生物制造生機盎然

　　生物制造是一種以工業生物技術為核心的先進生產方式，具有原料可再生、過程清潔高效等特征，有助于推動經濟的綠色低碳發展。今年的政府工作報告在部署2024年政府工作任務時指出，加快發展新質生產力，積極打造生物制造等新增長引擎。這是“生物制造”首次寫入政府工作報告。

　　近年來，《“十四五”生物經濟發展規劃》等相關政策相繼出臺，為我國生物制造產業發展提供了政策支撐。我國生物制造產業規模不斷增長，涌現出不少先進技術成果。有關專家表示，放眼未來，生物制造作為加快構建綠色低碳循環經濟體系的新興產業，極具發展潛力。

　　1 從原料源頭降低碳排放

　　生物制造是傳統制造業轉型升級的綠色動力

　　工業尾氣變身魚飼料，地溝油成了飛機燃料，秸稈做成了薄膜……這些聽起來像變魔術一樣的事如今卻在真實發生，而讓這一切成為可能的魔術師，就是生物制造技術。

　　何為生物制造？中國工程院院士鄭裕國給出這樣的解釋——這是一種利用生物組織或生物體等進行物質加工，從而生產各種人類所需產品的先進物質轉化工業模式。不同于以化石資源為原料的傳統工業制造，生物制造所使用的生產材料基本上是可持續再生的原料，生產的產品也可降解可回收，整個生產過程更加綠色低碳。《“十四五”生物經濟發展規劃》明確提出“依托生物制造技術，實現化工原料和過程的生物技術替代，發展高性能生物環保材料和生物制劑，推動化工、醫藥、材料、輕工等重要工業產品制造與生物技術深度融合，向綠色低碳、無毒低毒、可持續發展模式轉型。”可以說，大力發展生物制造產業，已成為我國加快構建綠色低碳循環經濟體系的一個重要方向。

　　近年來，我國有不少企業利用生物技術和生物基材料，擺脫了化石原料依賴和高污染、高排放的加工模式，走出一條綠色低碳的發展路子。在四川金尚環保科技有限公司（以下簡稱金尚環保）的車間內，一桶桶烏黑渾濁的餐廚廢油經水洗、去雜、加氫脫氧、異構化等工序處理，變成了一種清澈透亮的新型燃料——生物航煤。去年四月，這種生物燃料被使用在了四川航空的飛機上。

　　據金尚環保的有關負責人介紹，目前，在國際上，用餐廚廢油，也就是大家俗稱的“地溝油”來提煉生物燃料已經是一種比較成熟的工藝。雖然和石油基燃料相比，生物基燃料當前的制作成本還沒有降下來，但應用前景卻十分廣闊。一方面，燃油產生的尾氣一直是航空業的一大碳排放來源。有統計顯示，航空公司80%以上的碳排放都來自航油燃燒。在降碳減排愈發迫切的今天，生物航煤顯示出絕對優勢，相較于石油基航空煤油，生物航煤全生命周期的二氧化碳排放最高可減少50%以上。另一方面，在石油資源日趨緊張的今天，生物航煤不僅減少了石油消耗，還能極大減少地溝油向餐桌的回流。

　　通過生物技術，不僅地溝油能變廢為寶，農業廢棄物秸稈也重新有了價值。在安徽豐原集團有限公司（以下簡稱安徽豐原），來自田間地頭的秸稈經生物發酵等工序處理，變成一種半透明的粒子——聚乳酸。用這種材料做成包裝袋、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。相較于傳統塑料長達上百年的降解時間，聚乳酸的降解時間僅需3至5年，對環境的負擔更小。

　　而在北京首鋼朗澤科技股份有限公司，研發人員通過自主研發的氣體發酵技術，將工業尾氣轉化為生物乙醇和魚飼料蛋白，整個生產過程不會產生任何二次污染物。據專家估算，目前，我國鋼鐵冶金等行業每年產生的工業尾氣超過萬億立方米，即便只利用其中的50%，也可以年產飼料蛋白500萬噸，減少二氧化碳排放1.2億噸。

　　中國工程院院士譚天偉表示，上百年的化學工業基本都是以石油和煤做原料的，而這些原料基本不可再生。生物制造因為具有原料可再生、過程清潔高效等特征，可以從根本上改變傳統制造業高度依賴化石原料和“高污染、高排放”的加工模式。生物制造從原料源頭降低碳排放，是傳統制造業轉型升級的綠色動力，也是綠色發展的重要突破口。

　　2 環境友好、安全性高

　　生物產品為農業可持續發展提供助力

　　三月中下旬，四川省南充市西充縣百福寺村的冬小麥已經進入抽穗期。綠油油的麥田上空，幾架無人機在為麥苗噴灑生物農藥。麥田的承包商——西充縣糧王生態開發有限公司現場管理經理老吳告訴記者，今年，他所在的公司承包了2000多畝麥田，全部使用的是生物農藥。前幾天，麥田里長了蚜蟲，他們便用苦參堿等進行殺蟲，相比于過去使用的化學農藥，這些生物農藥沒有刺鼻的氣味，毒性小，對人畜更安全，對環境影響也小。

　　農業是生物制造目前應用的一個常見領域。《“十四五”生物經濟發展規劃》明確提出要重點圍繞生物肥料、生物農藥等方向，推出一批新一代農業生物產品。近年來，生物農藥、生物肥料、生物育種等在我國得到了研發應用，為我國農業的綠色可持續發展提供助力。

　　湖北省生物農藥工程研究中心是一家微生物農藥的研發機構，從20世紀60年代起，就開始進行系統的微生物農藥資源收集、保藏、評價與利用工作。在中心的微生物農藥資源庫內，儲藏有二十余萬份微生物菌株，它們是開發新型微生物農藥的重要資源。這些菌株在超低溫環境下，會進入休眠狀態，在需要時可以取出激活。

　　據湖北省生物農藥工程研究中心副主任王開梅介紹，這些菌株都是他和同事們這些年走遍祖國大江南北所采集回來的“寶貝”。工作雖然辛苦，但一旦發現以前沒見過的菌種就很有成就感。針對不同種類的菌株，儲藏方式也不一樣。微生物農藥資源庫的儲藏區內有-80℃的超低溫冰柜10臺，-20℃冰柜8臺，里面放置著各種各樣的試管，試管內存儲著菌株。目前，資源庫保藏的菌種資源，涵蓋了國內微生物農藥、微生物肥料、微生物飼料添加劑、微生物環境監測與治理等各種農業應用領域的微生物菌種資源。

　　將微生物活性菌株開發成農藥是一個涉及多個步驟的過程。王開梅表示，前期要進行菌種的鑒定、活性成分確定、發酵優化與制劑研發、田間試驗與效果評估等步驟。之后，在滿足相關法規和標準的要求后，再向相關機構申請農藥登記。

　　經過多年研究，湖北省生物農藥工程研究中心已發現了不少對常見害蟲有效的菌株。比如，研究人員發現，有一種芽孢桿菌對南方柑橘樹葉片上常見的葉螨具有很高的毒力，經在國內多地柑橘園試驗，證實這種菌株具備與化學殺螨劑相當的防控效果。從這種菌株中，研究人員還發現了國際首例2種蛋白類殺螨活性物質，具有極高的商業化產品開發價值。

　　我國地域遼闊，自然條件復雜，因此，微生物物種群也豐富多樣。這些為我國生物農藥、生物肥料等的研發提供了天然優勢。第十三屆生物農藥發展與應用交流大會上，與會專家公布了這樣一組數據：我國生物農藥年產量十幾萬噸，產值約30億元人民幣，占農藥總產量和總產值近10%，有巨大潛力。

　　王開梅表示，生物制造技術在農業領域的應用已經越來越廣泛，對于推動農業高質量和綠色發展有重要意義。具體到生物農藥領域，綠色環保的生物農藥是保障農業綠色高質量發展的基礎性生產資料。研發環境友好的“綠色農藥”已成為當前農業可持續發展的重要方向。

　　3 自主研發成果不斷涌現

　　我國生物醫藥產業邁入創新發展“快車道”

　　四川省成都高新區——一片以生物醫藥等新興產業為主導的創新區域。這里匯聚著超過00家的生物醫藥企業，建有覆蓋全生命周期的生物醫藥功能平臺累計超160個，全區生物醫藥產業規模已連續六年保持20%以上的增長率，在全國高新區生物醫藥園區綜合競爭力排名中位居第一方陣。

　　位于成都高新區內的成都微芯藥業有限公司（以下簡稱成都微芯）是一家集新藥早期研究、產品開發等于一體的生物醫藥企業。近年來，已有西達本胺等多個原創新藥在成都微芯的研發中心內誕生。其中，原創新藥西格列他鈉已獲國家藥監局批準上市并納入國家醫保用藥目錄，而另一項治療小細胞肺癌的原創新藥西奧羅尼也將在今年申請上市。

　　生物醫藥產業是生物制造的重要組成部分，也是生物制造應用的重點領域之一。相關數據顯示，近年來，我國生物醫藥產業邁入創新發展的“快車道”，一方面創新藥數量大幅度增加。目前，全球范圍在臨床研究狀態的藥物中，我國企業原研或參與開發的款約占35%，僅次于美國，居全球第二位。另一方面，生物醫藥研發質量向國際先進水平看齊，逐步從仿制跟隨走向自主創新，從依賴進口到國產替代。

　　生物醫藥產業是一個技術密集型產業，特別是今年政府工作報告中提到的“創新藥”，需要大量資金和技術投入，但即便如此，發現一種新藥的概率也很小。為了提高創新藥的研發效率，近年來，成都高新區的一些企業另辟蹊徑，將人工智能等新興技術應用在創新藥研發過程中，來彌補傳統實驗中的一些短板。

　　憑借人工智能技術，研發人員建立起虛擬生物藥物庫，通過基于生物學邏輯的人工智能算法和相關應用軟件，經由人工智能技術的運算、分析和預測，在短期內獲取過去需要數月的線下實驗才能獲得的結果，極大縮短了大分子藥物的開發周期。

　　在生物醫藥領域，雖然對研發進行高投入不一定會取得成功，但不投入注定會被淘汰。在成都高新區，生物醫藥類企業的研發投入都不低。一些企業的累計投入研發費用占累計營業收入的比例超過10%。對創新的重視和投入，也讓成都高新區近年來有越來越多的自主創新藥獲批上市。根據成都高新區生物產業局發布的數據，僅去年一年，全區生物醫藥規上企業獲得的授權發明專利數量就將近360件。

　　成都高新區生物產業局副局長李奇表示，生物醫藥產業作為一種新興產業，其快速發展激發了更多技術、研發、生產領域的人才不斷涌現，實現創新和技術的進步，對于經濟增長和產業升級有著重要推動作用。根據2023年全國生物技術大會上發布的中國生物醫藥產業發展指數，我國生物醫藥產業重點省（區、市）主要分布于長三角、環渤海、珠三角、中部長江經濟帶和川渝地區，這些區域已形成較強的產業集聚效應。（本報記者 王雅婧）