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张敏金晚霞记者:工业废气可以加工成鱼饲料、地沟油可以“转化”成航空燃油……以微生物为“工厂工人”的生物制造,正在改写传统化工行业。这使得制造方法更加生态和环保,创造出新物质。它被认为是全球技术革命和产业竞争新阶段的高潮之一。生物经济发展规划“十四五”提出,推动合成生物学技术创新,推进生物制造原液计算机化设计、高性能检测、高效表达、精准控制等关键技术,有序推进其在新药研发等领域的应用。发展、疾病治疗、农业生产、材料合成、环境保护、能源供应和新材料开发。此后,生物制造产业地位不断提升,被列入2024年《政府活动报告》和2025年《政府活动报告》。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》提出,推动量子技术、生物制造、氢能与核聚变能源、脑机接口、智能化和第六代移动通信成为新的经济增长点。为什么如此重要?什么是微生物工业革命?中国制造的未来将如何改变?目前该行业发展到什么阶段?为寻找这一系列问题的答案,《证券日报》记者进行了多次调查。什么是生物制造?不锈钢生物反应器嗡嗡作响,里面看不到机械臂。只有无数的微生物细胞在默默地工作。它们以玉米、稻草甚至工业废气为食,最终生产出用于服装的“秘密”聚酰胺、用于肠道健康的蛋白质以及用于美容药物的透明质酸……这不是科幻大片,但生物制造正在发生。 “传统的生产制造主要使用石油作为基本原材料。但现在,消除对化石原材料的依赖已成为共识。”中国科学院植物研究所研究员、上海汉和生物新材料科技有限公司创始人孙涛告诉《证券日报》记者,生物制造的本质是从基于化石能源、剂量消耗、环境污染的产业模式转向基于可再生能源、自然循环、尊重环境的新模式。熨烫。华东理工大学生物工程学院教授郭美锦告诉《证券日报》记者,在生物制造中,微生物,无论是特选的天然菌种,还是转基因细胞,都扮演着“生产工人”的角色。由于微生物的“食物”并非石油等石化能源,生物制造的大规模应用将有助于日本化工原料的多元化。此外,对于一些复杂的结构材料,例如青霉素,传统的化学工程方法已经达到了极限,但生物制造却很容易成为可能。 “我们还可以让微生物产生自然界原本不存在的全新物质。”郭美恩说。通过生物制造成立上海凯赛生物科技有限公司(“凯赛生物”)。我们的生物基纤维增强连续聚酰胺复合材料具有以下优点:能够替代金属,密度仅为钢的1/4,铝的2/3。与过去燃烧并造成空气污染的传统石油化学品相比,由于生物制造的“炼金术”,已被赋予了新的生命50%。上海汉和生物新材料科技有限公司利用创新技术,将此类生物原转化为非食品无人机零部件、可降解塑料甚至高性能电池材料,实现了绿蝶从“田间废弃物”到“高端工业产品”的转变。制造骨骼保健品,首先需要采集虾壳、贝壳等动植物资源,并在制造过程中使用大量强酸,例如高浓度盐酸。这个过程是微生物的。这可以使用“workers”进行优化。金红春 浙江宇盛合成生物科技有限公司董事、总经理宇盛合成股份有限公司(以下简称“宇盛合成”)对《证券日报》记者表示,微生物可以利用葡萄糖、淀粉等简单、可再生的碳源作为“食物”,发酵后直接产生目标物质。整个制造过程在精确控制的条件下进行,确保每批产品的化学结构和纯度高度一致,确保质量稳定可靠,并且环保。生物制造产业为何成为新的经济增长点之一?三涛举例说,生物制造领域有很多,植物生物质是地球上唯一吸收二氧化碳的可再生聚合有机材料,全球年产量达数千亿吨。通过合成生物制造技术,可以用纤维素、半纤维素和木质素代替石化原料生产生产塑料、纤维、橡胶和其他重要的工业和家用材料。 “我国每年生产农业秸秆8亿多吨,如果将其十分之一作为聚乳酸等可降解生物塑料的原料,每年可提供1000万吨以上的一次性塑料产能,创造千亿元市场。”三涛说。加速形成产业生态 近年来,在政治、资本、产业的共同努力下,我国生物制造领域进入了技术进步、加速产业化的重要阶段。工业和信息化部消费品工业局局长何亚琼在中国生物医药大会上表示,今年10月,生物医药、生物材料、生物能源、生物化学、新食品生产等重点领域发展步伐加快。2025年制造技术创新论坛。我国生物制造产业总量逼近万亿元。今年以来,北京、上海、广东、浙江、河南、山东、湖南等省份加快部署,加大资金支持力度,建设产业创新中心,加快生物制造产业生态建设。如果单从资金面来看,《证券日报》记者不完全查阅发现,今年不少企业计划扩大对生物制造行业的资金支持。例如,3月份,常德市设立了总规模50亿元的新兴生物制造产业基金。 10月,上海首个生物制造产业基金成立,总规模10亿元,旨在从科研“种子”中寻找产业“土壤”。政治顺风,产业链企业积极布局生产活跃,营造了上市公司、风险投资公司翩翩起舞的热闹氛围。在材料领域,为推动生物新材料产业化应用,凯赛生物与招商局集团全资子公司招商局创新科技、合肥市政府达成三方战略合作,在合肥市建设产业示范项目,开发“单体-树脂复合基材应用产品”生物材料产业链,在生物材料应用开发、产业化和项目投资等方面开展合作。生物制造打造具有全球竞争力的合成生物材料产业集群。今年9月,凯赛生物开发的生物基聚酰胺复合材料冷藏集装箱正式交付上海华宇青岛集装箱工厂。这是应用领域的一大成就该国在冷藏集装箱领域生产的生物基材料的数量。在消费者健康领域,伊克莱生物科技(集团)股份有限公司通过合成生物学技术实现了甜菊糖苷的规模化量产。这不仅解决了传统提取方法供应不可靠、成本高的问题,也让食品饮料行业的企业能够开发出更好的低糖或低血糖产品。在医学和医美领域,多美康(北京)生物制药有限公司融合合成生物学、天体生物学、LTO细胞生物学等多个领域前沿,研发出“生物可降解支架”、“液体人造皮肤”等创新型全长重组胶原生物医用材料,为伤口修复、组织再生和医美提供了新的可能。华东制药生产的维生素K2、PQQ、四氢嘧啶等原料utical有限公司通过生物制造方法广泛应用于功能性食品和高端医美产品,响应消费者对健康与美丽的双重追求。浙江海顺药业股份有限公司通过成立合资子公司御生合成,进军高端合成生物产业道路,专注于补钙强骨、护肝、心血管系统、医美健康等领域。然而,不可忽视的是,生物制造在从实验室走向更广阔市场的过程中仍面临多重挑战。首先,生物制造的核心在于合适微生物菌株的选择和培养。北京化工大学生命科学学院博士生导师、教授陈必强将工业细菌比作生物“芯片”。 “如果你有压力,“有产品,有先进菌种,就能占领市场。”郭美仁表示,微生物菌种的“物理品质”将决定最终的生产量和生产成本。但我国在菌种研发和审批方面还存在差距。陈必强表示,目前国家对转基因菌种新产品的审批速度较慢,部分新产品审批流程较长,这无疑会耽误创新产品推向市场,影响产品的上市。完善和加快新品种、新产品的准入机制,成为生物制造从“产能优势”走向“市场制胜”的关键环节。在生产方面,生物制造需要从实验室走向大规模生产,这也涉及到工艺关系问题。郭美锦表示,扩大菌株规模并不容易帽子在实验室摇瓶中运行良好,可在数万升生物反应器中稳定批量生产。工业生物反应器反应器的环境与实验室摇瓶的环境有很大不同。温度、pH值、溶解氧等条件的细微变化会导致微生物的代谢反应迅速变化,直接导致批量生产的失败。此外,在终端市场,生物制造的大规模应用还面临政策、市场、知识产权等方面的挑战。此外,生物制造的经济效益尚未完全实现。三涛表示,就像其他新兴产业发展初期所经历的“阵痛”一样,生物制造只有跨过万吨级产能门槛,才能具备成本竞争力,进入更广阔的应用市场。另一方面,也迫切需要保护等知识产权,如细菌培养技术。江南大学产业技术研究院副院长康进对《证券日报》记者表示,生物制造领域的专利申请不断涌现,虽然案件数量快速增加,但知识产权保护的实际成效仍面临挑战。建立高效、严谨、国际化的知识产权保护体系,对于保护企业创新、激发科研人员积极性、吸引长期资本投入至关重要。这场由小应力引发的巨大制造革命,背后蕴藏着一个数十亿元的市场。当政治的阳光、资本的活水和技术的种子相遇时,中国的生物制造产业必将蓬勃发展。
(编辑:朱晓航)