小菌种“撬动”大制造

工业尾气可以加工制成鱼饲料，地沟油“摇身一变”成为飞机燃料……以微生物为“厂工”的生物制造正在改写传统化工，其让生产方式更绿色环保，并创造出新物质，被视为全球新一轮科技革命与产业竞争的制高点之一。

《“十四五”生物经济发展规划》提出，推动合成生物学技术创新，突破生物制造菌种计算设计、高通量筛选、高效表达、精准调控等关键技术，有序推动在新药开发、疾病治疗、农业生产、物质合成、环境保护、能源供应和新材料开发等领域应用。此后，生物制造的产业地位不断提升，并被写入2024年《政府工作报告》、2025年《政府工作报告》。《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，推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。

这场由微生物驱动的产业革命，为何如此重要？将如何重塑中国制造业的未来？眼下，产业发展到了哪一步？为寻找这一系列问题的答案，《证券日报》记者展开了多方调研。

何为生物制造？

不锈钢生物反应器嗡鸣作响，里面看不见任何机械臂，只有无数微生物细胞在默默地“打工”。它们以玉米、秸秆甚至工业尾气为食，最终“分泌”出制作服装的聚酰胺、改善肠道的饲料蛋白以及医美领域的透明质酸……这不是科幻大片，而是正在实现的生物制造。

“传统的生产制造多以石油为基本材料，而当下，摆脱对化石原料的依赖已经成为共识。”中国科学院植物研究所研究员、上海汉禾生物新材料科技有限公司创始人桑涛向《证券日报》记者介绍，生物制造的本质，在于从一种依赖化石能源、线性消耗、污染环境的工业模式，转向一种基于可再生能源、自然循环、环境友好的新模式。

华东理工大学生物工程学院教授郭美锦对《证券日报》记者表示，在生物制造中，充当“生产工人”角色的是微生物，其或是经特定筛选的天然菌种，或是经基因改造的工程级细胞。由于微生物的“食物”并非石油等石化能源，因此生物制造的大规模应用有助于我国实现化工原料多元化。

此外，对于某些复杂结构物质，如青霉素等，传统化工方法已接近能力极限，生物制造却能轻松实现。“我们还可以让微生物生产出一些原本自然界不存在的全新物质。”郭美锦表示。

借由生物制造，上海凯赛生物技术股份有限公司（以下简称“凯赛生物”）开发的生物基聚酰胺连续纤维增强复合材料，强度可以替代金属，密度仅为钢材的1/4、铝材的2/3，不仅有效节省材料成本，与传统化学法石油基产品相比，其生物基聚酰胺单位碳排放可降低50%。

那些昔日被焚烧处理、造成空气污染的秸秆，在生物制造的“点金术”下重获新生。上海汉禾生物新材料科技有限公司通过创新技术，将这类非粮生物质转化为无人机部件、可降解塑料乃至高性能电池材料，上演了一场从“田间废弃物”到“高端工业品”的绿色蝶变。

过去，要生产出一款骨健康产品，企业首先要收集虾壳、贝壳等动植物资源，在生产过程还要使用大量高浓度的盐酸等强酸。而使用微生物“工人”后，这一流程得以优化。浙江沄生合成生物科技有限公司（以下简称“澐生合成”）董事、总经理金红顺对《证券日报》记者表示，微生物以葡萄糖、淀粉等简单、可再生的碳源为“食物”，发酵后可直接生产出目标物质，整个生产过程在精确控制的条件下进行，可以确保每一批产品的化学结构和纯度都高度一致，质量稳定可靠，同时也更加环保。

生物制造产业为何成为新的经济增长点之一？桑涛举例称，生物制造细分赛道众多，而植物生物质是地球上唯一可再生、吸收二氧化碳生成的高分子有机物质，全球年产千亿吨；通过合成生物制造技术，可实现以纤维素、半纤维素和木质素代替石化原料，生产塑料、纤维、橡胶等必不可少的工业和生活材料。

“我国年产农作物秸秆8亿多吨，如果能够利用其中十分之一作为原料，生产聚乳酸等可降解生物塑料，每年就有可能提供一千多万吨的一次性塑料产能，形成千亿元级市场。”桑涛说。

产业生态加速形成

近年来，在政策、资本与产业界的合力下，我国生物制造领域已经进入技术突破和产业化提速的关键阶段，生物制药、生物材料、生物能源、生物化工、新型食品制造等重点领域发展步伐加快。今年10月份，工业和信息化部消费品工业司司长何亚琼在2025中国生物制造科技创新论坛上表示，我国生物制造产业总规模已接近万亿元。

今年以来，北京、上海、广东、浙江、河南、山东、湖南等地纷纷加快布局，或加大资金支持力度，或建设产业创新中心，加速构建生物制造产业生态。

仅从资金端来看，据《证券日报》记者不完全梳理，年内多地加大生物制造产业资金支持力度。比如，3月份，常德市设立鑫兴生物制造产业基金，总规模达50亿元；10月份，上海市首只生物制造产业基金成立，总规模10亿元，旨在让科研的“种子”找到产业的“土壤”等。

政策东风下，产业链公司积极行动，形成了上市公司与创业企业“共舞”的繁荣景象。

在材料领域，为推进生物新材料的产业应用，凯赛生物与招商局集团全资子公司招商创科、合肥市政府达成三方战略合作，在合肥打造产业示范项目，打通“单体—树脂—复材基材—应用制品”的生物材料产业链条，在生物制造的应用开发、产业化落地、项目投资等方面展开合作，打造具有全球竞争力的合成生物材料产业集群。今年9月份，由凯赛生物生物基聚酰胺复合材料开发而成的冷藏集装箱在上海寰宇青岛箱厂正式交付，这是国内生物基材料在冷藏集装箱领域的应用突破。

在消费健康领域，弈柯莱生物科技（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，不仅解决了传统提取方式供应不稳、成本高企的痛点，还可进一步赋能下游食品饮料行业企业开发出更好的低糖或降糖产品。

在医美与医疗领域，多美康（北京）生物医药有限公司融合合成生物学、空间生物学与细胞生物学等多学科前沿，开发出“生物可降解支架”与“液体人造皮肤”等全长重组胶原蛋白创新生物医用材料，为创伤修复、组织再生与医疗美容提供了新可能。华东医药股份有限公司利用生物制造法生产的维生素K2、PQQ、依克多因等原料，正被广泛应用于功能性食品与高端医美产品中，满足消费者对健康与美的双重追求。浙江海正药业股份有限公司通过成立合资子公司澐生合成切入高端合成生物产业赛道，聚焦保钙壮骨、保肝护肝、心血管系统、医美大健康等领域。

破解多重挑战

但不容忽视的是，生物制造从实验室走向更加广阔的市场，仍面临多重挑战。

在上游端，生物制造的核心在于选拔、培育出合适的微生物菌种。北京化工大学生命学院博士生导师、教授陈必强将工业菌种类比为生物制造的“芯片”。

“拥有一个菌种，就拥有一个产品；拥有一个先进菌种，就占领一个市场。”郭美锦表示，微生物菌种的“身体素质”决定了最终生产的良品率以及生产成本。

不过，目前国内对于菌种的开发及准入审批仍存短板。陈必强表示，目前国内对基因工程菌种制造的新产品准入审批速度较慢，一些新产品的审批过程较长。这无疑延缓了创新产品走向市场的速度，影响了产业创新的进程。完善和加速新菌种、新产品的准入机制，已成为生物制造从“产能优势”迈向“市场胜势”的关键一环。

在生产端，生物制造要从实验室走向量产，还涉及工艺配比问题。郭美锦表示，要将实验室摇瓶里表现优异的菌种，放大到数万升的生物反应器中稳定量产，并非易事。工业生物反应器与实验室摇瓶的环境天差地别，温度、pH值、溶氧等条件的细微变化，都会引起微生物代谢反应的剧烈迁移，从而直接导致量产失败。

此外，在终端市场，生物制造的大规模应用还面临着政策、市场与知识产权等方面的挑战。

一方面，生物制造的成本优势尚未完全显现。桑涛表示，与其他新兴产业发展初期所经历的“阵痛”类似，生物制造只有跨越了万吨级产能的门槛，其成本才具备竞争力，才能走向更广阔的应用市场。

另一方面，对菌种工艺等知识产权的保护也亟待完善。江南大学产业技术研究院副院长康振向《证券日报》记者表示，当前国内生物制造领域的专利申请数量快速增长，但知识产权保护的实际效能仍面临挑战。构建一个高效、严格且具有国际视野的知识产权保护体系，对于保护企业创新成果、激发科研人员积极性、吸引长期资本投入至关重要。

这场由微小菌株驱动的宏大制造革命，关乎万亿元级市场。当政策的阳光、资本的活水和技术的种子相遇，中国生物制造产业必将蓬勃发展。