PLA吸管、乙肝疫苗、胰岛素、玻尿酸、胶原蛋白、燃料乙醇……这些生活中随处可见的产品,其实都指向同一种产业:生物制造。
当前,生物制造进入以合成生物为代表的现代生物技术产业化应用新阶段,可在医药、工业、农业等领域提供创新产品或实现传统产品的大规模替代,是培育壮大新质生产力的重要抓手。
1月26日,广东印发实施《广东省加快建设生物制造产业创新高地行动方案》(以下简称《行动方案》),明确提出了到2027年初步形成具有国际竞争力的生物制造产业集群、到2035年生物制造产值迈上万亿元台阶的目标,抢占生物经济未来战略制高点,建设具有全球竞争力的生物制造产业创新高地。
生物制造,制造万物?
钢铁厂炼钢时产生的工业尾气,却可以制成鱼饲料蛋白和燃料乙醇。这种“魔法”般的操作,就是生物制造。
“生物制造已发展成为一种全新的生产技术,通过对微生物、动植物细胞、酶等的人工改造,实现工农业和医药产品的生物定向设计和大规模绿色制造。”省发展改革委有关负责人介绍。
如今,生物制造在食品、医药、材料、化工及能源等国民经济重要领域加快渗透,被认为具有引领“第四次工业革命”的潜力。“据统计,未来全球60%的物质生产可通过生物制造方式实现。生物制造已成为新一轮科技革命和竞争的战略必争领域,也是大国竞争前沿阵地。”华南理工大学生物科学与工程学院院长熊伟介绍。美国、欧盟、英国、日本、加拿大等经济体纷纷提出或更新国家与地区生物经济发展战略,细致制定生物制造发展路线图和行动计划。
根据经济合作组织预测,到2030年相关产业规模将达到全球工业生产总值的35%。熊伟认为,经过多年积累,生物制造已从试错阶段转为理性设计阶段,处于技术爆发前夜,未来数年内有很大可能引领全球工业格局改变。
在我国,生物制造产业主要分布在长三角、粤港澳大湾区、京津冀等地区。根据《2022中国生物经济发展研究报告》,广东省生物经济总体规模约为1.3万亿元,占全国生物经济总体规模的比重为7%,总体规模位居全国第三。
“广东生物制造产业规模居于全国前列,尤其是依托以广州、深圳为主要技术创新策源地和高端产业集聚区,布局了全国唯一一个国家生物制造产业创新中心,初步实现生物制造产业规模化、集群化发展。”省发展改革委有关负责人表示,但与此同时,这一产业也面临着产业发展缺少统筹规划与布局、创新成果产出能力不突出、科技成果无法高效转化、产业规模与产业结构亟待优化等问题。
对此,《行动方案》明确提出目标:到2027年,广东生物科技创新能力显著增强,制度环境更加完善,生物制造全产业链逐步构建,初步形成具有国际竞争力的生物制造产业集群;核心菌种自主率达到40%左右;打造3-5个国家级生物制造创新平台;创新药物、现代中药、保健品、化妆品、生物食品、生物燃料、生物材料等产品的生物技术经济性大幅提高,形成10家以上营收百亿元级企业,20家左右营收五十亿元级企业,生物制造产业总产值达到5000亿元左右。
到2035年,广东的生物科技和生物制造逐步成为发展新质生产力的主要动能之一,生物制造产值迈上万亿元台阶,基本建成全国一流、世界知名的生物制造产业高地,推动广东省经济高质量发展。
推进生物科技全链条创新
《行动方案》提出,要推进生物科技全链条创新,并部署了7项行动,包括前沿颠覆性科技创新突破行动、自主高效酶制剂与菌种攻关行动、高端仪器和试剂攻坚行动、生物制造原料供给保障行动、高水平创新转化平台建设行动、生物信息资源库体系升级行动、生物制造安全支撑护航行动。
中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所研究员罗小舟多年来深耕合成生物领域,对推进生物科技全链条创新,他大大点赞。“《行动方案》提及,要实现科技与市场‘双向奔赴’。实际上,部分生物制造领域科研成果在转化时会遇到价值难以评估等问题。若能将各行各业的人才聚集起来,建全科研成果转化全产业链,减少‘试错成本’,相信科研人员会更加安心,成果转化也会更加迅速。”
罗小舟所说的,正是7项行动中的高水平创新转化平台建设行动。《行动方案》提及,聚焦我省生物制造领域重大需求,完善生物制造科技创新转化平台体系,构筑生物制造产业创新策源高地,实现科技与市场“双向奔赴”。
在生物制造原料供给保障行动中,还提出要加强生物制造原料供给。推动秸秆、畜禽粪污等农林牧渔废弃物,糖蜜、酒糟等工业废弃物,鱼虾贝藻等海洋生物资源原料的可持续开发与高值化利用,加强深海、极地生物资源挖掘。开展浮萍、木薯、芒草等能源作物育种与种植技术创新,支持利用石漠化地、尾矿地等边际土地进行示范种植。
“大部分生物制造企业非常重视成本控制,广东的木薯、芒草等原材料种植范围相对较广,在生产要素方面有自己独特的优势,有助于企业控制成本。此外,广东制造业发达,优势突出,可以与生物制造产业进一步融合,达到‘1+1>2’的效果。” 罗小舟表示。
生物制造+千行百业
《行动方案》提出,要推动生物制造深度赋能千行百业,其中包括医药、化工、农业、食品、能源、环保等6个行业。
大力推动生物技术在农业领域的融合发展,提高核心种源自给率,加快推进饲料原料减量替代,夯实粮食安全根基,是《行动方案》生物制造+农业中提及的内容。其中包括生物育种、生物饲料和生物肥料、农业绿色防控3个方面。
“生物技术在农业领域的应用范围很广,包括生物饲料、生物肥料、分子育种、废弃物资源化利用、环境控制、植物细胞工程等。”河源市灯塔盆地国家现代农业示范区副主任李家洲表示,在发展生物制造+农业的过程中,广东有自己独特的优势,一是生物遗传资源丰富,二是生物农业创新基础好,三是相关企业已经初具规模,产业基础雄厚。
在生物制造+环保领域,《行动方案》提到要推进先进生物技术在环境领域的融合应用,加大应用场景覆盖范围。持续提升生物环保技术供给和服务水平,为绿色低碳发展提供有力支撑。其中,水污染生物治理、土壤与海洋污染控制、废气与固体废物处置、烟气二氧化碳利用获重点提及。
中山大学环境学院教授江峰解释称,在环保领域,传统治理方式往往需要消耗大量化学制剂,而生物技术则可以做到“用自然的方法解决环境问题”,具有更加绿色可持续、成本低、应用范围广等特点,已在部分细分类别中成为环境治理的主流运用方式。
据江峰了解,在生物制造+环保领域,广东科研力量充足,物种库丰富,气候适宜,相关产业也十分发达。“比如物种库。我们在进行生物制造或者说合成生物学研究应用的时候,菌种是很重要的,广东有山有河有平原,特别是有海洋,菌种多样,对科研十分有利。总的来说,我认为广东发展‘生物制造+环保’很有优势。”
南方+记者 杨天智 吴哲
订阅后可查看全文(剩余80%)