生物制造生机盎然

　　生物制造是一种以工业生物技术为核心的先进生产方式，具有原料可再生、过程清洁高效等特征，有助于推动经济的绿色低碳发展。今年的政府工作报告在部署2024年政府工作任务时指出，加快发展新质生产力，积极打造生物制造等新增长引擎。这是“生物制造”首次写入政府工作报告。

　　近年来，《“十四五”生物经济发展规划》等相关政策相继出台，为我国生物制造产业发展提供了政策支撑。我国生物制造产业规模不断增长，涌现出不少先进技术成果。有关专家表示，放眼未来，生物制造作为加快构建绿色低碳循环经济体系的新兴产业，极具发展潜力。

　　1 从原料源头降低碳排放

　　生物制造是传统制造业转型升级的绿色动力

　　工业尾气变身鱼饲料，地沟油成了飞机燃料，秸秆做成了薄膜……这些听起来像变魔术一样的事如今却在真实发生，而让这一切成为可能的魔术师，就是生物制造技术。

　　何为生物制造？中国工程院院士郑裕国给出这样的解释——这是一种利用生物组织或生物体等进行物质加工，从而生产各种人类所需产品的先进物质转化工业模式。不同于以化石资源为原料的传统工业制造，生物制造所使用的生产材料基本上是可持续再生的原料，生产的产品也可降解可回收，整个生产过程更加绿色低碳。《“十四五”生物经济发展规划》明确提出“依托生物制造技术，实现化工原料和过程的生物技术替代，发展高性能生物环保材料和生物制剂，推动化工、医药、材料、轻工等重要工业产品制造与生物技术深度融合，向绿色低碳、无毒低毒、可持续发展模式转型。”可以说，大力发展生物制造产业，已成为我国加快构建绿色低碳循环经济体系的一个重要方向。

　　近年来，我国有不少企业利用生物技术和生物基材料，摆脱了化石原料依赖和高污染、高排放的加工模式，走出一条绿色低碳的发展路子。在四川金尚环保科技有限公司（以下简称金尚环保）的车间内，一桶桶乌黑浑浊的餐厨废油经水洗、去杂、加氢脱氧、异构化等工序处理，变成了一种清澈透亮的新型燃料——生物航煤。去年四月，这种生物燃料被使用在了四川航空的飞机上。

　　据金尚环保的有关负责人介绍，目前，在国际上，用餐厨废油，也就是大家俗称的“地沟油”来提炼生物燃料已经是一种比较成熟的工艺。虽然和石油基燃料相比，生物基燃料当前的制作成本还没有降下来，但应用前景却十分广阔。一方面，燃油产生的尾气一直是航空业的一大碳排放来源。有统计显示，航空公司80%以上的碳排放都来自航油燃烧。在降碳减排愈发迫切的今天，生物航煤显示出绝对优势，相较于石油基航空煤油，生物航煤全生命周期的二氧化碳排放最高可减少50%以上。另一方面，在石油资源日趋紧张的今天，生物航煤不仅减少了石油消耗，还能极大减少地沟油向餐桌的回流。

　　通过生物技术，不仅地沟油能变废为宝，农业废弃物秸秆也重新有了价值。在安徽丰原集团有限公司（以下简称安徽丰原），来自田间地头的秸秆经生物发酵等工序处理，变成一种半透明的粒子——聚乳酸。用这种材料做成包装袋、薄膜或者一次性吸管，能在一定程度上替代石油基塑料制品。相较于传统塑料长达上百年的降解时间，聚乳酸的降解时间仅需3至5年，对环境的负担更小。

　　而在北京首钢朗泽科技股份有限公司，研发人员通过自主研发的气体发酵技术，将工业尾气转化为生物乙醇和鱼饲料蛋白，整个生产过程不会产生任何二次污染物。据专家估算，目前，我国钢铁冶金等行业每年产生的工业尾气超过万亿立方米，即便只利用其中的50%，也可以年产饲料蛋白500万吨，减少二氧化碳排放1.2亿吨。

　　中国工程院院士谭天伟表示，上百年的化学工业基本都是以石油和煤做原料的，而这些原料基本不可再生。生物制造因为具有原料可再生、过程清洁高效等特征，可以从根本上改变传统制造业高度依赖化石原料和“高污染、高排放”的加工模式。生物制造从原料源头降低碳排放，是传统制造业转型升级的绿色动力，也是绿色发展的重要突破口。

　　2 环境友好、安全性高

　　生物产品为农业可持续发展提供助力

　　三月中下旬，四川省南充市西充县百福寺村的冬小麦已经进入抽穗期。绿油油的麦田上空，几架无人机在为麦苗喷洒生物农药。麦田的承包商——西充县粮王生态开发有限公司现场管理经理老吴告诉记者，今年，他所在的公司承包了2000多亩麦田，全部使用的是生物农药。前几天，麦田里长了蚜虫，他们便用苦参碱等进行杀虫，相比于过去使用的化学农药，这些生物农药没有刺鼻的气味，毒性小，对人畜更安全，对环境影响也小。

　　农业是生物制造目前应用的一个常见领域。《“十四五”生物经济发展规划》明确提出要重点围绕生物肥料、生物农药等方向，推出一批新一代农业生物产品。近年来，生物农药、生物肥料、生物育种等在我国得到了研发应用，为我国农业的绿色可持续发展提供助力。

　　湖北省生物农药工程研究中心是一家微生物农药的研发机构，从20世纪60年代起，就开始进行系统的微生物农药资源收集、保藏、评价与利用工作。在中心的微生物农药资源库内，储藏有二十余万份微生物菌株，它们是开发新型微生物农药的重要资源。这些菌株在超低温环境下，会进入休眠状态，在需要时可以取出激活。

　　据湖北省生物农药工程研究中心副主任王开梅介绍，这些菌株都是他和同事们这些年走遍祖国大江南北所采集回来的“宝贝”。工作虽然辛苦，但一旦发现以前没见过的菌种就很有成就感。针对不同种类的菌株，储藏方式也不一样。微生物农药资源库的储藏区内有-80℃的超低温冰柜10台，-20℃冰柜8台，里面放置着各种各样的试管，试管内存储着菌株。目前，资源库保藏的菌种资源，涵盖了国内微生物农药、微生物肥料、微生物饲料添加剂、微生物环境监测与治理等各种农业应用领域的微生物菌种资源。

　　将微生物活性菌株开发成农药是一个涉及多个步骤的过程。王开梅表示，前期要进行菌种的鉴定、活性成分确定、发酵优化与制剂研发、田间试验与效果评估等步骤。之后，在满足相关法规和标准的要求后，再向相关机构申请农药登记。

　　经过多年研究，湖北省生物农药工程研究中心已发现了不少对常见害虫有效的菌株。比如，研究人员发现，有一种芽孢杆菌对南方柑橘树叶片上常见的叶螨具有很高的毒力，经在国内多地柑橘园试验，证实这种菌株具备与化学杀螨剂相当的防控效果。从这种菌株中，研究人员还发现了国际首例2种蛋白类杀螨活性物质，具有极高的商业化产品开发价值。

　　我国地域辽阔，自然条件复杂，因此，微生物物种群也丰富多样。这些为我国生物农药、生物肥料等的研发提供了天然优势。第十三届生物农药发展与应用交流大会上，与会专家公布了这样一组数据：我国生物农药年产量十几万吨，产值约30亿元人民币，占农药总产量和总产值近10%，有巨大潜力。

　　王开梅表示，生物制造技术在农业领域的应用已经越来越广泛，对于推动农业高质量和绿色发展有重要意义。具体到生物农药领域，绿色环保的生物农药是保障农业绿色高质量发展的基础性生产资料。研发环境友好的“绿色农药”已成为当前农业可持续发展的重要方向。

　　3 自主研发成果不断涌现

　　我国生物医药产业迈入创新发展“快车道”

　　四川省成都高新区——一片以生物医药等新兴产业为主导的创新区域。这里汇聚着超过00家的生物医药企业，建有覆盖全生命周期的生物医药功能平台累计超160个，全区生物医药产业规模已连续六年保持20%以上的增长率，在全国高新区生物医药园区综合竞争力排名中位居第一方阵。

　　位于成都高新区内的成都微芯药业有限公司（以下简称成都微芯）是一家集新药早期研究、产品开发等于一体的生物医药企业。近年来，已有西达本胺等多个原创新药在成都微芯的研发中心内诞生。其中，原创新药西格列他钠已获国家药监局批准上市并纳入国家医保用药目录，而另一项治疗小细胞肺癌的原创新药西奥罗尼也将在今年申请上市。

　　生物医药产业是生物制造的重要组成部分，也是生物制造应用的重点领域之一。相关数据显示，近年来，我国生物医药产业迈入创新发展的“快车道”，一方面创新药数量大幅度增加。目前，全球范围在临床研究状态的药物中，我国企业原研或参与开发的款约占35%，仅次于美国，居全球第二位。另一方面，生物医药研发质量向国际先进水平看齐，逐步从仿制跟随走向自主创新，从依赖进口到国产替代。

　　生物医药产业是一个技术密集型产业，特别是今年政府工作报告中提到的“创新药”，需要大量资金和技术投入，但即便如此，发现一种新药的概率也很小。为了提高创新药的研发效率，近年来，成都高新区的一些企业另辟蹊径，将人工智能等新兴技术应用在创新药研发过程中，来弥补传统实验中的一些短板。

　　凭借人工智能技术，研发人员建立起虚拟生物药物库，通过基于生物学逻辑的人工智能算法和相关应用软件，经由人工智能技术的运算、分析和预测，在短期内获取过去需要数月的线下实验才能获得的结果，极大缩短了大分子药物的开发周期。

　　在生物医药领域，虽然对研发进行高投入不一定会取得成功，但不投入注定会被淘汰。在成都高新区，生物医药类企业的研发投入都不低。一些企业的累计投入研发费用占累计营业收入的比例超过10%。对创新的重视和投入，也让成都高新区近年来有越来越多的自主创新药获批上市。根据成都高新区生物产业局发布的数据，仅去年一年，全区生物医药规上企业获得的授权发明专利数量就将近360件。

　　成都高新区生物产业局副局长李奇表示，生物医药产业作为一种新兴产业，其快速发展激发了更多技术、研发、生产领域的人才不断涌现，实现创新和技术的进步，对于经济增长和产业升级有着重要推动作用。根据2023年全国生物技术大会上发布的中国生物医药产业发展指数，我国生物医药产业重点省（区、市）主要分布于长三角、环渤海、珠三角、中部长江经济带和川渝地区，这些区域已形成较强的产业集聚效应。（本报记者 王雅婧）