先搞懂：到底什么是生物制造？
简单说，生物制造是一套彻底颠覆传统化石工业的先进生产方式 —— 不靠石油、煤炭等不可再生资源，而是用微生物、细胞、酶等生物体，像 “活体工厂” 一样加工生产我们需要的产品。
它和传统制造最核心的区别，是全链条的绿色低碳：原料用的是秸秆、餐厨废油、二氧化碳等可再生资源，生产过程几乎没有高污染高排放，做出来的产品大多可降解、可回收。小到你手里的可降解吸管、护肤品里的透明质酸，大到新冠 mRNA 疫苗、飞机用的生物航煤，本质都是生物制造的产物。
而解锁生物制造的核心密码，就是合成生物学。通俗来讲，就是像工程师设计机器一样，给微生物的基因做编辑、重编程，把普通的细胞改造成能精准生产目标物质的 “微型工厂”。
目前行业内普遍把生物制造分为四大核心领域：
生物基化学品和材料：比如可降解塑料聚乳酸、生物尼龙等，替代石油基塑料制品
核心菌种和酶制剂：生物制造的 “芯片”，决定了生产效率和成本
合成生物学：人工细胞构建、生物合成食品、DNA 合成等底层技术
生物能源：用地沟油做生物航煤、秸秆做燃料乙醇、生物制氢等
先看成绩单：十四五，中国生物制造干成了这些事
“十四五” 是中国生物制造从技术积累到规模化跨越的关键五年，从政策、规模到技术、产业，全链条都实现了突破性进展。
政策顶层设计全面升级，上升为国家核心战略
2024 年，生物制造首次被写入政府工作报告，正式跻身国家战略核心赛道。此后工信部、发改委接连出台政策，启动生物制造中试平台培育、首批标志性产品征集认定；截至 2025 年底，全国超 20 个省份出台了生物制造专项方案，2026 年工信部正式启动《“十五五” 生物制造发展规划》编制，形成了国家统筹、地方联动的完整政策体系。
产业规模稳居全球第一，1.1 万亿盘子持续扩容
“十四五” 期间，我国生物制造产业总规模突破 1.1 万亿元，其中生物发酵产品产量占全球 70% 以上，稳居世界首位。细分赛道里，食品及添加剂、生物制药年产值超 4000 亿元；生物发酵产值较 “十三五” 末增长 20% 左右；聚乳酸、透明质酸、人工合成淀粉等新兴领域，实现了和发达国家并跑甚至领跑，生物基材料年复合增长率超 15%。
技术创新实力大幅提升，专利占比全球超 20%
我国生物制造领域专利申请量全球占比超过 20%，建成了一批国家重点实验室和产业创新平台，国产高通量基因测序仪、大规模智能发酵罐等核心装备实现了产业化突破。在合成生物学底层技术上，基因编辑、细胞工厂构建、AI 辅助生物设计等领域接连产出原创成果，初步搭建起从基础研究到应用开发的全链条创新体系。
产业集群格局成型，龙头企业遍地开花
目前我国已经形成了差异化的产业布局，没有扎堆内卷，而是各有侧重：
北京、上海、粤港澳大湾区：全国超 70% 的顶尖科研资源集聚，是产业创新策源地
山东、黑龙江、河南：建成了全球规模最大的大宗生物发酵制品制造基地
天津、重庆、江苏：聚焦成果转化和中试平台建设，是产业落地的核心枢纽同时，行业内已经培育出一批年营收超百亿元的骨干企业，还有数十家国家级制造业单项冠军、专精特新 “小巨人” 企业，产业生态日趋完善。
别光看成绩，这些卡脖子难题，十五五必须破
尽管成绩亮眼，但我国生物制造产业想要向全球价值链高端走，还有四个核心堵点亟待突破，也是 “十五五” 期间要啃的硬骨头。
90% 靠粮食原料，成本和安全双重压力
目前我国超 90% 的生物制造项目，都用玉米淀粉等粮食基原料，而秸秆、二氧化碳等非粮原料的利用率不足 5%。这直接导致原料成本占到了生产总成本的 60% 以上，大幅压缩了产品利润空间；同时大规模使用粮食原料，也存在粮食安全相关的潜在风险，是产业发展的首要约束。
实验室到工厂，成功率不到 10% 的 “死亡鸿沟”
这是行业内最头疼的 “达尔文悖论”：实验室里培育出来的高性能工程菌，一放到工厂的大规模发酵罐里，就会出现环境耐受性差、代谢效率暴跌的问题，从实验室到工厂的工程化放大成功率不足 10%。大量的原创科研成果，就卡在这一步，永远走不出实验室，变不成实际的产业竞争力。
提纯成本占 4 成，再好的技术也难商业化
生物制造的很多高端产品，比如生物基材料单体，对纯度的要求高达 99.9% 以上。但目前行业沿用的传统分离纯化工艺，让这个环节的成本直接占到了总成本的 40% 以上，哪怕技术再好，做出来的产品也没有价格竞争力，严重拖累了商业化落地的进度。同时行业还存在高附加值产品少、中低端产能结构性过剩、新产品市场准入流程长的问题。
上游核心技术，还在被 “卡脖子”
我国的优势在下游的发酵生产、应用场景拓展，但最上游的核心环节，还有明显短板：基因编辑工具、核心生物设计软件、大型生物数据库、高通量 DNA 合成仪等高端装备和底层技术，大多还依赖进口。目前美国正在加快构建 “设计 - 制造” 全链条闭环体系，对我国产业链形成挤压，实现全链条自主可控，已经是迫在眉睫的需求。
十五五怎么干？五大核心路径定了
“十五五” 是我国生物制造从规模扩张向质量提升、从跟跑并跑向全球领跑跨越的关键窗口期，核心要抓好五大方向，构建全链条自主可控的产业体系。
顶层设计先行，扫清制度障碍
加快出台《“十五五” 生物制造发展规划》，明确产业发展的核心目标、重点任务和技术攻关路线图。针对知识产权保护、科技成果转化、高端人才引进、金融扶持等关键环节，出台专项支持政策；同时优化新产品的市场准入和安全性评价体系，简化审批流程，给创新成果落地松绑。
啃下硬骨头：全链条技术攻关，实现自主可控
瞄准行业痛点，实施重大科技专项，重点突破四大核心技术：
底层技术自主化：推动生物技术和 AI 深度融合，搭建有自主知识产权的生物数据库和智能设计平台
核心菌种与酶制剂攻关：打造能适配工厂生产环境的高性能底盘细胞，突破生物制造的 “芯片” 难题
高端装备国产化：实现高通量 DNA 合成仪、智能生物反应器等核心设备的自主研发，摆脱进口依赖
非粮原料技术突破：构建秸秆、二氧化碳等可再生原料的高效利用体系，从根源上破解原料约束
打通堵点：把中试平台建起来，让成果快速落地
中试是破解 “实验室到工厂” 鸿沟的唯一路径，“十五五” 期间，全国将加快建设一批通用型中试平台，给中小企业和科研院所提供 “菌种设计 - 工艺验证 - 产品认证” 全链条服务，目标是把技术转化周期从过去的 10 年以上，压缩到 3-5 年，大幅提升科技成果转化率。
放开手脚：让生物制造走进千行百业
推动生物制造和化工、医药、能源、农业、航空航天等行业深度融合，开发生物航煤、可降解材料、创新生物药、替代蛋白、生物农药等重大战略产品，搭建新一代生物制造产品体系。同时加快建立生物基产品的低碳评价标准，推动生物基产品纳入全国碳交易市场，用碳收益、税收优惠等市场化方式，提升产品的价格竞争力，让生物制造真正替代传统高耗能产业。
全国一盘棋：打造差异化的世界级产业集群
以京津冀、长三角、粤港澳大湾区为核心战略支点，打造先行先试集聚区，不搞同质化竞争：
京津冀：发挥 “北京研发、津冀转化” 的协同优势，构建跨区域一体化产业生态
长三角：依托雄厚的产业基础和活跃的资本市场，打造从技术研发到商业化的全生命周期培育体系
粤港澳大湾区：以全球创新高地为目标，实施全链条系统攻坚同时依托山东、黑龙江等产业基础大省，打造大宗生物制造产品保障基地，形成全国差异化布局、协同化发展的产业格局。
抢跑十五五，这些地方已经先动起来了
十五五的大幕还没拉开，全国三大核心经济区已经提前布局，形成了各具特色的发展模式，为全国产业发展打了样。
京津冀：跨区协同，破解研发与生产脱节难题
2025 年 1 月，京津冀三地联合成立了合成生物制造产业创新联盟，签署了 “合成生物制造伙伴园区计划”，形成了清晰的分工：北京聚焦基础研究和技术创新，天津打造研发转化体系，河北作为原料和生产基地。工商银行京津冀三地分行，给相关企业提供了近百亿元的意向授信，已经有不少企业实现了 “北京研发、河北生产” 的高效协同，彻底打破了过去跨区域合作的壁垒。
长三角：全链条培育，资本 + 产业双轮驱动
长三角三省一市均出台了未来产业培育方案，把生物制造作为核心赛道，核心优势是市场化的全链条培育。资金层面，常州成立了 20 亿元的合成生物产业专项基金；产业层面，泰州牵头建设 “泰连锡” 生物医药国家先进制造业集群，构建从菌种构建到商业化生产的全链条服务体系；平台层面，江苏打造了 “技术策源 — 应用牵引 — 企业孵化 — 产业集聚” 的全周期培育体系，让科研成果能最快速度对接市场。
粤港澳大湾区：定死硬目标，5000 亿产值的系统攻坚
2025 年 1 月，广东出台了《广东省加快建设生物制造产业创新高地行动方案》，直接定下了量化目标：到 2027 年，产业总产值达到 5000 亿元，核心菌种自主率达 40%；到 2035 年，总产值迈上万亿元台阶。同时部署了七大创新行动，覆盖前沿技术攻关、核心菌种自主、高端装备攻坚、原料保障等全链条，还明确了 “生物制造 + 医药”“生物制造 + 化工” 等融合路径，是目前全国最系统、目标最明确的地方专项方案。
结尾：生物制造，是未来 30 年的制造业变革核心
放眼全球，生物制造已经引发了制造业的全方位绿色革命。麦肯锡预测，原则上全球 60% 的工业产品，都可以用生物制造的方式生产；未来 10-20 年，生物制造将直接创造约 4 万亿美元的经济价值；到 21 世纪末，有望创造 30 万亿美元的经济价值，占全球制造业的三分之一。
“十五五” 时期，正是我们抢占这一未来产业制高点的关键窗口期。只有以自主创新为核心，打通从实验室到工厂的全链条堵点，让生物制造真正赋能千行百业，我们才能在全球产业变革中掌握主动权，既为双碳目标提供核心支撑，也为中国经济培育出万亿级的新增长引擎。
