

本刊记者 孙冰
你拿起一杯奶茶,插进一根带有可降解标识的PLA吸管,享受着舌尖上的甜。这个场景的另一头是,巨大的发酵罐里,秸秆正在被细菌“吃”掉,经过“细胞工厂”转化后成为一种叫聚乳酸的可降解生物基材料。这种变化不仅实现了“来自大地也归于大地”,也正在挑战着那个由石油喂养百年的“塑料帝国”。
你套上一件速干T恤去跑步,吸湿排汗的面料舒适透气、凉感自然。但你可能不知道,这种高性能面料的“命门”曾经牢牢攥在跨国化工巨头手里,产业链上约八成利润流向原料端。而今天,中国科学家通过改造菌株,让“细胞工厂”把玉米变成了性能、成本更优的尼龙,一条万吨级生产线已经在盛产玉米的东北黑土地上运转。
你洗完脸,挤出透明质酸(俗称“玻尿酸”)精华,掌心搓开,涂上两颊,舒爽滋润。但仅仅几十年前,透明质酸还价比黄金,因为提取1公斤透明质酸,需要200多公斤鸡冠,也就是超过2万只公鸡。而如今,它却来自发酵罐里“吃饱葡萄糖”的细菌代谢产物。从“鸡冠提取”到“细胞工厂”生产,高端医疗材料和驻颜奢侈品成为普通人的日常。
你看到新闻里某款抗癌药纳入医保的消息,惊叹于药价能从数万元降到数千元。但之所以能够实现“灵魂砍价”,是因为这款国产双抗新药并非采取传统方式合成,而是在一排排不锈钢生物反应器里,由数以万亿计的活细胞“代工”生产。此处,“细胞工厂”不是锦上添花,而是关乎生死。
实际上,还有更多“炸裂”的事在你视线之外悄然发生:地沟油变成的航空燃料,已经加注在飞越欧亚大陆的航班上;二氧化碳在实验室里被合成为淀粉,“空气变粮食”不再是科幻,正在进行工程化推进;甚至连稀有金属的提纯方式,也有了细菌“代劳”的生物解法 ……
这些看似互不关联的场景,背后是中国制造的“微观”一面——生物制造。
生物制造是“十五五”规划纲要明确布局的六大未来产业之一,它既关乎绿色发展和百姓生活,也关系产业突破和制造业整体实力。但在普通人看来,和量子计算、具身智能、6G等其他未来产业相比,生物制造似乎技术不够炫酷,资本故事也并不诱人。
原因或许在于它实在太“接地气”了。这里没有宏大叙事,更多是我们衣食住行的细节,一根吸管、一件T恤、一瓶面霜、一粒药片 ……
生物制造是一个“底层故事”,它正在拼出中国制造的“新图景”。因为生物制造提供获取能源和材料的新路径,这让它的影响力天然会“溢出”到千行百业,演变出无数种新可能。
当前,全球材料与能源供给中,生物制造占比仍处于较低水平,大部分原料仍然依托以石油、煤炭为基础的化工路线生产。生物制造占比若能提升,会缓解碳排放的压力并释放出一个庞大的新增市场,足以“让很多改变发生”。
据麦肯锡预测,未来10至20年,全球60%的产品可采用生物制造方法生产,将创造约4万亿美元的经济价值。据波士顿咨询(BCG)预测,到21世纪末,生物制造将应用于全球1/3的制造业,有望创造30万亿美元的经济价值。
纵观全球,生物制造已成为大国投入的焦点之一。美国启动《国家生物技术和生物制造计划》,欧盟发布《与自然共筑未来:推动欧盟生物技术和生物制造的发展》报告,日本发布《生物技术驱动的第五次工业革命》报告……全球主要经济体纷纷布局生物制造全产业链,国际竞争格局已逐渐形成。
中国底气十足。“十四五”期间,我国生物制造产业规模稳步扩大,总规模达1.1万亿元,生物发酵产品产量占全球70%以上,推动生物制造成为新的经济增长点。据易凯资本预测,到2030年,我国生物制造市场规模将增长至1.8万亿元,占全球市场规模近25%,将成为全球生物制造中心之一。
当然,破题与破局的挑战也不小。“从0到1”阶段,菌种是生物制造的“芯片”,我国源头创新不足、研发投入仍待积累;“从1到10”阶段,从实验室里一株表现优异的工程菌,到万吨级发酵罐里的稳定产出,中间还横亘着一道被称为“死亡之谷”的中试鸿沟;“从10到100”阶段,让生物制造产品成功走向市场化和商业化,任重道远。穿越层层险阻,才能让“未来产业”真正走向“现实产业”。
近日,本刊记者深入生物制造的多个核心赛道,希望通过本组报道呈现出中国制造在厂房轰鸣之外,另一个静水流深的微观维度。那些发生在“细胞工厂”的故事,也许是一种“看不见的辽阔”。

本图及封面设计图为创意性构想,画面由AI生成