PLA吸管、乙肝疫苗、胰島素、玻尿酸、膠原蛋白、燃料乙醇……這些生活中隨處可見(jiàn)的產(chǎn)品,其實(shí)都指向同一種產(chǎn)業(yè):生物制造。
當前,生物制造進(jìn)入以合成生物為代表的現代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應用新階段,可在醫藥、工業(yè)、農業(yè)等領(lǐng)域提供創(chuàng )新產(chǎn)品或實(shí)現傳統產(chǎn)品的大規模替代,是培育壯大新質(zhì)生產(chǎn)力的重要抓手。
1月26日,廣東印發(fā)實(shí)施《廣東省加快建設生物制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新高地行動(dòng)方案》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《行動(dòng)方案》),明確提出了到2027年初步形成具有國際競爭力的生物制造產(chǎn)業(yè)集群、到2035年生物制造產(chǎn)值邁上萬(wàn)億元臺階的目標,搶占生物經(jīng)濟未來(lái)戰略制高點(diǎn),建設具有全球競爭力的生物制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新高地。
生物制造,制造萬(wàn)物?
鋼鐵廠(chǎng)煉鋼時(shí)產(chǎn)生的工業(yè)尾氣,卻可以制成魚(yú)飼料蛋白和燃料乙醇。這種“魔法”般的操作,就是生物制造。
“生物制造已發(fā)展成為一種全新的生產(chǎn)技術(shù),通過(guò)對微生物、動(dòng)植物細胞、酶等的人工改造,實(shí)現工農業(yè)和醫藥產(chǎn)品的生物定向設計和大規模綠色制造?!笔“l(fā)展改革委有關(guān)負責人介紹。
如今,生物制造在食品、醫藥、材料、化工及能源等國民經(jīng)濟重要領(lǐng)域加快滲透,被認為具有引領(lǐng)“第四次工業(yè)革命”的潛力?!皳y計,未來(lái)全球60%的物質(zhì)生產(chǎn)可通過(guò)生物制造方式實(shí)現。生物制造已成為新一輪科技革命和競爭的戰略必爭領(lǐng)域,也是大國競爭前沿陣地?!比A南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院院長(cháng)熊偉介紹。美國、歐盟、英國、日本、加拿大等經(jīng)濟體紛紛提出或更新國家與地區生物經(jīng)濟發(fā)展戰略,細致制定生物制造發(fā)展路線(xiàn)圖和行動(dòng)計劃。
根據經(jīng)濟合作組織預測,到2030年相關(guān)產(chǎn)業(yè)規模將達到全球工業(yè)生產(chǎn)總值的35%。熊偉認為,經(jīng)過(guò)多年積累,生物制造已從試錯階段轉為理性設計階段,處于技術(shù)爆發(fā)前夜,未來(lái)數年內有很大可能引領(lǐng)全球工業(yè)格局改變。
在我國,生物制造產(chǎn)業(yè)主要分布在長(cháng)三角、粵港澳大灣區、京津冀等地區。根據《2022中國生物經(jīng)濟發(fā)展研究報告》,廣東省生物經(jīng)濟總體規模約為1.3萬(wàn)億元,占全國生物經(jīng)濟總體規模的比重為7%,總體規模位居全國第三。
“廣東生物制造產(chǎn)業(yè)規模居于全國前列,尤其是依托以廣州、深圳為主要技術(shù)創(chuàng )新策源地和高端產(chǎn)業(yè)集聚區,布局了全國唯一一個(gè)國家生物制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新中心,初步實(shí)現生物制造產(chǎn)業(yè)規?;?、集群化發(fā)展?!笔“l(fā)展改革委有關(guān)負責人表示,但與此同時(shí),這一產(chǎn)業(yè)也面臨著(zhù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺少統籌規劃與布局、創(chuàng )新成果產(chǎn)出能力不突出、科技成果無(wú)法高效轉化、產(chǎn)業(yè)規模與產(chǎn)業(yè)結構亟待優(yōu)化等問(wèn)題。
對此,《行動(dòng)方案》明確提出目標:到2027年,廣東生物科技創(chuàng )新能力顯著(zhù)增強,制度環(huán)境更加完善,生物制造全產(chǎn)業(yè)鏈逐步構建,初步形成具有國際競爭力的生物制造產(chǎn)業(yè)集群;核心菌種自主率達到40%左右;打造3-5個(gè)國家級生物制造創(chuàng )新平臺;創(chuàng )新藥物、現代中藥、保健品、化妝品、生物食品、生物燃料、生物材料等產(chǎn)品的生物技術(shù)經(jīng)濟性大幅提高,形成10家以上營(yíng)收百億元級企業(yè),20家左右營(yíng)收五十億元級企業(yè),生物制造產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達到5000億元左右。
到2035年,廣東的生物科技和生物制造逐步成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的主要動(dòng)能之一,生物制造產(chǎn)值邁上萬(wàn)億元臺階,基本建成全國一流、世界知名的生物制造產(chǎn)業(yè)高地,推動(dòng)廣東省經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。
推進(jìn)生物科技全鏈條創(chuàng )新
《行動(dòng)方案》提出,要推進(jìn)生物科技全鏈條創(chuàng )新,并部署了7項行動(dòng),包括前沿顛覆性科技創(chuàng )新突破行動(dòng)、自主高效酶制劑與菌種攻關(guān)行動(dòng)、高端儀器和試劑攻堅行動(dòng)、生物制造原料供給保障行動(dòng)、高水平創(chuàng )新轉化平臺建設行動(dòng)、生物信息資源庫體系升級行動(dòng)、生物制造安全支撐護航行動(dòng)。
中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院合成生物學(xué)研究所研究員羅小舟多年來(lái)深耕合成生物領(lǐng)域,對推進(jìn)生物科技全鏈條創(chuàng )新,他大大點(diǎn)贊?!啊缎袆?dòng)方案》提及,要實(shí)現科技與市場(chǎng)‘雙向奔赴’。實(shí)際上,部分生物制造領(lǐng)域科研成果在轉化時(shí)會(huì )遇到價(jià)值難以評估等問(wèn)題。若能將各行各業(yè)的人才聚集起來(lái),建全科研成果轉化全產(chǎn)業(yè)鏈,減少‘試錯成本’,相信科研人員會(huì )更加安心,成果轉化也會(huì )更加迅速?!?/p>
羅小舟所說(shuō)的,正是7項行動(dòng)中的高水平創(chuàng )新轉化平臺建設行動(dòng)?!缎袆?dòng)方案》提及,聚焦我省生物制造領(lǐng)域重大需求,完善生物制造科技創(chuàng )新轉化平臺體系,構筑生物制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新策源高地,實(shí)現科技與市場(chǎng)“雙向奔赴”。
在生物制造原料供給保障行動(dòng)中,還提出要加強生物制造原料供給。推動(dòng)秸稈、畜禽糞污等農林牧漁廢棄物,糖蜜、酒糟等工業(yè)廢棄物,魚(yú)蝦貝藻等海洋生物資源原料的可持續開(kāi)發(fā)與高值化利用,加強深海、極地生物資源挖掘。開(kāi)展浮萍、木薯、芒草等能源作物育種與種植技術(shù)創(chuàng )新,支持利用石漠化地、尾礦地等邊際土地進(jìn)行示范種植。
“大部分生物制造企業(yè)非常重視成本控制,廣東的木薯、芒草等原材料種植范圍相對較廣,在生產(chǎn)要素方面有自己獨特的優(yōu)勢,有助于企業(yè)控制成本。此外,廣東制造業(yè)發(fā)達,優(yōu)勢突出,可以與生物制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步融合,達到‘1+1>2’的效果?!?羅小舟表示。
生物制造+千行百業(yè)
《行動(dòng)方案》提出,要推動(dòng)生物制造深度賦能千行百業(yè),其中包括醫藥、化工、農業(yè)、食品、能源、環(huán)保等6個(gè)行業(yè)。
大力推動(dòng)生物技術(shù)在農業(yè)領(lǐng)域的融合發(fā)展,提高核心種源自給率,加快推進(jìn)飼料原料減量替代,夯實(shí)糧食安全根基,是《行動(dòng)方案》生物制造+農業(yè)中提及的內容。其中包括生物育種、生物飼料和生物肥料、農業(yè)綠色防控3個(gè)方面。
“生物技術(shù)在農業(yè)領(lǐng)域的應用范圍很廣,包括生物飼料、生物肥料、分子育種、廢棄物資源化利用、環(huán)境控制、植物細胞工程等?!焙釉词袩羲璧貒椰F代農業(yè)示范區副主任李家洲表示,在發(fā)展生物制造+農業(yè)的過(guò)程中,廣東有自己獨特的優(yōu)勢,一是生物遺傳資源豐富,二是生物農業(yè)創(chuàng )新基礎好,三是相關(guān)企業(yè)已經(jīng)初具規模,產(chǎn)業(yè)基礎雄厚。
在生物制造+環(huán)保領(lǐng)域,《行動(dòng)方案》提到要推進(jìn)先進(jìn)生物技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的融合應用,加大應用場(chǎng)景覆蓋范圍。持續提升生物環(huán)保技術(shù)供給和服務(wù)水平,為綠色低碳發(fā)展提供有力支撐。其中,水污染生物治理、土壤與海洋污染控制、廢氣與固體廢物處置、煙氣二氧化碳利用獲重點(diǎn)提及。
中山大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授江峰解釋稱(chēng),在環(huán)保領(lǐng)域,傳統治理方式往往需要消耗大量化學(xué)制劑,而生物技術(shù)則可以做到“用自然的方法解決環(huán)境問(wèn)題”,具有更加綠色可持續、成本低、應用范圍廣等特點(diǎn),已在部分細分類(lèi)別中成為環(huán)境治理的主流運用方式。
據江峰了解,在生物制造+環(huán)保領(lǐng)域,廣東科研力量充足,物種庫豐富,氣候適宜,相關(guān)產(chǎn)業(yè)也十分發(fā)達?!氨热缥锓N庫。我們在進(jìn)行生物制造或者說(shuō)合成生物學(xué)研究應用的時(shí)候,菌種是很重要的,廣東有山有河有平原,特別是有海洋,菌種多樣,對科研十分有利??偟膩?lái)說(shuō),我認為廣東發(fā)展‘生物制造+環(huán)?!苡袃?yōu)勢?!?/p>