美欧已将生物制造定位为“21世纪经济主权争夺战” 的核心战场。
麦肯锡预测，原则上市场60%的产品可以采用生物制造的方法进行生产，预计在未来10 ~ 20年将直接产生约4万亿美元的经济价值。预计到21世纪末，生物制造有望创造30万亿美元的经济价值，占全球制造业的1/3。
产业化临界点已至，底层技术驱动突破
谭天伟认为，生物制造正推动前沿技术向生产力加速转化，目前已处于产业化临界点。基因编辑、AI生物设计、高通量DNA合成等底层技术的迭代，为产业落地提供了经济性基础。
例如，基因测序成本十年内下降万倍，DNA合成成本降至0.006美元/Mb以下；基于CRISPR-Cas系统的基因组编辑技术已在大肠杆菌、酿酒酵母等微生物中广泛应用。AI技术更在蛋白质结构预测领域取得突破，科学家可设计出自然界不存在的酶，开发更高效的代谢线路。
生物制造的优势在于破解传统产业困局。以可降解材料单体二元酸为例，国内年产值7亿元，但生产过程依赖化学催化，能耗高且污染大；食品行业替代蛋白领域，中国大豆自给率不足15%，每年需进口1亿吨，折合耕地资源7.61亿亩。通过微生物蛋白合成技术，可构建“非耕地依赖型”供应链，缓解资源约束。此外，生物制造具有显著低碳特征。据测算，生物基产品较石化路线平均减排50%-70%，若在化工领域实现30%替代率，2030年前可累计减排超15亿吨二氧化碳。
全球竞争格局形成，中国优势与短板并存
近年来，美欧将生物制造视为“21世纪经济主权争夺战”的核心战场。美国通过“国家生物技术和生物制造计划”构建全链条体系；欧盟依托“地平线2020”等计划布局研究；德国通过“国家生物经济战略”推动合成生物学应用，巴斯夫、赢创等企业已取得产业化成果。
中国虽在产业链下游和应用生态具备优势——生物制造核心产业规模超8000亿元，发酵产能占全球70%以上，但上游基因编辑、数据库等核心技术仍受制于人。
谭天伟指出，中国生物制造规模化发展面临四大挑战：
原料体系单一化：90%项目依赖玉米淀粉等粮食基原料，非粮原料利用率不足5%，原料成本占比超60%；
工业适配性缺失：实验室菌种规模化生产时耐受性差、代谢通量低，工程放大成功率低于10%；
分离纯化成本高：生物基材料单体纯度需达99.9%以上，传统工艺导致成本占比超40%；
产品经济性欠缺：高附加值品类少，发酵产能结构性过剩，新产品市场准入缓慢。
发展建议：构建自主可控产业生态
谭天伟提出，中国需从全产业链视角设计“原料-催化剂-过程-产品”协同体系：
突破底层技术：重点研发酶及细胞设计工具，构建自主知识产权的数据库和菌种库，开发高通量DNA合成仪等专用装备；
重构原料供给：发展木质纤维素、二氧化碳等非粮原料利用技术，降低对粮食的依赖；
强化中试平台：建设通用型中试基地，提供全链条服务，将技术转化周期压缩至3-5年；
优化政策生态：在京津冀、长三角等地建设先行先试集聚区，完善新产品入市标准和碳交易机制，提升产业竞争力。
据麦肯锡预测，全球60%的产品可采用生物制造生产，未来10-20年将直接产生约4万亿美元经济价值。中国能否抓住这一机遇，取决于技术突破与产业生态的协同推进。
