谭天伟｜发展生物制造助力新质生产力- 大数跨境

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谭天伟｜发展生物制造助力新质生产力

国际项目创新平台-石化建设分会

2025-11-10

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第三十二届中国北京种业大会2025

发展生物制造助力新质生产力

谭天伟/中国工程院院士

一、报告概述

谭天伟院士在报告中着重强调了生物制造作为国家新质生产力的重要组成部分，在推动工业可持续发展、应对气候变化、保障粮食安全和生命健康等方面的关键作用。生物制造利用工业生物技术和工程学原理，实现产品的规模化生产，如燃料、化学品、食品和饲料，相比传统制造业，它具有高效性、原料可再生性以及常温常压下的生产优势，被视为应对环境挑战的希望技术。报告还概述了生物制造的历史发展、全球竞争态势，并探讨了中国在此领域的机遇与挑战，指出生物制造的广泛应用范围包括医药、农业、食品、化工、材料等行业，预计未来产值将达到30万亿美元，对全球制造业贡献三分之一。全球对生物制造技术高度重视，视为应对气候变化、提高粮食安全和经济转型的关键。各国已制定发展战略，聚焦提高自主创新能力、保障产业支撑能力、攻克核心技术，并促进生物制造与化学技术结合，解决碳中和及生物材料生产问题。最后，报告呼吁加强对生物制造的重视和支持，以促进其在原料体系、技术创新、自主知识产权等方面的进一步发展，助力实现碳中和目标和农业的可持续发展。

二、要点回顾

1.生物经济与生物制造：重塑农业与应对气候变化

报告提到，生物经济通过生物制造技术革新制造业，预计本世纪末70%的制造业产值将由生物制造贡献，总额达30万亿美元。生物制造在医药、农业、食品等领域广泛应用，特别是农业中的叶面肥料、信息素杀虫剂等，有望重塑农业模式。同时，生物制造是实现碳中和的关键手段，能减少碳排放，如生物基塑料替代传统塑料。青蒿素生产从农业模式转向工业模式，展示了生物制造的高效性。未来，生物制造有望通过人造肉、奶等产品，大幅减少对耕地的依赖，重塑全球食品供应链。

2.生物制造：大国竞争与绿色转型

报告探讨了生物制造在全球健康、经济与环保领域的关键作用。自疫情以来，生物制造在疫苗、抗体等医药产品中的应用凸显其重要性，尤其在婴儿奶粉关键成分的生产中。国际上，欧美国家制定长远规划推动生物制造发展，如美国计划至2040年实现90%塑料替代与30%化学品生物制造。中国虽在发酵产品上有大规模产能，但自主菌种研发不足，未来还要面对欧盟碳边界税的压力。此外，报告提到人工智能与生物技术结合，数字化细胞工厂实现高效代谢途径设计，如原儿茶酸的生物制造，使其成本大幅降低。

3.生物制造：从原料体系到碳中和的未来方向

报告指出，生物制造的原料体系从玉米淀粉、秸秆发展到二氧化碳，通过化学与生物制造结合，实现快速转化，解决碳中和问题。未来方向包括提升自主创新能力、保障产业支撑、开发新产品，如食品、化工材料和能源。此外，生物制造技术在农业化学品生产、绿色农药开发、人造食品制造等方面展现出广阔前景。通过生物信息素控制害虫、生物制造的锚定肽固定农药、合成生物学生产植物生长调节剂等创新方法，不仅提高了农业生产效率，还减少了环境污染。未来，生物制造有望实现化学品与蛋白质的双重产出，解决资源与环境问题，推动农业可持续发展。

4.未来生物制造重点发展方向

报告指出，我国未来生物制造的重点发展方向主要包括提到我国自主创新能力、保障产业支撑能力和攻克大战略产品的核心关键技术。第一，提高我国自主创新能力，主要涉及生物大数据与数字细胞、蛋白质计算与理性设计改造、细胞重编程再造；第二，保障产业支撑能力，主要涉及生物学设计工具软件、超高通量细胞筛选、生物反应器和生物分离介质；第三，核心关键技术，主要涉及二氧化碳生物转化利用、未来食品制造、天然药物和生命健康创新产品的生物合成、可再生化工材料和先进生物航空燃料等。

三、报告内容