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生物制造是未來物質(zhì)生產(chǎn)重要形式，國際社會普遍認為生物制造有望成為第四次工業(yè)革命的核心驅(qū)動力之一。

“我國工業(yè)體系完善，應(yīng)用產(chǎn)品豐富，需求牽引強，擁有全球規(guī)模最大、最完備的發(fā)酵工業(yè)基礎(chǔ)，為生物制造發(fā)展和產(chǎn)品應(yīng)用提供了廣闊空間?！苯眨浴吧鷻C無限制造未來”為主題的2025生物制造大會在重慶舉辦，賽迪研究院消費品工業(yè)研究所所長李博洋在會上說。

他表示，要強化資源匯聚、平臺搭建、服務(wù)保障，基于自身和制度優(yōu)勢，打造全球領(lǐng)先的先進高效綠色的生物制造產(chǎn)業(yè)，“定義新一代工業(yè)標準，讓每次發(fā)酵都替代一塊油田，讓每克碳排放都成為一種有用的原料，讓細胞工程成為中國制造的新名片。”

創(chuàng)新動能持續(xù)增強

“生物制造是以工業(yè)生物技術(shù)為核心，利用生物體如酶、細胞等作為催化劑，結(jié)合過程工程技術(shù)進行目標產(chǎn)品生產(chǎn)的制造過程。與依賴石化原料和高能耗的制造方式相比，生物制造以可再生生物質(zhì)為原料，過程溫和、污染小、能效高、可持續(xù)性強，是典型的‘綠色制造’和‘循環(huán)經(jīng)濟’代表?！敝袊こ淘涸菏?、北京化工大學(xué)校長譚天偉表示，目前，全球約70%的制造業(yè)產(chǎn)品在技術(shù)上具備采用生物制造方式生產(chǎn)的可能性。生物制造并非意味著對傳統(tǒng)制造方式的全面替代，而是對制造體系的重構(gòu)。

“‘十四五’以來，我國生物制造產(chǎn)業(yè)取得可喜成就，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)壯大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，創(chuàng)新實力顯著增強。”李博洋介紹，我國生物制造總規(guī)模達到1.1萬億元，生物發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)量占全球70%以上，其中食品及添加劑生物制藥兩個細分領(lǐng)域年產(chǎn)值均超過4000億元。維生素、氨基酸、抗生素等傳統(tǒng)生物發(fā)酵產(chǎn)品持續(xù)降本增效，保持全球競爭優(yōu)勢；透明質(zhì)酸、氨基葡萄糖等新興產(chǎn)品不斷提升品質(zhì)，全球市場占有率穩(wěn)步提升。

同時，我國生物制造領(lǐng)域論文發(fā)文量、專利申請量全球占比均超過20%，建成了一批國家重點實驗室和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺。全球率先實現(xiàn)實驗室條件下，二氧化碳合成淀粉、水稻、胚乳細胞生產(chǎn)重組人血清蛋白，通過三期臨床試驗實現(xiàn)稻米造血。

生物制造被確定為要前瞻布局的未來產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟增長點。

“根據(jù)有關(guān)機構(gòu)預(yù)測，全球到2050年生物制造領(lǐng)域有望創(chuàng)造30萬億美元的經(jīng)濟價值，將占到全球制造業(yè)三分之一，成為大國戰(zhàn)略競爭的焦點?！敝貞c市經(jīng)濟和信息化委員會主任王志杰介紹，重慶將采取一系列行動措施，加快生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展，如實施產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新攻堅行動，圍繞基因工程細胞工廠設(shè)計等領(lǐng)域，加強核心技術(shù)攻關(guān)，打造AI加生物制造創(chuàng)新模式；實施中試驗證，賦能行動，深化221科技成果轉(zhuǎn)化機制，加快建設(shè)概念驗證中心中試驗證平臺，打造一批生物制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新綜合體等。

強化關(guān)鍵技術(shù)供給

目前，我國生物制造當(dāng)前產(chǎn)值約在萬億元左右，但按照國家對其作為支柱產(chǎn)業(yè)和核心經(jīng)濟增長點的定位，未來需要形成萬億級甚至數(shù)萬億級的新增產(chǎn)值，其中仍然存在較大的發(fā)展缺口。

中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所副所長田朝光指出，生物制造要從技術(shù)概念走向現(xiàn)實生產(chǎn)力，首先面臨的是科技供給不足的問題，“以萬億元產(chǎn)業(yè)規(guī)模測算，即便單個產(chǎn)品產(chǎn)值達到10億元，也需要上千項成熟技術(shù)作為支撐，而目前能夠直接對接產(chǎn)業(yè)化需求的技術(shù)儲備仍然明顯不足?！?/p>

對此，加強科技支撐成為與會專家的共識。

田朝光認為，其中關(guān)鍵在于國家戰(zhàn)略科技力量的系統(tǒng)性發(fā)力，“無論是科研院所還是高校，特別是依托科研院所和高校建設(shè)的全國重點實驗室、國家技術(shù)創(chuàng)新中心等國家級平臺，都需要在生物制造這一未來產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更強的戰(zhàn)略引領(lǐng)作用。在關(guān)鍵技術(shù)供給方面作出更大貢獻，為產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展夯實技術(shù)基礎(chǔ)。”

“目前，全球約70%的制造業(yè)產(chǎn)品在技術(shù)上具備采用生物制造方式生產(chǎn)的可能性。立足我國發(fā)展實際，生物制造的關(guān)鍵在于提升自主創(chuàng)新能力，以此保障產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)創(chuàng)新?！弊T天偉認為，其中，生物基化學(xué)品和材料被認為是重要突破方向之一。目前我國生物基產(chǎn)品占比不足1%，整體水平仍然偏低，產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿吞嵘臻g巨大。

“在生物制造領(lǐng)域，我國實現(xiàn)重大突破的關(guān)鍵方向之一，在于新型菌種的開發(fā)以及底盤細胞的系統(tǒng)化構(gòu)建?！鼻迦A大學(xué)合成與系統(tǒng)生物學(xué)中心主任陳國強教授指出，當(dāng)前，我國生物制造在全球原料供應(yīng)中占據(jù)約70%的份額，但在核心菌種和底盤細胞方面，仍高度依賴國外來源。因此，從源頭上構(gòu)建自主可控的底盤細胞體系，已成為生物制造高質(zhì)量發(fā)展的迫切需求。

“近年來，底盤細胞已被納入我國生物制造發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向。隨著相關(guān)研究持續(xù)推進，預(yù)計在未來幾年內(nèi)，將有更多極端微生物被開發(fā)為底盤細胞，并配套形成相應(yīng)的分子改造工具和工程化手段，為生物制造產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展提供堅實支撐?！标悋鴱娬f。

以AI驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級

人工智能與生物制造的深度結(jié)合正在成為新的趨勢。生物技術(shù)與信息技術(shù)的協(xié)同，有望在研發(fā)效率、過程優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)化能力等方面形成疊加效應(yīng)。

“但從現(xiàn)實情況看，生物制造底層數(shù)據(jù)庫建設(shè)、關(guān)鍵裝備以及配套軟件研發(fā)仍是長期存在的短板，這些基礎(chǔ)能力的補齊，將在很大程度上決定生物制造未來發(fā)展的速度和高度?！弊T天偉認為。

“生物制造領(lǐng)域的科研范式亟待升級?！碧锍馔瑯诱J為，盡管人工智能和大數(shù)據(jù)被普遍認為將發(fā)揮重要作用，但當(dāng)前整個領(lǐng)域仍缺乏面向人工智能應(yīng)用的高質(zhì)量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)來源、模型構(gòu)建以及應(yīng)用路徑都存在現(xiàn)實挑戰(zhàn)。

在他看來，這些問題需要通過前瞻性布局來系統(tǒng)破解，建議以國家戰(zhàn)略科技力量為依托，推動科研范式從傳統(tǒng)的實驗驅(qū)動，逐步轉(zhuǎn)向以大數(shù)據(jù)和人工智能設(shè)計驅(qū)動為核心的新模式，從技術(shù)供給層面為生物制造未來的大規(guī)模生產(chǎn)力釋放提供持續(xù)支撐。

中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)教授趙國屏表示，合成生物學(xué)未來的發(fā)展將主要體現(xiàn)在兩個方面：合成生物學(xué)正加快邁向以數(shù)據(jù)和模型為支撐的定量合成生物學(xué)，基礎(chǔ)就是與人工智能的深度融合；合成生物學(xué)的價值釋放有賴于創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的緊密銜接，使技術(shù)進步惠及更廣泛的產(chǎn)業(yè)和大眾。

李博洋表示，“十五五”時期，我國生物制造進入關(guān)鍵發(fā)展期。他建議，瞄準生物制造面臨的基礎(chǔ)科學(xué)問題和重大工程化瓶頸，加強原始創(chuàng)新和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，促進科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，在品種、AI大模型攻要害補短板，開展產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合攻關(guān)。

同時，推進產(chǎn)學(xué)研用經(jīng)協(xié)同發(fā)展。產(chǎn)業(yè)界特別是龍頭企業(yè)要勇?lián)夹g(shù)創(chuàng)新主體和系統(tǒng)集成的責(zé)任，瞄準市場需求，明確技術(shù)攻關(guān)方向；高校與科研院所要加強前沿基礎(chǔ)研究和顛覆性技術(shù)探索，為企業(yè)輸送源頭活水與核心人才；醫(yī)藥化工重點領(lǐng)域要主動開放產(chǎn)品，以應(yīng)用驗證加快產(chǎn)品迭代，金融機構(gòu)要創(chuàng)新投融資工具，為不同成長階段的企業(yè)提供耐心資本和全周期金融服務(wù)。

記者從會上獲悉，工業(yè)和信息化部將編制發(fā)布“十五五”生物制造發(fā)展規(guī)劃，明確標志性產(chǎn)品和人工智能典型應(yīng)用案例，培育生物制造中試平臺，開展高性能生物反應(yīng)器揭榜掛帥，籌建生物制造標準化工作組，培育生物制造復(fù)合型人才等工作，努力推動生物制造邁向新發(fā)展階段。