徐冠華，科技部原部長，第十一屆全國政協常委、教科文衛體委員會主任，中國科學院院士，歐亞科學院院士，第三世界科學院院士，瑞典皇家工程科學院外籍院士，國際宇航科學院院士。2010年任國家重大科學研究計劃——全球變化研究專家組組長，2011年任國家重大基礎研究發展計劃（973計劃）專家顧問組組長。
近年來，隨著生命科學、生物技術、工程技術、計算以及資訊科學等學科的突破，生物經濟呈現迅猛發展的態勢，已成為世界競爭最熱的賽道之一。有研究機構預測，未來20年，生物技術革命將產生4萬億—30萬億美元的直接經濟影響。其中，生物制造更是被視為有潛力推動「第四次工業革命」的關鍵力量。
生物制造正引發全球關註
未來約70%的產品可以用生物法生產，有望創造30萬億美元的經濟價值。經合組織（OECD）曾對6個已開發國家進行分析，結果表明：生物制造技術的套用可以降低工業能耗15%—80%，原料消耗35%—75%，空氣汙染50%—90%，水汙染33%—80%，生產成本降低9%—90%。2030年相關產業規模將達到全球工業生產總值的35%。
這一預期反映了生物制造在未來的重要地位，引發全球關註。多國已洞察到生物制造不僅是經濟轉型升級與永續發展的大趨勢，還將深刻影響全球政治、經濟及科技版圖。截至目前，超60個國家和地區已出台生物制造或生物經濟相關戰略、政策、規劃及行動計劃。如美國早在2012年就釋出了【國家生物經濟藍圖】，將基因組學、合成生物學等視為發展重點，並連續釋出系列法案和行政命令以鞏固其在生物技術革命中占據制高點。日本則新近釋出了新生物經濟戰略，目標直指2030年達成百萬億日元市場規模，其中生物基市場規模53.3萬億日元。各國搶灘意圖明顯。
生物制造是提升中國國家競爭力的關鍵
2023年10月1日，歐盟碳邊境調節機制（CBAM）過渡期實施細則生效，2026年正式起征，2034年全面實施，這一政策將對中國外貿出口產生較大影響，中國工業制造亟須做出重大調整。與此同時，落實「雙碳」目標，化工行業原油、天然氣、航空燃料、液體燃料等領域，也都面臨著巨大的碳排放壓力。
生物制造基於其特點，已被國家視為解決上述難題、實作轉型升級的主要手段之一，這也是中國繼綠色制造、智慧制造之後，推進制造強國建設的又一關鍵舉措。綜合來看，生物制造將在以下方面提升中國國家競爭力。
提升產業競爭力。生物制造具有的綠色生產方式、原料可再生性、有效降低能耗物耗和減少廢物排放等優點，正成為中國提升產業競爭力的戰略驅動力量。以青蒿素生產為例，傳統模式是透過種植黃花蒿，經過18個月才可提取；而利用生物制造技術，僅使用可控的100立方工業發酵罐，幾周內就可以替代5萬畝的傳統農業種植。目前中國生物制造核心產業增加值僅占工業增加值的2.4%，低於美、歐、日的11%、6.2%、3.2%，還有很大發展空間。預計未來10年，石油化工、煤化工產品的35%可被生物制造產品替代，生物制造潛力巨大。
推動產業鏈現代化。生物制造可以推動化工、醫藥、材料、輕工等重要工業產品制造向綠色低碳、無毒低毒、永續發展模式轉型，最佳化整個產業鏈結構。如生物法1,3-丙二醇的生產，與石油路線相比，原料成本下降37%，二氧化碳減排63%，能耗減少30%。另外，這種轉型不僅涉及生產技術的革新，還包括管理模式、營運效率和市場響應機制的全面升級，有助於實作產業鏈現代化。
助推「雙碳」目標的實作。世界自然基金會預測，到2030年，工業生物技術每年將可降低25億噸的二氧化碳排放。根據中國科學院天津工業生物技術研究所的統計，和石化路線相比，目前生物制造產品平均節能減排30%—50%，未來潛力將達到50%—70%。另外，以中國每年消耗塑膠約在7000萬—8000萬噸計算，如有1/3石油基塑膠被生物基塑膠替代，將減碳近6000萬噸，減碳效果十分明顯。中國是世界第一制造大國，生物制造具備從源頭上降低碳排放的潛力，對中國「雙碳」目標的實作有重大作用。
生物制造戰略布局亟須落實
2022年，國家發展改革委專門釋出【「十四五」生物經濟發展規劃】，成為中國第一個專註於生物經濟發展的五年規劃，另外還支持12個國家級生物產業基地的建設，並透過【產業結構調整指導目錄】【鼓勵外商投資產業目錄】等機制，促進生物技術產業化的發展，加快構建現代生物產業體系。2023年中央經濟工作會議又提出，要「打造生物制造、商業航天、低空經濟等若幹戰略性新興產業，開辟量子、生命科學等未來產業新賽道」。可見，打造生物經濟強國已是國家意誌，時不我待。要實作這一目標，有幾個重要問題亟須引起足夠重視。
第一，明確合成生物學和生物制造的重要地位和核心價值。合成生物學和生物制造在生物經濟中的作用毋庸置疑，不僅能夠推動科學研究的進步，還能夠促進經濟的發展，滿足社會需求，保障國家安全，提升國際競爭力。但在倫理、輿論和公眾認知上，仍然有不同的聲音，需要耐心做好解讀工作，樹立兩者在中國未來開發中的重要地位。另外，要綜合考慮科技創新、產業發展、社會需求、倫理法規等多個方面的關鍵點，構建一個有利於持續發展的政策環境。面對這一歷史性機遇，我們需要以更大的勇氣和擔當站在潮頭。
第二，戰略規劃和布局不可忽視。隨著生物技術的突破性進展，生物制造產業正處於一個關鍵風口，預示著前所未有的增長潛力。美國已啟動「生命鑄造廠」計劃，目標是創造1000種自然界中未曾出現過的獨特分子和復雜的化學結構。這一計劃著眼於材料和制造領域的生物轉化與套用，旨在確立美國在全球的戰略領先地位和經濟優勢，被視為「引領改變遊戲規則的技術轉型」。目前，美國已經有116種合成生物技術產品進入市場或即將上市，覆蓋農業、石油化工、有機化工等多個領域，一個價值數千億美元的市場正在開啟。相比之下，中國在戰略架構、核心技術和關鍵裝備等未來關鍵環節上還有較大差距。要加強這一方面的戰略規劃和布局。落後不可怕，可怕的是找不到追趕的路徑，缺乏超越先進的內在動力。
第三，加快形成高效的生態聚集。100多年來，全球有影響力的生物科學理論和套用都出自美國。美國在基礎研究、基本建設、商業化方面的能力，都遠遠領先於其他國家。特別是地區性聚集，是美國生物技術基礎建設的特點，集中分布在舊金山灣區、聖地亞哥、波士頓、華盛頓哥倫比亞特區和大紐約區五個區域。這是美國「靠近科學」「靠近人才」「靠近產業」「靠近資本」形成的特有結果，是集合基礎研究、套用研究、商業轉化、融資機會、市場消費的創新生態，形成了設計（創意）、產品（服務）、消費場景相互疊加的完整鏈條。
過去40多年，中國已建設100多個生物工業園區，對發展生物技術和生物經濟起到了非常重要的作用。但與美國相比，中國園區發展模式主要還是以引進技術、商業轉化為主要形態，尚未形成更為高效的創新驅動與生態集聚效應。長遠來看，將對中國生物經濟持續發展和國際競爭力的提升造成桎梏。從這個層面上看，我們是否可以設想，圍繞山東、江蘇、上海、浙江等生物經濟強省，構建「環黃海生物產業經濟帶」，把人才、技術、資本和政策等要素聚集到特定區域，打造中國生物制造的高地？
第四，重視底層技術與核心原料的自主可控。集中研究力量和科研資源，實作底層技術、裝備與原料的自主可控，這是當前國際形勢下的必然選擇。一是加大合成生物學底層技術，如DNA測序與合成、基因組設計構建、基因編輯等，攻克關鍵核心技術和「卡脖子」難題，掌握自主智慧財產權。二是大力發展底層原料，包括高品質的DNA合成原料、工具酶、工業酶、生物試劑等，高度重視從極端環境中挖掘新型工具酶與工業酶的策略。三是加大核心裝備的研發力度，如開發高通量、低成本的DNA合成儀等。四是透過技術、裝置、平台的叠代最佳化，建立規模化與自動化的合成生物學平台，透過規模集聚效應降低套用端成本，構建良好產業生態。
第五，培養一批跨學科青年人才。在合成生物學和生物制造等新興領域，跨學科人才尤為重要。如制定長周期人才扶持計劃，為青年人才提供長期穩定的研究支持，鼓勵從事交叉科學研究，鼓勵青年人才參與國際合作計畫，促進人才的全球流動。中國生物制造的希望，將有賴於新一代優秀青年人才的成長和主導。
生物經濟競爭已是國運之爭，生物制造則是其中的關鍵點、定盤星。中國必須緊緊抓住這一支點，解決並克服生物制造鏈條中的各種障礙和瓶頸，撬動生物經濟快速、健康發展。
