让其按照东谈主类的需求分娩特定分子。这种“可编程制造”，让生物制造开释更大的后劲。

笔据相干机构瞻望，到2050年，大家约60%的工业产物可通过生物制造分娩。生物制造畴昔产生的经济价值或将栽植30万亿好意思元。

我国正加速布局生物制造产业。2024年《政府责任请教》建议积极打造生物制造等新增长引擎；“十五五”策动建议建议“前瞻布局畴昔产业”，鞭策生物制造等成为新的经济增长点。如今，我国在发酵产能、产业边界、工程化提醒等方面已具备率先上风，有望在这场畴昔产业的发展中占据进犯位置。

生物制造调动了传统分娩的逻辑

自动化高通量菌种筛选设施。

要是说工业立异让机器替代了手工，那么生物制造便是让人命替代机器。生物制造正融入咱们生存的方方面面，并悄然调动着分娩的逻辑。

在实验室里“种”肉、在发酵罐里“造”卵白，这听起来像科幻，但已成为推行。通过细胞培养和微生物发酵技艺，无需通过繁衍，即可培育出口感和养分都与着实肉类相似的“细胞肉”。这种分娩姿色不仅迫害资源，还能权贵减少甲烷排放，为食粮安全和生态均衡提供了新有策划。此外，微生物卵白、合成乳成品、植物基食物等新式食材也正被摆上餐桌。

前锋产业是碳排放大户，生物制造则为“绿色前锋”提供了可能。科学家已能让细菌“吐出”丝卵白，作念成柔嫩耐磨的生物丝绸；藻类和真菌能合成可降解纤维，替代聚酯、尼龙等石化纺织品。一些品牌正尝试用菌丝皮革制作包袋、鞋子，这种“会呼吸的皮革”无需使用动物毛皮，且能被当然降解。

在建筑边界，科学家诈欺“生物砖”技艺，让真菌菌丝和矿物颗粒聚首，形成坚毅、轻质的砖块。这些砖在湿气环境下能自我建造、接纳二氧化碳。再合作生物基涂料、生物胶黏剂，畴昔的建筑或将成为“绿色人命体”，既环保又安全。

畴昔的汽车、飞机，可能用上“二氧化碳作念的油”。某些尽头菌种能“吃”二氧化碳、“吐”出酒精或航空燃料。当今，我国已已终生物基航空燃料的买卖试飞。此外，生物制造还能分娩高性能润滑油、轮胎橡胶等材料，让交通出行已毕绿色化。

在医学边界，生物制造正在重塑药物的分娩姿色。往时需要几百个工序才能合成的药物分子，如今微生物几天就能完成。更先进的合成生物学还能让细胞分娩个体化药物，如CAR—T细胞疗法、基因剪辑药物、重组卵白药物等，让诊疗愈加精确、高效。畴昔，大夫八成能告成在病院里“打印”药物和组织器官，提供个性化医疗。

构建自主可控的技艺底座是难题

挑战一：补王人底层能力，创新体系亟待遏止。生物制造的重心在于“假想人命”，这需要巨大的底层能力：基因剪辑器具、菌种设测度法、酶工程技艺、代谢旅途数据库等，但这些是当今我国相对薄弱的纪律。中枢菌种仍多依赖海外资源；重要酶和生物反映器部分零部件尚需入口；工业级生物信息数据库尚未王人备竖立。要已毕着实的“人命智造”，必须攻克这些基础性难题，构建自主可控的技艺底座。

挑战二：科研效果产业化落地存在不毛。好多生物制造技艺在实验室里依然闇练，但在产业化过程中却卡在中试阶段。生物反映过程极其复杂，菌种在小试时活跃，到大边界发酵罐中却“歇工”；老本胁制、褂讪性、安全性等亦然通常濒临的问题。当今，我国正在加速建设国度级中进修证平台，鞭策科研与产业衔尾。畴昔，这些平台将成为生物制造从“论文”变成“产物”的桥梁，让更多科研效果走向商场。

挑战三：策略与法式体系需不息探索。新技艺要干涉生存，离不开轨制保险。当今，生物基产物的低碳认证、生物安全评估、商场准入机制仍待细化。奈何量化生物制造产物的碳减排孝敬？奈何评估合成微生物的环境风险？这些都需要竖立颐养的法式。

“东谈主工智能+”“碳轮回制造”“跨界交融”是趋势

趋势一：“东谈主工智能+生物制造”——让“假想人命”像写代码。东谈主工智能正在成为生物制造的新引擎。通过机器学习，东谈主工智能不错匡助科学家瞻望基因突变效果、优化代谢旅途、快速筛选高产菌株。以前校阅一个菌种需要几年时候，通过东谈主工智能不错把时候裁汰到几周。

趋势二：碳轮回制造——从“碳破费”迈向“碳轮回”。以二氧化碳为原料的“碳捕集+生物动荡”技艺已得到首要遏止。畴昔，越来越多工场不仅无须排放二氧化碳，还能“吃碳吐产物”。这意味着制造业或将从“碳破费”迈向“碳轮回”。

趋势三：跨界交融——从单一技艺到生态汇集。畴昔的生物制造将不再是单一技艺，而是一个多学科交融的生态汇集：生物学与材料科学聚首，催生新式生物材料；生物技艺与能源产业聚首，形成绿色燃料体系；生物制造与智能制造聚首，出生自动化、数字化、可编程的“人命工场”。

（作家为中国工程院院士、北京化工大学校长）

开头｜《东谈主民日报》（2025年12月13日 第 05 版）原标题：《生物制造：以人命为能源的畴昔工场（院士讲科普）》