生物制造正从一项前沿技术演进为重构全球产业竞争格局的核心驱动力。在“十五五”规划中，其被明确列为未来产业，不仅体现了我国对科技创新趋势的战略把握，更彰显了推动发展方式绿色转型、培育新质生产力的坚定决心。当前，生物制造已跨越实验室研究阶段，进入产业化应用的关键时期，其核心价值在于利用生物体系实现物质的高效、绿色、精准合成，为破解资源环境约束、保障产业链安全、满足人民健康需求提供了全新的技术路径和产业解决方案。全球范围内，主要发达国家已将生物制造提升至国家战略高度，竞相布局以抢占未来经济与科技制高点。在此背景下，我国系统谋划生物制造产业发展，既是顺应全球科技革命与产业变革大势的必然选择，也是构建现代化产业体系、实现高质量发展的内在要求。

一、行业发展现状与挑战：生物制造正处于从技术突破迈向规模化商业应用的关键转折期，面临从核心技术、产业链条到市场生态的多重挑战

当前，生物制造产业生态加速形成，在医药、化工、农业等领域的应用深度和广度持续拓展。然而，产业整体仍处于成长阶段，面临一系列亟待突破的瓶颈。在技术层面，高效细胞工厂的理性设计、大型生物反应器的过程调控、下游产物的低成本分离等关键环节仍存在技术壁垒;合成生物学、酶工程等使能技术的原创性突破有待加强。在产业链层面，从实验室菌种到工业化生产的转化效率不高，生物基材料、化学品与传统石化产品的成本竞争力仍需提升;专业化工程服务、高端生物制造装备、关键酶制剂与核心原料的供应链自主可控能力不足。在市场生态层面，消费者对生物制造产品的认知和接受度有待提高，绿色产品的价值实现机制尚未完全形成;跨领域复合型人才短缺，资本对长周期、高风险生物制造项目的支持耐心仍需培育。此外，生物安全监管、知识产权保护等制度环境也需进一步完善，以平衡创新激励与风险防范。

二、以合成生物学为引擎，驱动生物制造从“经验试错”向“理性设计”跨越，实现制造范式的根本性变革

合成生物学的发展正将生物制造从传统的“筛选与改良”模式，带入可预测、可编程的“设计与构建”新时代。这一转变的核心在于，通过工程化理念对生物体系进行系统性设计和重构，使其能够高效、精准地生产目标产物。具体体现在：基因编辑、基因合成等工具的成熟，使得对生命密码的编写与修改变得日益便捷;对代谢网络、调控通路的深入解析与建模，为理性设计细胞工厂提供了理论蓝图;自动化实验平台与人工智能技术的融合，大幅加速了“设计—构建—测试—学习”的研发迭代循环。未来，生物制造将不再局限于对天然生物体系的简单利用，而是能够根据需求，从头设计具有全新功能的人工生物系统，生产自然界中不存在或难以获取的高价值化合物，从而彻底打开生物制造的产品创新空间与应用潜力。

三、推动生物制造向多领域深度融合与拓展，构建覆盖医药健康、绿色化工、现代农业、未来食品的多元化产业生态

生物制造的应用前景远不止于单一领域，其强大的渗透性与赋能作用正逐渐显现。在医药健康领域，细胞与基因治疗、核酸药物、疫苗等新兴疗法的产业化，高度依赖先进的生物制造平台;生物合成技术在抗生素、激素等复杂药物绿色生产中的作用不可替代。在化工材料领域，生物法生产生物基塑料单体、高分子材料、精细化学品的技术路线不断成熟，为石化行业低碳转型提供了切实路径。在农业领域，生物农药、生物肥料、动物疫苗等产品的生物制造，推动农业生产向绿色可持续迈进。在未来食品领域，基于细胞培养的人造肉、微生物发酵蛋白等技术创新，为保障全球粮食安全提供了新的解决方案。这种跨领域的融合发展，要求生物制造企业不仅要精通生物技术，更需深刻理解下游行业的需求与痛点，实现从技术供给到价值创造的跃升。

四、强化工程化能力与智能制造技术应用，破解生物制造规模化放大的核心瓶颈，提升产业整体经济效益与竞争力

实现从“克级”实验室样品到“吨级”工业化产品的跨越，是生物制造产业化的最大挑战之一。这一过程高度依赖于生物过程工程与智能制造技术的突破。在过程放大层面，需要深入研究大型生物反应器中的传质、传热、混合与剪切等工程科学问题，开发适应细胞生理特性的高效发酵与培养工艺。在下游分离层面，亟待发展高效、低能耗、连续化的产物提取与纯化技术，以降低整体生产成本。智能制造技术的引入，通过对生产全流程的数字化建模、实时监控与智能优化，能够显著提升生产过程的稳定性、一致性与资源利用效率。构建从菌种设计、工艺开发到工厂运营的全程数字化平台，实现数据驱动的智能决策，将是生物制造企业构筑核心运营优势的关键。

五、构建开放协同的创新生态系统与适应产业发展的治理体系制造产业健康可持续发展提供坚实保障

生物制造是典型的多学科交叉、长链条融合的产业，其健康发展有赖于构建一个活力充沛、协同高效、安全可控的产业生态。这需要汇聚高校与科研机构的基础研究力量，企业的技术创新与市场开拓能力，以及资本市场的长期支持，形成产学研用深度融合的创新共同体。同时，必须高度重视生物安全风险防控与伦理规范建设。随着基因编辑等技术的广泛应用和工程生物体可能的环境释放，需要建立前瞻性、科学性、透明化的监管法规与风险评估体系，在鼓励创新的同时，有效防范潜在风险，引导负责任的创新。此外，积极参与国际规则与标准制定，加强全球科技合作，对于我国生物制造产业融入全球价值链、提升国际影响力具有重要意义。

生物制造作为引领未来的战略性新兴产业，其发展绝非一蹴而就，需要战略定力、系统谋划和持之以恒的投入。展望未来，我国应充分发挥市场空间广阔、工业体系完整、创新资源加速集聚的综合优势，坚持创新驱动、应用牵引、生态培育、安全可控的基本原则。通过强化前沿基础研究，突破关键核心技术，搭建公共技术服务平台，培育龙头企业和创新型中小企业，拓展多元化应用场景，并不断完善政策与制度环境，我国完全有能力在生物制造这一全球新赛道上塑造竞争优势，将其打造成为推动经济社会高质量发展、保障国家安全与人民健康福祉的强大新引擎。