这次十五五规划建议用未来产业来定义生物制造。的确生物制造作为新质生产力的重要内容，是我国继绿色制造、智能制造后，推进制造强国建设的又一个重要抓手。生物制造产业也是重要的战略性新兴产业，发展前景广阔。生物制造(bio-manufacturing)规模生产人类所需的化学品和高分子材料主要通过生物制造技术实现，其核心优势在于利用生命体的代谢功能实现环保、高效的工业化生产。核心原理。生物制造通过工业发酵工艺，利用菌种、细胞或酶等生物体的代谢或催化功能，将可再生原料转化为化学品和高分子材料。这一过程在常温、常压下进行，降低了能耗和生产成本。原料可再生性。生物制造强调使用可再生原料（如植物糖、微生物发酵产物等），符合可持续发展的要求，减少对有限资源的依赖。技术优势。环境友好 ：生物过程通常比传统化学工艺更环保，产生的废弃物较少；安全性高 ：通过生物调控减少有害副产物的生成；灵活性强 ：可针对不同需求定制生产路径，适应多样化产品需求。应用前景。生物制造已逐渐成为化学品和高分子材料领域的重要发展方向，尤其在医药、农业、环保材料等领域的应用潜力巨大。

生物制造是一种利用生物体（如细胞、酶或微生物）作为“生产工具”，通过可控的生物过程来合成、加工或转化产品的新兴生产模式。它本质上是在模仿或优化自然界中的物质转化过程，在工厂条件下实现规模化生产。

广泛应用与巨大潜力。生物制造的优势使其在多个关键领域展现出巨大潜力，正成为推动产业升级和绿色转型的重要力量。医药领域：这是生物制造应用最为成熟和关键的领域之一。例如，利用基因工程菌株高效生产胰岛素、抗生素、疫苗等复杂药物，不仅提升了产量和质量，也加速了新药研发进程。材料与能源领域：利用秸秆、餐厨废油等生物质原料，可以生产出可生物降解的塑料（如PHA/聚乳酸）、生物柴油和生物航空煤油。这为减少传统塑料污染和降低对化石燃料的依赖提供了可行方案。农业与食品领域：生物农药、生物肥料的研发应用有助于实现农业的减药减肥和绿色发展。此外，通过生物制造技术生产肉类替代品等新型食品，也是应对粮食安全挑战的一个探索方向。

发展前景与挑战。生物制造被视作引领新一轮产业变革的战略性新兴产业，已写入2024年政府工作报告，并入选2024年度十大科技名词。根据预测，到2030年，生物制造相关产业规模有望达到全球工业生产总值的35%。然而，其发展也面临一些挑战，例如部分核心技术仍需突破（如高性能工业菌种的自主设计能力），一些产品的生产成本相较于传统方法仍然偏高，以及公众认知和接受度有待进一步提高等。

生物制造与生物医药这两个概念确实容易让人混淆。为了帮助你快速把握核心区别与联系，下表对它们的关键维度进行了梳理。 

相互交织的紧密联系。尽管存在上述区别，但生物制造与生物医药更像是“基础”与“应用”的关系，彼此深度融合，相互促进。生物医药是生物制造最重要的应用领域之一：许多尖端生物医药产品（如基因工程胰岛素、单克隆抗体药物、细胞治疗产品）的规模化、高质量生产，严重依赖于先进的生物制造技术。可以说，没有强大的生物制造能力，许多生物医药创新就无法真正惠及患者。生物医药的需求驱动生物制造技术升级：生物医药领域对产品纯度、安全性和有效性的极致要求，反过来也推动生物制造技术在过程控制、精密发酵、分离纯化等方面不断突破和创新。

协同发展的未来趋势。面向未来，两者在“生物智造”这一趋势下正走向更深层次的融合。人工智能（AI）和大数据技术同时赋能这两个领域：在生物制造中，AI用于优化“细胞工厂”的设计和发酵过程控制。在生物医药研发中，AI则大大加速了新药靶点发现和候选化合物筛选的进程。这种协同效应在合成生物学等领域表现得尤为突出，例如，通过人工设计微生物细胞，高效生产出传统提取方式难以获得的药物成分（如青蒿素），这同时体现了生物制造的强大生产能力和生物医药的明确应用价值。

生物制造的革命性突破，在于它从根本上重构了物质生产的方式，就像为人类社会安装了一个“生物操作系统”。它不仅改变了我们“造什么”和“怎么造”，更在持续拓展“能造什么”的边界。梳理了三个关键维度上的深刻变革。

驱动突破的核心技术。生物制造的突破并非偶然，它是一系列前沿技术汇聚融合的结果。合成生物学：设计生命，创造无限可能。这是生物制造的“编程术”。科学家们不再仅仅利用自然界现有的生物功能，而是像拼装乐高积木一样，对微生物的基因序列进行重新设计、改造甚至从头合成，构建出自然界不存在的“细胞工厂”。例如，江南大学的团队通过设计微生物，将昂贵透明质酸的成本从每公斤几万元降至几百元，实现了大规模应用。人工智能：为“细胞工厂”装上智慧大脑。AI的介入极大加速了生物系统的设计周期。它能够快速预测蛋白质结构、优化代谢路径、智能调控发酵过程，将传统“试错”模式下数年才能完成的工作，缩短到几个月甚至几周。中科院的团队便利用AI设计出全新的高效合成酶，实现了多种高价值化学品的绿色生产。

自动化与工程化：从“手工作坊”到“智能产线”。通过构建自动化平台，生物制造的研发模式正从劳动密集的实验科学，转向高通量、工程化的“流水线”作业。例如，武汉有企业建立了“植物基因研发工厂”，每年可完成数万个基因操作，将研发效率提升了20-50倍。革命性的应用与影响。技术突破最终要转化为实际价值，生物制造正在多个领域带来颠覆性变化。重塑传统产业，注入绿色动力：在化工、材料等领域，生物制造提供了一条绿色替代路径。理论上，全球过半的重要化学品都能通过生物法获得。例如，用生物法生产可降解塑料（PHA/聚乳酸），能从源头解决“白色污染”问题。保障战略安全，开拓新疆域：生物制造为保障国家粮食安全和能源安全提供了全新思路。我国科学家在国际上首次实现二氧化碳人工合成淀粉，这项突破有望在未来变革农产品生产模式。利用“稻米造血”技术生产人血清白蛋白，则展示了基于植物的生物制药巨大潜力。推动个性化与精准化生产：在医药领域，生物制造使得根据患者的特定需求个性化生产药物和疗法成为可能，这代表了医疗健康产业的重要发展方向。

面临的挑战与未来方向。尽管前景广阔，生物制造要真正引领工业革命仍面临挑战：核心菌种和工业酶的设计能力仍有待提升，部分关键装备依赖进口；科技成果从实验室到产业化放大的 “死亡之谷”依然存在；一些创新产品也面临市场准入和政策监管的适应性挑战。未来，生物制造的发展将更加依赖BT（生物技术）、IT（信息技术）和ET（工程技术）的深度融合。同时，构建友好的产业生态，吸引“耐心资本”，完善标准体系，将是推动整个产业健康发展的关键。生物制造的技术革命性突破，其核心在于将生命体变成了可设计、可编程的“超级工厂”，使工业生产摆脱对化石原料的依赖，走向一条高效、绿色、可持续的发展道路，这正是其作为新质生产力代表的魅力所在。

要让生物制造产业快速发展，需要构建一个由技术创新、政策支持、产业生态和市场应用共同驱动的系统工程。核心的发展思路与关键举措。

聚焦关键发展路径。基于上述框架，以下几个方面对于产业的加速发展尤为关键：着力突破技术瓶颈与转化障碍：当前产业发展的核心挑战在于关键技术的自主可控以及从实验室到工厂的“死亡之谷”。必须持续加大对高性能工业菌种、核心酶制剂、智能生物反应器等基础核心的研发投入。同时，下大力气建设和完善覆盖概念验证、中试熟化到规模化生产的公共服务平台，是加速科技成果转化的关键桥梁。积极拥抱技术融合浪潮：人工智能等数字技术正为生物制造带来革命性变化。利用机器学习可以大幅提升“细胞工厂”的设计效率并优化发酵过程控制。推动生物制造与人工智能、大数据等新一代信息技术的深度融合，将重塑产业竞争力。

精心打造产业集聚区：通过建设专业化、特色化的生物制造产业园区（如北京昌平、上海合成生物创新港等），可以高效集聚人才、技术、资本等高端要素，促进产业链上下游企业紧密协作，形成强大的集群效应和创新氛围。大力拓展市场应用空间：新兴产业的发展最终要靠市场应用来拉动。一方面可以通过政府采购、首台套政策等方式为创新的生物制造产品创造初始市场；另一方面，需要完善生物制造产品的评价机制、标识制度和市场准入政策，降低创新产品进入市场的门槛。

推动生物制造产业快速发展，需要政府、企业、科研机构、资本市场等多方力量的协同努力，构建一个鼓励创新、包容失败、畅通循环的良好生态。这是一个涉及技术、政策、资本和市场的系统工程，需要长期不懈的坚持和投入。随着这些努力的综合见效，生物制造有望真正成长为驱动经济社会绿色低碳转型的强大新引擎。

生物制造的标准化建设是为这个新兴产业制定“通用语言”和“规则之尺”的基础性工作，对于促进技术转化、提升产业效率和国际竞争力至关重要。标准化建设的驱动因素与核心目标。生物制造标准化建设的紧迫性，主要源于三大核心问题：数据互通瓶颈：生物制造涵盖“基因设计—生物制造过程—产品安全”全链条，但目前各环节的数据格式、测量方法千差万别，如同使用不同的语言，导致数据无法有效对话和共享，阻碍了研发和产业化效率。产业协同困境：缺乏统一标准使得技术评估、产品认证和供应链协作变得困难。企业可能面临即使技术突破，产品也因缺乏公认标准而难以被市场（尤其是国际市场）广泛认可的困境。国际竞争态势：全球主要经济体都已将生物制造标准化提升到国家战略竞争层面，争夺未来产业的主导权和话语权。标准化已成为国际竞争的核心要素。

为应对这些挑战，2025年9月在北京昌平召开的生物制造全链条标准化研讨会明确了三大目标，下表清晰地展示了这些核心目标：

主要进展与未来方向。近年来，生物制造的标准化建设在多个层面取得了积极进展：国际协作开启新篇章：2025年的昌平会议汇集了来自16个国家和地区的专家及多个国际标准化组织（如ISO/TC 276生物技术委员会）的负责人，这是国际标准化体系内多个技术委员会首次集体聚焦生物制造领域，探索跨领域协同路径，具有里程碑意义。中国积极参与规则制定：我国正从标准的跟随者向制定者转变。除了推动国际标准提案，中国电子技术标准化研究院也已牵头组织《生物制造标准体系建设指南》的编制工作，旨在构建一个涵盖基础通用、关键技术和多行业应用的多层级标准体系框架。具体标准工作已有基础：在国际上，国际标准化组织生物技术委员会（ISO/TC 276）等机构已在生物技术术语、生物样本库、生物数据分析等方面发布了一些标准。美国材料与试验协会（ASTM）也发布了工业生物技术和合成生物学的标准术语。

未来的标准化建设将重点关注以下路径以实现目标：建立动态化标准转化机制：以应对生物技术快速迭代与标准制定周期较长的矛盾。搭建跨行业标准协同平台：打破目前不同行业标准不一、相互割裂的局面，促进技术共享和跨界创新。大力推动标准国际化：积极参与和主导国际标准制定，推动中国标准与国际标准互认，提升国际话语权。生物制造的标准化建设是支撑该产业从“技术驱动”迈向“标准主导”高质量发展的关键。当前，在全球共同的努力下，特别是中国正积极参与并试图引领规则构建，这项系统性工程已经启动，旨在为生物制造奠定互联互通的坚实基础，从而解锁其巨大的经济和社会价值。

新质生产力与生物制造的结合，代表着一种以科技创新为主导、具备高科技、高效能和高质量特征的先进生产力质态，正在深刻改变传统生产模式。

发展生物制造的意义与路径。发展生物制造对于培育新质生产力具有重要的战略意义，主要体现在以下几个方面：保障国家战略安全：生物制造技术为化工原料来源多元化提供了新途径，有助于降低对化石能源的外部依赖。更重要的是，通过生物合成方式生产淀粉、蛋白质等功能性物资，有望变革传统农业生产模式，为保障粮食安全提供全新路径。塑造国际竞争新优势：全球范围内，生物制造正成为大国战略竞争的焦点。据预测，到2050年生物制造有望创造30万亿美元的经济价值，可能占据全球制造业的三分之一。我国已将生物制造列为重点发展的战略性新兴产业，力争在这一新赛道上掌握主动权。推动产业转型升级：生物制造具有广泛的渗透性，能够与医药、化工、材料、农业、能源等诸多领域深度融合，形成“生物制造+”模式，催生新产业、新业态，为经济高质量发展注入强劲动能。

为了进一步推动生物制造产业发展，需要从以下几个方面重点发力：强化科技创新引领：重点是加强底层技术、工业菌种和关键酶制剂等核心技术的自主研发，减少对外的技术依赖。同时，积极推动生物制造与人工智能（AI） 等新一代信息技术深度融合，利用AI加速菌种设计、优化工艺流程，提升研发效率。畅通产学研转化链条：生物制造从实验室研究到规模化生产的“死亡之谷”是常见挑战。需要加强中试平台（指进行中间性试验的专业化平台）建设，完善“楼上创新楼下创业”等高效转化模式，并引导“耐心资本”投入，加速科技成果转化。优化产业发展生态：国家层面正研究制定顶层的生物制造产业规划，加强政策引导。各地也应因地制宜，发挥区域优势进行差异化布局，同时完善知识产权保护、市场准入等配套机制，为产业发展创造良好环境。

美国在创新驱动、投资研发、生物基产品等方面领先。作为世界生物技术强国，其生物经济在2016年产生了近9600亿美元的经济活动，约占GDP的5%；在基因工程、分子生物学和生物技术方面具有全球领导地位，同时在人工智能领域也占有强大优势；美国政府在过去15年中投资超过50亿美元以支持生物经济的研究，能源部预计每年可持续生产超过13亿吨可再生生物质；美国农业部的生物优先计划已经确定了大约20,000种生物基产品的商业生产，显示了其在生物制造方面的多样性和成熟度。欧盟委员会提出了一系列行动以促进生物技术和生物制造，相继发布了《工业生物技术工业路线图》《工业生物技术2025远景规划》等战略文件，系统指导量子技术研发与产业化。日本将生物技术产业视为国家核心产业，发布《生物战略2019》等政策文件，明确生物技术的战略地位。

总结展望。生物制造作为新质生产力的典型代表，以其技术密集、绿色可持续和产业赋能广的特点，为高质量发展提供了强大引擎。生物制造是以前沿生物科学为基础，以先进工业生物技术为核心，利用生物体机能改造现有制造过程，或利用生物质资源进行能源、材料与产品生产的新型制造方式。生物制造因其创新性和对传统生产方式的颠覆性，被视为新的增长点，有助于推动产业结构优化和经济模式的转变。虽然当前我国生物制造产业增加值占工业比重还不高（约2.4%），但这也意味着巨大的发展潜力和提升空间。随着科技创新和产业生态的持续优化，生物制造有望像曾经的“互联网+”一样，深刻重塑我们的生产与生活方式。