孙莹的个人文集
两部委重磅发声!国家大力推动的生物制造,一文读懂!
孙莹专业号 | 2024-11-1

10月23日,国务院国资委发表署名文章,其中提到:“超前布局、梯次培育量子科技、核聚变、生物制造、6G等未来产业”。

同日,工业和信息化部发言人在新闻发布会表示:“培育壮大低空经济、商业航天、生物制造等新产业新赛道。”

“钱袋子”和“大总管”同一时间发声,足以展现中央对于生物制造的重视程度。

资本市场也应声而动,在今日大盘整体低迷的情况下,合成生物概念仍然逆市上涨1.21%,美邦科技大涨29.95%,蔚蓝生物、金达威、圣达生物涨停。

很多朋友虽然频频听到“生物制造”这个词,但却对它并不十分了解,今天我们就来聊一聊,到底什么是生物制造?以及如何抓住这一波机遇?

什么是生物制造?

通俗来说,生物制造,就是用生物造万物。

目前我们一般进行生产制造的场所是工厂车间,各种复杂的机器组成流水线,工人们执行任务,产品源源不断地被制造出来。

想象一下,如果未来我们是利用生物来制造产品,车间流水线变成了一个个细胞,忙碌在各自岗位的是蛋白质、核糖体和其他生命分子们,这将是什么样的景象?

肯定有人要问,为什么要用生物来制造,有什么优势吗?

首先,有很多东西,只能通过生物来生产。

比如抗体这种东西,在治疗疾病方面作用很大,但是目前就只能通过细胞培养,要是靠人类“手搓”,难度不亚于制造0.1nm的芯片。

其次,还有很多东西,用生物制造的方法成本更低、效果更好

例如,维生素E此前几十年都是用化学的方法合成的,不仅成本较高,污染也很严重,收率和纯度也不好。

直到我国科学家发现,在生产工艺中加入了生物合成过程,能够有效解决上述问题。后来我国一家企业就利用这种方法,几年内就成长为全球维E产业的龙头。

更重要的,生物制造能够突破现有的生产限制,以前所未有的方式造出我们想要的东西。

例如,中科院天津工业生物技术研究所的专家们通过合成生物学手段,在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成,未来有望节省超过90%的土地和淡水资源。

空气变馒头,刘慈欣都不敢这么写,但它就是切切实实地发生了。

你造不了的东西我能造,你能造的东西我成本更低,时不时还会突破你的认知和想象。

这就是为什么生物制造已成为新质生产力的典型代表。

生物制造为什么爆火?

需要指出的是,生物制造并不是一个非常新的事物。

生物制造这个概念最早被提出是在本世纪初,目前能查得到的最早提到生物制造的中央文件是2007年国家发改委刊发的《生物产业发展“十一五”规划》,里面写道:

加快发展生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等行业

可以看到,生物制造作为一个产业概念,至少已有20年左右的历史,那为什么现在又要重提呢?

这里,存在着多个方面的因素。

一方面,近些年生物技术的快速发展,尤其是与信息技术的深度融合,让学界、产业界拥有更加强大的能力来“操控”生物。

我们都知道,生命活动是个极其复杂的过程,想搞懂背后的深层机制十分不易。

近年来,随着基因编辑、高通量测序、人工智能等底层技术的发展,科学家们拥有了更多得力工具,大大降低了科技攻关的难度。

越来越多的研究人员发现,生物学正在从科学问题变成工程问题,我们不仅仅越来越理解生命机制,甚至还可以按照我们的需求去改造、设计生命体

比如,科学家通过改造酵母细胞,让他生产出青蒿素、大麻素、紫杉醇、胡萝卜素、人参皂苷等,这类化合物价值较高,已在食品、日化、医疗等领域广泛使用。

这意味着,人类社会发展一下子多了不少新资源、新手段、新途径,带来的将是不亚于工业革命的影响

另一方面,发展生物制造,切合我国当前培育经济新动能,推动产业转型升级的趋势。

过去,依靠房地产、基建等投资拉动、债务驱动为主的增长模式已经难以为继,如何培育新的增长点成为重中之重。

从这一角度出发,生物制造推动传统产业向高技术、高附加值转型,对于我国这个制造业大国而言,具有极为深刻的战略意义。

以化工行业为例,我国已建成完整的产业体系,产业规模全球领先,但价值创造能力普遍较低,呈现出“大而不强”的特征。

图:中国化工企业的整体价值创造能力落后于全球领先企业,来源:麦肯锡

生物制造,则可以帮助中国化工企业拓展精细化学品和新兴材料市场,助推高质量发展。

我国的化工巨头万华化学自2017年起就开始布局合成生物学,目前已建立了从上游基因工程、酶工程、发酵工程、生物反应工程到下游分离提纯的完整平台。

其首个选择的产品——鼠李糖脂,被称为最有前途的生物表面活性剂之一,目前已实现了规模化生产,进度处于国际领先地位。

最后,生物制造的火热,也与绿色低碳可持续这一全球趋势有关。

在欧美,产品是否具有绿色环保标识已经成为消费者购买时的重要标准,政府也会根据燃料消耗总量或其含碳量征税。

我国也提出,加快经济社会发展全面绿色转型,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。

生物制造,则顺应了上述发展要求,具有高效、清洁、可再生等特点,可以从根本上改变传统制造业高度依赖化石原料以及“高污染、高排放”的加工模式。

空前的历史机遇,各方在行动

麦肯锡预测,未来10-20年可能对全球产生每年2-4万亿美元的直接经济影响

波士顿咨询指出,到本世纪末,合成生物将广泛应用于占全球产出三分之一以上的制造业,价值近30万亿美元。

广阔的市场空间需要耐心,生物制造目前仍处在爆发前夜。

政府部门、行业龙头、科研院所,是这一过程中最为重要的观察窗口。

从中央到地方,政府积极行动,已有20多个省市已经出台生物制造的相关政策措施。

在具体实施过程中,根据资源禀赋、战略定位等因素的不同,各省市的发展呈现差异化趋势。

北上广深这样的地方自不必说,坐拥雄厚的经济和科技实力,打造成为具有全球影响力的合成生物制造产业创新高地,具有先行示范作用。

河南、山东这样的人口和粮食大省,则可以依托原料、人力成本优势,以技术壁垒较低的制造环节为切入口,招引布局相关企业。

山西、新疆、内蒙古等地,则可以通过适宜的气候以及低廉的能源成本打造独特优势。

另外一些地方,比如湖北、安徽,则凭借具有规模实力和领军地位的“链主”企业,整合行业生态和资源,做大做强相关产业链。

行业龙头,往往掌握着稀缺的信息和资源优势,他们的动作是重要的产业风向标。

近年来,无论是雀巢、达能、茅台、蒙牛这类知名食品公司,还是巴斯夫、陶氏、LG化学、中石化等跨国化工企业,又或者是欧莱雅、LVMH、德之馨等美妆巨头,均纷纷布局生物制造。

关注龙头们的动作,尤其是它们在具体产品、原料上的下注,可以帮助更好地把握行业趋势、发现投资机会。

此外,生物制造极强的科技属性,使得科研院所成为创新、创业的重要策源地,智药局曾统计过,出身高校/研究所的合成生物企业占比超过三分之一。

可以确定的是,随着产学研用进一步深度融合,高校和科研院所们,将为行业提供源源不断的智慧和活力

我们总结梳理了这一领域国内五大科技高地,以及中科院在这一领域的布局,他们代表了生物制造领域科技创新的最前沿,值得重点关注。

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可以说,搞懂了科学家们的想法行动,也就把握了我国合成生物/生物制造产业未来的发展方向。一件件具体的发明专利背后,可能就潜藏着巨大的市场机遇

写在最后

从中央到地方,从学界到产业界,生物制造的舞台大幕已经揭开,我们可以期待这一新兴产业迎来更加广阔的明天。

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