国内外生物制造行业发展现状分析
编制：庆东 责任编辑：赵皋 来源： 思瀚产业研究院 华恒生物    2023-05-12

近年来，随着全球气候变化、环境危机、能源资源短缺等问题的日益凸显，以化石资源为基础的传统工业制造产业链条正在进行着一场绿色变革。作为战略性新兴产业技术之一，在合成生物技术的推动下，全球生物制造技术发展速度迅猛，目前已取得了数量众多的优质产业化成果，广泛应用于化工、饲料、材料、食品、能源等许多重要的工业制造领域。

生物制造技术是利用微生物或者酶将淀粉、葡萄糖、脂肪酸、蛋白甚至纤维素等农业资源转化为化学品、燃料或者材料的技术，具有投入小、见效快、产出大等特点，较少地受到生物伦理、生物安全、气候变化与环保政策等风险因素的影响，具备很强的工业生产稳定性。

与传统化工制造相比，以生物制造技术为核心的生物制造产业通常以可再生生物资源为原料，可摆脱石油资源依赖，降低能耗，大幅减少二氧化碳、废水等污染物排放，具有高效、绿色、可持续的优势特性，据世界自然基金会（WWF）估测，到 2030 年，生物制造技术每年将可降低10 亿至 25 亿吨的二氧化碳排放。

生物制造产业的核心技术即合成生物技术，是在工程学思想的指导下，利用基因组测序、生物工程、化学合成和计算机模拟等技术进行生命设计与合成再造，开创了全新的科学研究模式。在生物制造产业化阶段，由于微生物细胞或酶的原有生物系统限制，工业化生产过程中往往会遇到许多技术瓶颈。

在合成生物学的基础上，研发人员可以利用基因合成、基因编辑、途径组装与优化、细胞全局优化等技术，创建全新的细胞工厂，突破原有生物系统的限制，创造出更加符合产业化的新型生物系统，加速科技成果的工业化进程。随着合成生物学等的不断进步，生物制造产业的关键核心技术不断取得突破，部分生物制造技术已经实现工业化与产业化。未来，随着合成生物学等新技术的迅速突破，其将进一步与生物制造产业渗透融合，成为生物科技领域基础研究转化为实际社会经济效益的关键科学技术，为生物制造行业带来全新的发展机遇。

（1）国际市场概况

近年来，欧美等发达经济体纷纷聚焦生物经济，在促进可持续发展的同时，进一步巩固其领先地位。美国《生物学产业化：加速先进化工产品制造路线图》提出在未来十年（2015～2025 年），将通过生物学方法合成化工产品的能力逐步改善，提升到与传统化工方法相媲美的程度。

欧洲《工业生物技术 2025 远景规划》提出向生物技术型社会华丽转身，力争于 2025 年实现生物基化学品替代传统化学品 10%～20%，其中化工原料替代 6%～12%，精细化学品替代 30%～60%。世界经合组织（OECD）预测至 2030 年，将有 35%的化学品和其它工业产品来自生物制造，生物制造在生物经济中的贡献率将达到 39%，超过生物农业（36%）和生物医药（25%），且将有 25%的有机化学品和 20%的化石燃料由生物基化产品取代，基于可再生资源的生物经济形态终将形成。

据 CB Insights 数据，2019 年全球生物学市场规模达到了 53 亿美元，预计到2024 年将达到 189 亿美元，年复合增长率约为 28.8%。根据 Data Bridge MarketResearch 分析数据显示，合成生物学市场规模预计将在 2020 年至 2027 年的预测期内持续增长，2027 年合成生物学市场规模将达到 302.8 亿美元，在上述预测期内年复合增长率约为 23.63%。2020 年 6 月，全球管理咨询公司 Mc-Kinsey 发布的报告《The Bio Revolution》，明确指出“未来 60%的工业产品都可以通过生物技术进行制造，在未来 10-20 年内 4 万亿美元的经济价值将由合成生物主导。”

（2）我国市场概况

合成生物学是 21 世纪初新兴的生物学研究领域，在化工、饲料、材料、食品、能源等诸多领域有着广泛的应用。随着国内对于合成生物学产业的支持力度不断加大，将会为我国生物制造产业创造良好的发展环境。

2021 年 10 月，国务院印发的《2030 年前碳达峰行动方案》明确提出，“十四五”期间，绿色低碳技术研发和推广应用取得新进展，绿色生产生活方式得到普遍推行，有利于绿色低碳循环发展的政策体系进一步完善。“十五五”期间，绿色低碳技术取得关键突破，绿色生活方式成为公众自觉选择，绿色低碳循环发展政策体系基本健全。

到 2030 年，非化石能源消费比重达到 25%左右，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上，顺利实现2030年前碳达峰目标。根据中国科学院上海营养与健康研究所、上海生命科学信息中心、上海市生物工程学会整理、麦肯锡研究数据显示，到 2040 至 2050 年，直接应用合成生物学可以将年平均人为温室气体排放量在 2018 年排放水平基础上减少 7%至 9%。合成生物技术对于我国碳达峰、碳中和目标的实现以及未来社会经济发展具有革命性的意义。

2022 年 5 月，我国《“十四五”生物经济发展规划》中提出到 2025 年，生物经济增加值占国内生产总值的比重稳步提升，生物医药、生物医学工程、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保、生物技术服务等战略性新兴产业在国民经济社会发展中的战略地位显著提升。生物经济领域市场主体蓬勃发展，年营业收入百亿元以上企业数量显著增加，创新创业企业快速成长。