什么是生物制造？让生命体成为“智能工厂”
与传统机器轰鸣的工厂不同，生物制造是“有生命的工厂”。它利用微生物、动物或植物细胞等生命单元，通过设计和改造它们的代谢路径，生产人类需要的各种物质。
简单来说，就是让生命来“造东西”。从让酵母生产酒类的传统发酵，到现代生物制造技术让微生物生产药物分子、香料、塑料甚至燃料，这一转变标志着制造业的根本变革。
生物制造的原料不再是石油、煤炭等化石资源，而是糖、秸秆、二氧化碳等可再生资源。微生物在生物反应器中“吃”掉这些原料，代谢出高附加值产品，实现“以生替化”、“以碳养碳”。
为什么生物制造如此重要？
助力“双碳”目标的关键技术。传统制造业严重依赖化石资源，而生物制造使用可再生资源，大幅减少碳排放。谭天伟院士表示，这是实现碳中和的重要路径。
原料更广泛、过程更绿色。二氧化碳可转化为燃料和化学品，农作物秸秆能变成可降解塑料，菌种可生产药物、香料、纤维。生物制造让工厂更像“生态系统”，制造过程更加高效、智能。
可编程制造的无限潜力。借助人工智能与合成生物学，科学家可以像写代码一样设计微生物的基因，让其按照人类需求生产特定分子。这种“可编程制造”正在释放巨大潜力。
生物制造如何改变我们的生活？
食品领域：“细胞肉”已成为现实。通过细胞培养技术，无需养殖即可培育出口感和营养都与真肉相似的替代品。微生物蛋白、合成乳制品等新型食材正走向餐桌。
时尚产业：细菌“吐出”的丝蛋白可制成生物丝绸；藻类和真菌合成的纤维可替代石化纺织品；菌丝皮革正在制作包袋、鞋子，实现真正的“绿色时尚”。
建筑行业：“生物砖”技术利用真菌菌丝和矿物颗粒结合，形成可自我修复、吸收二氧化碳的砖块。未来建筑可能成为“绿色生命体”。
交通运输：用二氧化碳生产航空燃料已实现商业试飞。生物制造还能生产高性能润滑油、轮胎橡胶等，让出行全面绿色化。
医疗健康：微生物几天就能完成过去需要几百个工序的药物合成。更先进的合成生物学让细胞生产个体化药物，未来医院或能直接“打印”药物和组织器官。
面临的挑战与未来趋势
尽管前景广阔，生物制造仍面临三大挑战：
底层能力有待加强。基因编辑工具、菌种设计算法、酶工程技术等基础环节仍需突破，需要构建自主可控的技术底座。
产业化落地困难。实验室技术到大规模生产存在“死亡之谷”，需要建设中试验证平台架起桥梁。
政策标准体系不完善。生物基产品认证、安全评估、市场准入机制仍需细化。
未来三大趋势值得关注：
人工智能+生物制造：AI可将菌种改良时间从几年缩短到几周，让“设计生命”像写代码一样精准。
碳循环制造：工厂不仅不排碳，还能“吃碳吐产品”，实现从“碳消耗”到“碳循环”的转变。
跨界融合：生物技术将与材料、能源、智能制造深度融合，形成全新的产业生态。
中国的发展机遇
我国在发酵产能、产业规模、工程化经验等方面已具备领先优势。2024年《政府工作报告》提出积极打造生物制造等新增长引擎；“十五五”规划建议明确要推动生物制造成为新的经济增长点。
谭天伟院士指出，随着国家加快布局，中国有望在这场关乎未来的产业竞争中占据重要位置。这场以生命为动力的制造革命，正悄然改变我们的生产与生活方式，重塑未来产业格局。
