借“势”而为 培育生物制造新赛道

[中国石油报 2026-08-13]

本报记者刘红梅

记者观察

8月5日，国家能源局发布的《中国绿色燃料发展报告（2026）》显示，截至2025年底，我国已建成绿色燃料产能合计约800万吨/年油当量，产业规模初具雏形。这组数据折射出更深层的产业变革：生物制造正从实验室走向工业园区，从概念验证迈入规模化落地。

作为绿色燃料的核心技术支撑，生物制造融合了基因编辑、合成生物学等前沿技术，通过对生物体系的理性设计与改造，实现目标产物的高效、定向合成。与传统化工路径相比，其生产条件更温和、副产物更少、产品可降解性更强，为高能耗、高排放的工业生产体系提供了另一种“绿色解法”。

全球范围内，生物制造已被视为下一轮科技与产业竞争的制高点。据波士顿咨询预测，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。而中国凭借全球最完整的工业发酵体系和庞大的应用市场，形成了难以被短期复制的先发优势。业内普遍认为，发展生物制造不仅是绿色低碳发展的战略选择，更是我国依托现有工业基础，抢占未来产业制高点、实现“换道超车”的关键一步。

对于石油石化企业而言，布局生物制造更是“必答题”。

减碳压力刻不容缓。在“双碳”目标约束下，石油石化行业减排任务艰巨。而以聚乳酸为代表的生物基材料整个生命周期的碳排放量比石油基材料减少80%至90%，成为减碳的有效路径。

能源安全不容忽视。我国原油对外依存度长期保持在70%以上，地缘政治波动时刻考验着供应链韧性。以农业秸秆、林业废弃物等非粮生物质为原料的生物制造，有望逐步替代部分化石基化学品和燃料，从需求端减轻对进口原油的依赖。

产业转型迫在眉睫。当前，国内炼油产能过剩与高端化工品供给短缺的结构性矛盾突出。大宗油品供过于求，而高端聚合物、电子化学品等核心材料进口依赖度仍超过50%。生物制造可精准合成高附加值的功能性产品，有望补齐这一短板。

正因如此，近年来我国能源化工企业纷纷落子生物制造赛道。中国石油华北石化10万吨/年可持续航空燃料（SAF）项目预计年内建成投产，投产后可满足京津冀地区部分航空生物燃料需求；吉林石化在运营60万吨/年燃料乙醇基地的同时，推进5000吨/年非酶法秸秆制糖技术开发试验项目；中国石化开发的10万吨/年生物航煤工业装置已进入规模化工业试生产阶段……

热潮之下，更需要冷静思考挑战与现实。

成本之困，首当其冲。生物制造涉及菌种培养、发酵、分离纯化等多个环节，生产成本居高不下，尤其在大宗化学品领域，面临成本高、效率低和规模化不足等瓶颈。

产业化“最后一公里”更是痛点。据统计，我国生物制造中试平台建设成功率不足40%，超60%的科研成果因中试环节缺失而无法产业化。中国科学院过程工程研究所研究员张贵锋坦言：“实验室和工厂是完全不一样的两个系统。实验室环境可以不计成本地追求‘十次成功一次’，但工业化生产必须考虑效率、交付、成本和环保。”

面对这些难题，业界专家开出“药方”。

“能源企业可以将生物制造工厂直接嵌入现有的化工园区，利用园区内的余热、蒸汽、氢气和电力资源，构建‘源网荷储+生物制造’的一体化模式。”中国工程院外籍院士延斯·尼尔森建议。这种方式将充分发挥能源化工企业在大型装置建设、系统工程管理和公用工程配套方面的传统优势，有效摊薄单位产品的公用工程成本。

蓝海新材料（通州湾）有限责任公司以生产高端化工新材料为主。该公司副总经理劳国瑞认为，能源化工企业要坚持融合发展，推动传统化工与生物制造在技术、装置、产品层面的深度融合。

中国石油大学（北京）教授、新能源系主任李叶青认为，企业应加快构建自主生物信息数据库与高性能菌种资源库，并同步推进核心技术的自主研发与协同攻关，以避免“卡脖子”风险在规模扩张过程中被进一步放大。

在第二十八届中国科协年会“微生物大数据与人工智能赋能的合成生物制造”专题论坛上，不少专家也表示了类似观点：“企业应加快微生物数据库、生物大模型等底层算力平台搭建，打通大数据与细胞智能设计技术链路；强化产学研用协同机制，推动实验室成果向食品、医药、农业领域规模化转化。”

生物制造的技术突破正在加速，融合模式日渐成熟，政策红利持续释放。对于石油石化企业而言，路径已清——将积累的大型装置建设经验、系统工程管理能力和公用工程配套优势，嫁接到生物制造的新赛道上，或许正是下一个增长周期的起点。

他山之石

美国跨部门协同构建领先的生物制造战略体系

美国将生物制造视为维护全球科技主导权和国家安全的战略基础，围绕先进生物技术的发展与应用进行全面战略布局，依托跨部门协同的体制机制，以五大社会目标牵引应用方向，统筹基础设施、数据资源、法规标准与人才队伍等要素支撑，形成了系统完备的生物制造国家战略体系。

在体制机制方面，美国构建了跨部门协同推进、重点领域分工负责的组织架构。涵盖运输燃料与碳清除、农业生产与生物资源防护、国家安全供应链、精准医疗与细胞疗法、基础生物能力建设等方向。在重点领域方面，美国围绕气候变化解决方案、粮食与农业创新、供应链韧性、人类健康促进、交叉领域发展五大社会目标进行系统部署。在要素支撑方面，美国从基础设施、数据资源、法规标准、人才队伍4个层面进行系统布局。

当前，美国生物制造发展战略重心进一步聚焦国家安全、本土制造能力建设，并以AI赋能规模化制造抢占竞争先机。

欧盟将生物制造作为促进绿色转型的路径

欧盟委员会明确提出，到2040年，在欧盟广泛推广生物基材料及产品，培育领先的生物基技术市场，支持生物精炼厂建设，发展先进发酵技术，推进生物源碳捕获利用与储存。

为支撑生物制造的绿色转型定位，欧盟构建了覆盖科研、投融资、法规与市场的多元政策工具体系。在科研资助层面，依托“地平线欧洲”框架为合成生物学、基因编辑、工业发酵等底层技术提供持续支持。在投资平台层面，欧洲投资银行推出欧洲循环生物经济基金，并为旗舰项目提供融资担保。在法规激励层面，推进新基因技术立法以放宽基因编辑作物监管，并加速新食品和循环材料的审批流程。2025年，提出建立生物技术创新监管沙盒，在欧盟层面协调监管试点，加速创新举措落地。在市场建设层面，协调成员国出台生物基产品认证制度，统一生态标签标准，推动绿色公共采购向生物基产品倾斜。

英国以工程生物学驱动生物制造核心技术升级

工程生物学在合成生物学基础上将生物制造的内涵拓展至产品设计、放大与商业化，贯通了相关产品从研发到规模化制造的完整链条。

在科研基础设施方面，英国研究理事会实施“合成生物促进增长计划”，在大学建立合成生物学研究中心，并布局4个DNA合成铸造厂，形成覆盖全国的多学科协同网络。在促进工程生物学科研成果商业化方面，英国围绕设施升级、监管创新、人才培育与AI赋能4个维度协同推进。将已有生物铸造厂升级为贯通研发、中试与产业化的开放共享平台，以降低中小企业的创新与规模放大成本。依托工程生物学监管者网络强化跨机构协同，通过监管沙盒机制推动未来食品、微生物制造产品等新型产品的试点应用。设立探索研究员计划和博士培养中心，培育复合型人才。通过国家级人工智能高性能计算资源支撑AI在工程生物学和生物制造研究中的全流程应用。

日本以数字融合与基因设计为核心构建产业体系

日本重视生物技术与数字技术的深度融合。确立了“2030年建成全球最先进的生物经济社会”的总体目标，以市场领域布局与生物社区构建为主要政策抓手。经济产业省将DBTL循环驱动下的智能细胞确立为生物制造的核心技术范式，即通过人工智能深度介入基因组设计与代谢通路优化环节，以迭代方式持续提升微生物的目标物质生产效能。经高度基因组设计的微生物可在常温常压条件下实现高效物质生产，进而替代传统石化工艺的高温高压路线。

日本借鉴半导体产业水平分工的演进经验，着力构建上游开发型生物铸造厂与下游生产型生物铸造厂分层协作的产业体系，构建融合生物技术与AI的微生物和细胞设计平台，完善“生物工厂”等基础设施。推动拥有独特技术的初创企业与大型公司之间的协作，通过扩大国内平台主体数量、构建自主可控的产业生态体系，来对冲其他国家在投资规模上的先发优势。

（整理：冯楚涵）