生物制造被認為具有引領“第四次工業革命”的潛力,市場規模達到萬億級別,是世界各國競爭的熱點。近年來,世界主要經濟體將發展生物制造視為未來生物經濟發展的關鍵力量,從頂層設計、基礎設施、產業布局、多邊合作等方面加強部署,加快鍛造生物技術和生物制造的變革力量。
在全球科技革命與產業變革的浪潮中,生物制造作為融合生命科學、工程技術與信息技術的前沿領域,正以顛覆性姿態重塑傳統生產范式。通過酶催化、細胞工廠、基因編輯等創新手段,生物制造突破了傳統化學制造“高能耗、高污染”的瓶頸,開辟出“綠色、高效、可持續”的新路徑。從工業尾氣變身魚飼料、地溝油轉化為飛機燃料,到秸稈制成可降解薄膜,生物制造正將諸多看似不可能的轉化變為現實。作為衡量國家科技競爭力的關鍵標尺,生物制造已被國際社會普遍認為是引領第四次工業革命的核心驅動力之一,在我國則被列為“十四五”戰略性新興產業和“十五五”未來產業重點發展方向,正迎來政策與技術共振的歷史性機遇期。
生物制造技術創新呈現多維度突破態勢,形成從基礎研究到產業應用的完整創新鏈。基因編輯技術實現從跟跑到并跑的跨越,自主開發的基因編輯工具顯著提升了微生物底盤細胞的設計能力,為醫藥、材料等領域提供高效生產菌株。生物催化技術推動化工原料綠色轉型,通過極端環境酶的開發,打破了部分高端酶制劑依賴進口的局面。合成生物學領域取得原創性成果,人工細胞構建技術實現突破,開發出全球量產類型最全的生物基材料生產線。尤為重要的是,人工智能與生物制造深度融合,通過機器學習優化發酵工藝、數字孿生技術監控生產流程,推動研發周期縮短與生產成本下降,技術創新正成為產業升級的核心驅動力。
中國生物制造產業發展現狀分析
我國生物制造產業呈現“國家戰略引領、大規模市場應用、全鏈條協同推進”的鮮明特色。與歐美國家聚焦前沿和高附加值細分領域不同,我國發展路徑更注重與國家重大需求相結合,在大宗化學品綠色替代、糧食安全保障等領域展現出更強的系統性和規模效應。
生物制造已在多個領域形成規模化應用,展現出強大的產業滲透力。生物醫藥作為率先產業化的領域,已形成涵蓋創新藥、疫苗、診斷試劑的完整產業鏈,部分產品實現國際市場突破。生物基材料在包裝、紡織等領域加速替代傳統塑料,可降解產品市場滲透率持續提升。生物能源通過微生物轉化技術,將農林廢棄物、工業廢氣等轉化為清潔燃料,為能源轉型提供新路徑。生物農業則通過基因編輯技術改良農作物品種,提高產量和抗逆性,為糧食安全保障提供創新方案。隨著技術進步,生物制造應用邊界不斷拓寬,正從傳統領域向未來食品、日化美妝、新型材料等新興場景延伸。
2022年,國家發展改革委印發了《“十四五”生物經濟發展規劃》,明確將生物制造作為生物經濟戰略性新興產業發展方向,提出“依托生物制造技術,實現化工原料和過程的生物技術替代,發展高性能生物環保材料和生物制劑,推動化工、醫藥、材料、輕工等重要工業產品制造與生物技術深度融合,向綠色低碳、無毒低毒、可持續發展模式轉型”。
據中研產業研究院《2026-2030年中國生物制造產業現狀分析及投資戰略規劃研究報告》分析:
經過“十四五”的快速發展,我國生物制造產業已實現規模的顯著擴張,奠定了堅實的產業基礎。目前,全國生物制造產業總規模達到1.1萬億元,生物發酵產品產量占全球70%以上,其中食品及添加劑、生物制藥兩個細分領域年產值均超4000億元。創新實力也不斷增強,我國生物制造領域論文發文量、專利申請量全球占比均超20%,建成了一批國家重點實驗室和產業創新平臺。
“十五五”時期,我國生物制造進入關鍵發展期。然而,站在“十五五”規劃的起點,產業發展正面臨從量變到質變的關鍵轉折。當前,生物制造核心產業增加值占工業增加值比重仍有較大提升空間,在核心技術突破、產業生態培育、市場環境營造等方面還存在諸多瓶頸。如何突破規模化生產工程挑戰,解決生產成本相對較高、產品質量和一致性控制難提升、原料供應可持續性不足、跨學科人才短缺等問題,成為推動產業從“制造大國”向“制造強國”跨越的關鍵。這一轉型不僅涉及生產技術的革新,還包括管理模式、運營效率和市場響應機制的全面升級,需要政府、企業、科研機構協同發力,構建從基礎研發到產業應用的完整支撐體系。
中國生物制造產業發展前景預測
1、技術融合創新加速
未來十年,生物制造將與人工智能、大數據、納米技術等前沿領域深度融合,催生更多顛覆性技術。AI驅動的生物設計平臺可實現酶分子結構的自動化優化,將新酶開發周期大幅縮短;生物制造與納米技術的結合,將催生具有獨特性能的生物納米材料,在靶向藥物遞送、智能傳感器等領域開辟新賽道。合成生物學、系統生物學等基礎研究將持續取得原創性成果,基因編輯效率提升、人工生命體設計等技術突破,有望實現細胞工廠的精準調控與高效生產。跨學科融合加速,物理、化學、信息等學科與生物學的交叉創新,將為產業發展注入源頭活水。
2、綠色轉型縱深推進
在“雙碳”目標驅動下,生物制造將成為工業領域減碳的核心路徑。通過基因編輯技術優化微生物代謝路徑,可顯著降低生物制造過程中的能耗和碳排放。利用農林廢棄物、工業廢氣等非糧生物質原料,實現資源循環利用,推動產業向低碳化、循環化方向發展。生物制造企業將從產品供應商轉變為綠色解決方案提供商,為化工、能源等行業提供碳減排服務。
3、產業生態系統優化
“政產學研用金”協同機制將進一步完善,企業、高校、科研院所通過共建實驗室、聯合攻關項目等方式,加速技術轉化與人才培養。政府將加大對生物制造產業的政策支持力度,完善標準體系、優化市場環境、加強知識產權保護。產業集群效應將進一步凸顯,形成一批具有國際競爭力的產業高地。國際合作向縱深發展,在技術標準制定、知識產權共享、市場規則對接等方面實現更高水平開放,推動中國生物制造融入全球創新網絡。
4、應用場景持續拓展
生物制造產品將在醫療健康、食品農業、能源環保、材料化工等領域實現更廣泛應用。在醫療健康領域,個性化醫療、細胞治療、基因治療等新興療法將逐步成熟,為疾病治療提供新手段;在食品農業領域,細胞培養肉、合成蛋白等新型食品將進入商業化階段,緩解糧食安全壓力;在能源環保領域,生物柴油、生物航空煤油等清潔燃料的規模化應用將減少對化石能源的依賴;在材料化工領域,生物基塑料、生物基纖維等可降解材料將逐步替代傳統石油基材料,推動材料產業綠色轉型。
想要了解更多生物制造產業詳情分析,可以點擊查看中研普華研究報告《2026-2030年中國生物制造產業現狀分析及投資戰略規劃研究報告》。





















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