譚天偉：生物制造，培育未來產業(yè)的戰(zhàn)略引擎與創(chuàng)新實踐

憑借原料可再生、過程綠色化、產物可設計等優(yōu)勢，生物制造可輻射能源、化工、食品、醫(yī)藥等多個國民經濟關鍵領域，有望形成“生物制造+”的新產業(yè)業(yè)態(tài)，成為破解中國傳統(tǒng)制造業(yè)資源依賴高、碳排放強度大等結構性矛盾的核心抓手。

近日，中國科協(xié)會刊《科技導報》刊發(fā)了我國生物化工專家、中國工程院院士譚天偉的文章《生物制造：培育未來產業(yè)的戰(zhàn)略引擎與創(chuàng)新實踐》。我們特此摘錄，以饗讀者。

譚天偉，現任北京化工大學校長、生物化工專家、中國工程院院士、中國可再生能源學會理事長，研究方向為能源與材料化學品的生物制造、工業(yè)酶催化、數字化細胞工廠的創(chuàng)新應用等。

生物制造：培育未來產業(yè)的戰(zhàn)略引擎與創(chuàng)新實踐

譚天偉

在全球新一輪科技革命與產業(yè)變革的浪潮中，生物制造作為生物技術與先進制造深度融合的顛覆性范式，不僅承載著推動制造業(yè)綠色轉型的歷史使命，更是培育新質生產力、重塑全球產業(yè)格局的核心引擎。習近平總書記深刻指出：“抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來。”生物制造正是以科技創(chuàng)新開辟發(fā)展新領域新賽道的生動實踐。

生物制造成長于發(fā)酵產業(yè)，但不等同于傳統(tǒng)發(fā)酵產業(yè)，是傳統(tǒng)發(fā)酵產業(yè)和合成生物學前沿技術高度耦合的新型產業(yè)。憑借原料可再生、過程綠色化、產物可設計等優(yōu)勢，生物制造可輻射能源、化工、食品、醫(yī)藥等多個國民經濟關鍵領域，有望形成“生物制造+”的新產業(yè)業(yè)態(tài)，成為破解中國傳統(tǒng)制造業(yè)資源依賴高、碳排放強度大等結構性矛盾的核心抓手。面向未來，生物制造正在打開充滿想象的產業(yè)空間。在醫(yī)療健康領域，依托合成生物學技術，生物制造可定制化生產基因編輯藥物、嵌合抗原受體T細胞免疫療法（CAR-T細胞療法）等精準醫(yī)療產品。在農業(yè)和食品行業(yè)，微生物蛋白合成技術構建“非耕地工廠”，為端牢中國飯碗增添新保障；在化工材料行業(yè)，生物基塑料和聚合物替代傳統(tǒng)石化產品，可降低化石資源的依存度。更深遠的意義在于，生物制造可以將二氧化碳直接轉化為燃料和高端化學品，形成未來新型的工業(yè)制造路線和技術體系，推動制造業(yè)從“碳消耗”向“碳循環(huán)”躍遷，為“雙碳”目標提供技術支撐。

縱觀全球，生物制造已成為21世紀經濟主權爭奪的焦點。據麥肯錫公司預測，市場上60%的產品可以通過生物制造的方式生產。預計到21世紀末，美國生物制造有望創(chuàng)造30萬億美元的經濟價值，占全球制造業(yè)的1/3。這場產業(yè)變革的深度和廣度，或將超越數字技術帶來的改變。美國啟動《國家生物技術和生物制造計劃》，歐盟發(fā)布《與自然共筑未來：推動歐盟生物技術和生物制造的發(fā)展》報告，提出了一系列針對性的行動，以促進歐盟生物制造發(fā)展，全球主要經濟體紛紛布局生物制造全產業(yè)鏈，國際競爭格局已逐漸形成。在這場關乎未來的產業(yè)變革中，中國展現出獨特優(yōu)勢：生物發(fā)酵產能占全球70%以上，氨基酸、有機酸等產品產量穩(wěn)居世界第一，龐大的市場規(guī)模和完整的工業(yè)體系為轉型升級奠定了堅實基礎。

但也要清醒地看到，中國生物制造領域仍面臨諸多挑戰(zhàn)。核心菌種和關鍵酶創(chuàng)制所需的生物信息數據庫和設計工具等底層技術領域仍存在“卡脖子”風險，高端生物反應器及關鍵零部件也長期依賴進口，需警惕西方國家“設計-制造”閉環(huán)模式對中國產業(yè)鏈的擠壓。

關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。破解這些瓶頸，需要打好關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)，通過自主創(chuàng)新實現全鏈條突破。

一是推動生物技術與人工智能融合創(chuàng)新，彌補和國際領先國家在數據、軟件等底層技術的差距，構建具有自主知識產權的數據庫及軟硬件保障體系，實現適配工業(yè)環(huán)境與工業(yè)原料的高性能菌種及關鍵酶的創(chuàng)制。

二是重構原料供給體系，提高木質纖維素、二氧化碳等原料利用水平，激活非糧資源潛力，支撐未來生物制造規(guī)模化發(fā)展。

三是強化國家級中試平臺建設，加速技術商業(yè)化落地。

四是創(chuàng)新政策工具箱，優(yōu)化產業(yè)生態(tài)。完善生物創(chuàng)新產品的安全性評價和市場準入機制，加快建立生物基產品低碳綜合評價體系和減排量化標準，形成一批具有國際影響力的新產品和新標準。

站在新的歷史起點，生物制造不僅是技術創(chuàng)新的競技場，更是國家競爭力的試金石。要以習近平總書記關于科技創(chuàng)新的重要論述為指引，堅持“四個面向”，強化戰(zhàn)略科技力量，在突破底層技術中鍛造長板，在重構產業(yè)生態(tài)中補齊短板，促進生物制造新質生產力發(fā)展。