在當(dāng)今全球科技日新月異的時代背景下，生物制造作為新興科技與產(chǎn)業(yè)變革的重要交匯點，正以前所未有的速度重塑著人類社會的生產(chǎn)生活方式。生物制造，這一融合了生物學(xué)、工程學(xué)、信息學(xué)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域的先進制造技術(shù)，不僅為醫(yī)療健康、食品農(nóng)業(yè)、材料科學(xué)、環(huán)境保護等多個領(lǐng)域帶來了革命性的突破，還為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)、推動經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級提供了強大的動力源泉。

中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書2025》旨在全面剖析生物制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展背景、現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與機遇，以及未來的發(fā)展趨勢與政策導(dǎo)向，為政府決策、企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃和社會各界提供參考與借鑒。通過深入解讀生物制造的核心價值與未來潛力，將為您呈現(xiàn)一個全面、客觀、深入的生物制造產(chǎn)業(yè)畫卷。

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生物制造，作為融合生命科學(xué)與工程技術(shù)的前沿領(lǐng)域，正以其獨特的魅力和不可估量的影響力，重塑著我們的世界。從解決人類健康難題到推動可持續(xù)發(fā)展，從革新傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)模式到探索未知的科技前沿，生物制造的核心價值日益凸顯，未來潛力更是無可限量。

解決健康難題，重塑醫(yī)療格局

在醫(yī)療健康領(lǐng)域，生物制造展現(xiàn)出了革命性的力量。生物制藥作為其重要應(yīng)用方向，已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力。傳統(tǒng)化學(xué)合成藥物在治療復(fù)雜疾病時，往往面臨著療效有限、副作用大等問題。而生物藥品，借助生物技術(shù)手段，利用微生物、生物組織等生產(chǎn)，具有更高的特異性和靶向性。例如，單克隆抗體藥物能夠精準(zhǔn)識別并攻擊病變細(xì)胞，極大地提高了癌癥等疾病的治療效果，同時減少了對正常細(xì)胞的損害，降低了副作用。

基因治療作為生物制造在醫(yī)療領(lǐng)域的另一大突破，為眾多遺傳性疾病患者帶來了希望。通過基因編輯技術(shù)，如 CRISPR - Cas9 系統(tǒng)，科學(xué)家們能夠?qū)�患者體內(nèi)的缺陷基因進行精準(zhǔn)修復(fù)或替換，從根源上治療疾病。這一技術(shù)已經(jīng)在一些罕見病的治療上取得了令人矚目的成果，如針對脊髓性肌萎縮癥（SMA）的基因療法，顯著改善了患者的生活質(zhì)量，甚至改變了部分患者的命運。隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的降低，基因治療有望在未來成為常見疾病治療的重要手段。

細(xì)胞治療也是生物制造在醫(yī)療健康領(lǐng)域的一顆璀璨新星。通過培養(yǎng)和改造人體細(xì)胞，如免疫細(xì)胞、干細(xì)胞等，使其具備治療疾病的能力。在癌癥免疫治療中，CAR - T 細(xì)胞療法通過對患者自身的 T 細(xì)胞進行基因改造，使其能夠識別并攻擊癌細(xì)胞，已經(jīng)在多種血液癌癥的治療中展現(xiàn)出了驚人的療效，為癌癥治療開辟了新的路徑。

據(jù)市場研究機構(gòu)預(yù)測，到 2028 年，全球生物制藥市場規(guī)模有望達(dá)到數(shù)千億美元。中國生物制藥市場近年來發(fā)展迅速，已經(jīng)成為全球生物制藥市場的重要組成部分，隨著國內(nèi)醫(yī)療水平的提高和患者對高質(zhì)量藥品的需求增加，中國生物制藥市場規(guī)模預(yù)計將繼續(xù)保持快速增長。生物制造在醫(yī)療健康領(lǐng)域的核心價值不僅體現(xiàn)在當(dāng)下對疾病治療的改善上，更在于為未來醫(yī)學(xué)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)，不斷拓展著人類對抗疾病的邊界。

踐行可持續(xù)發(fā)展，守護地球家園

隨著全球環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，可持續(xù)發(fā)展已成為人類社會發(fā)展的必然選擇。生物制造在這一進程中扮演著舉足輕重的角色，成為推動綠色發(fā)展的重要力量。

生物制造以可再生的生物質(zhì)為原料，如植物秸稈、微生物等，替代了傳統(tǒng)工業(yè)中依賴的化石原料。這一轉(zhuǎn)變極大地減少了對有限化石資源的開采和消耗，降低了碳排放。以生物基材料為例，聚乳酸（PLA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）等生物可降解塑料，以玉米、甘蔗等農(nóng)作物為原料，在自然環(huán)境中能夠被微生物分解，有效解決了傳統(tǒng)塑料帶來的白色污染問題。目前，我國已經(jīng)建立了以可再生資源作為原料，主要生產(chǎn)生物基單體、生物基樹脂合成和改性以及生物基材料應(yīng)用為主的完整生物基材料產(chǎn)業(yè)鏈。隨著國家限塑令的出臺和相關(guān)政策推動，國內(nèi)龍頭企業(yè)加快聚乳酸（PLA）投產(chǎn)速度，目前實現(xiàn) PLA 產(chǎn)能世界第二。

在能源領(lǐng)域，生物能源同樣展現(xiàn)出巨大的潛力。生物乙醇、生物柴油等生物燃料，利用生物質(zhì)發(fā)酵或轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)，是全球范圍內(nèi)使用最為普遍的可再生能源之一。資料表明，77% 的可再生能源都取自于生物燃料。我國學(xué)者開發(fā)的細(xì)胞表面展示發(fā)酵系統(tǒng)，可直接從微藻類材料中高密度生產(chǎn)乙醇，為生物乙醇的生產(chǎn)提供了新的技術(shù)路徑。生物能源的廣泛應(yīng)用，不僅有助于緩解能源危機，還能顯著降低溫室氣體排放，對應(yīng)對氣候變化具有重要意義。

生物制造還能夠通過對產(chǎn)業(yè)廢物的處置和利用，提高自然資源效率。例如，一些微生物能夠?qū)⒐�業(yè)廢水、廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，實現(xiàn)廢物的資源化利用，促進 “農(nóng)業(yè) — 工業(yè)環(huán)境 — 農(nóng)業(yè)” 的良性循環(huán)。生物制造在可持續(xù)發(fā)展方面的核心價值，在于其為經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間找到了平衡點，是實現(xiàn)綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展的關(guān)鍵支撐。

革新傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，激發(fā)經(jīng)濟活力

生物制造正以前所未有的速度滲透到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，推動著產(chǎn)業(yè)升級和創(chuàng)新發(fā)展，為經(jīng)濟增長注入新的活力。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，生物制造技術(shù)正在改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段，能夠創(chuàng)建特定生產(chǎn)功能的蛋白質(zhì)生產(chǎn)，可以制造淀粉和蛋白質(zhì)、香蘭素等高附加值食品，促進農(nóng)產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。例如，通過基因編輯技術(shù)培育出的抗病蟲害、耐惡劣環(huán)境的農(nóng)作物品種，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，減少了農(nóng)藥和化肥的使用，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時，生物農(nóng)藥、生物肥料等生物制品的應(yīng)用，也為綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了有力支持。

在化工領(lǐng)域，生物制造技術(shù)有望替代部分傳統(tǒng)的化學(xué)合成工藝。生物催化反應(yīng)具有反應(yīng)條件溫和、選擇性高、副產(chǎn)物少等優(yōu)點，能夠降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。例如，利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)化工原料，如丁二酸、1,3 - 丙二醇等，已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。據(jù)預(yù)測，在未來的十幾年里約 1/3 的石油化工和煤化工行業(yè)都將被生物加工技術(shù)所替代，生物制造將對傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性影響，推動化工行業(yè)向綠色、高效的方向轉(zhuǎn)型升級。

在材料領(lǐng)域，生物制造為新型材料的開發(fā)提供了新的思路和方法。除了前文提到的生物基材料，通過仿生學(xué)原理，模擬生物體內(nèi)的材料合成過程，開發(fā)出具有特殊性能的材料。例如，模仿貝殼的結(jié)構(gòu)和成分，制備出高強度、高韌性的仿生材料，可應(yīng)用于航空航天、汽車制造等高端領(lǐng)域。生物制造在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)革新中的核心價值，在于其為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供了創(chuàng)新的技術(shù)手段和發(fā)展模式，提升了產(chǎn)業(yè)的競爭力，拓展了經(jīng)濟發(fā)展的空間。

探索科技前沿，拓展人類認(rèn)知

生物制造本身就是多學(xué)科交叉融合的前沿領(lǐng)域，它的發(fā)展不斷推動著人類對生命科學(xué)和工程技術(shù)的認(rèn)知邊界。從基因編輯、合成生物學(xué)到生物信息學(xué)與人工智能的融合，生物制造領(lǐng)域的每一次技術(shù)突破，都為其他學(xué)科的發(fā)展提供了新的機遇和挑戰(zhàn)。

合成生物學(xué)作為生物制造的前沿技術(shù)，能夠設(shè)計和構(gòu)建全新的生物系統(tǒng)或?qū)ΜF(xiàn)有生物系統(tǒng)進行改造�？茖W(xué)家們通過從頭合成 DNA 序列，構(gòu)建人工生物模塊和代謝通路，實現(xiàn)對生物功能的精確編程和調(diào)控。這一技術(shù)不僅為生物制造提供了更高效、更精準(zhǔn)的生產(chǎn)方式，還為探索生命的本質(zhì)和起源提供了新的視角。例如，通過合成生物學(xué)技術(shù)構(gòu)建的人造細(xì)胞，能夠模擬真實細(xì)胞的部分功能，有助于深入研究細(xì)胞的生理過程和生命活動機制。

生物信息學(xué)與人工智能的融合，更是為生物制造帶來了革命性的變化。隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展，生物制造過程中產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)，如基因組數(shù)據(jù)、蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)、代謝組數(shù)據(jù)等。生物信息學(xué)通過對這些數(shù)據(jù)的收集、存儲、分析和解讀，為生物制造的研發(fā)提供了重要支撐。而人工智能技術(shù)能夠?qū)ι�物制造過程中的復(fù)雜數(shù)據(jù)進行快速分析和挖掘，幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新的生物制造途徑和優(yōu)化策略。例如，利用深度學(xué)習(xí)算法預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，大大縮短了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析的時間，為藥物研發(fā)和生物催化劑設(shè)計提供了有力工具。

生物制造在探索科技前沿方面的核心價值，在于其激發(fā)了人類的創(chuàng)新思維，促進了學(xué)科之間的交叉融合，為解決全球性問題提供了全新的視角和方法，推動著人類科技進步的車輪不斷向前。

生物制造憑借其在解決健康難題、踐行可持續(xù)發(fā)展、革新傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和探索科技前沿等方面的核心價值，正成為推動人類社會進步的重要力量。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和突破，生物制造的未來潛力將進一步釋放，在全球經(jīng)濟、社會和環(huán)境發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用，為人類創(chuàng)造更加美好的未來。