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4 4 7 8 12 17 26 28 34 39——生物塑料領域 ——生物質能領域 ——生物基化學品 ——生物基材料 42 插圖清單 6 7 8 8 9 22 23 26 27 27 34 35 35 35 36 36 37 39 41 42 42附表清單 9 24 25 30 31 31 38 39 生物制造被視為有潛力推動“第四次工業革命”的關鍵力量。2023年,全球生物制造產業規模達到11350億美元,整體規模逐年增加,2024年預計將達到1.4-1.5萬億美元之間1。合成生物學的三部分底層技術——基因測序、基因編輯、基因合成,在過去10年間成本下降了1000倍。經濟合作與發展組織(OECD)預測,到2030年相關產業規模將達到全球工業生產總值的35%。到21世紀末之前生物制造可能占全球制造業產出的三分之一以上,價值接近30萬億美元。在未來全球經濟社會發展中,生物制造的重要地位將日益突顯,成為全球產業競爭的關鍵賽道。2024年是中國生物制造產業集中發力和群體突破的一年。在國家政策支持、技術創新驅動和市場需求的共同推動下,產業規模持續擴大,關鍵技術取得突破,應用場景不斷拓展,成為推動經濟高質量發展的重要引擎。為了系統回顧過去一年的進展情況,深圳華谷生物經濟研究院聯合各相關單位,特編撰此藍皮書。(一)基本概念基于中國生物經濟的主要范疇,順應現代生物科技引領新一輪科技革命和產業變革趨勢,充分考慮生物經濟影響滲透的時序和范圍,結合《國民經濟行業分類(GB/T4754-2017)》標準及其注釋,將中國生物經濟歸納為四大體系。一是生物醫藥經濟體系。旨在提升全民健康,涵蓋生物技術藥物、先進診療和精準醫學,對應醫藥制造和健康服務等行業。二是生物農業經濟體系,聚焦農業現代化,保障糧食安全和食品質量,涉及生物育種、種植養殖和食品生產,對應農業和食品加工行業。三是生物制造經濟體系,推動環境可持續,應用綠色生物工藝于化工、輕紡等領域,涵蓋生物基材料、生物質能源等,對應化學制品和廢棄物利用等行業。四是“生物+”經濟體系,面向前沿科技和顛覆性創新,支持合成生物、生物計算等交叉領域,探索新技術和新業態,對應醫療設備和新興技術行業。本藍皮書專注于生物制造領域的行業研究。生物制造是指以生物體機能進行大規模物質加工與物質轉化、為社會發展提供工業商品的新行業,是以微生物細胞、酶分子或多酶分子機器為高效生物催化劑進行物質加工與合成的綠色生產方式,將在能源、農業、化工和醫藥等領域改變世界工業制造格局。以可再生的碳資源(如CO2、生物質等)為原料轉化合成能源、生物化學品與生物基材料,促使能源與化學品脫離石油化學工業路線的新模式,主要表現為先進發酵工程、現代酶工程、體外生物轉化、生物煉制、生物化學工程等新技術的發明與應用。 酶工程(蛋白質工程學是指工業上有目的的設置一定的反應器和反應條件,利用酶的催化功能,在一定條件下催化化學反應,生產人類需要的產品或服務。生物化學工程:利用生物工程原理,包括用常規或重組微生物的發酵或生物轉化過程,用游離或固定化酶為生物催化劑的酶反應過程,以制備疫苗、重組蛋白或次級代等生物基原料,生產各種化學品、燃料和生物基材料的過體外生物轉化:體外合成生物學的生物制造平臺,是介于微生物發酵與酶分子催化之間的新生物制造平臺,多酶分子機器是其特有生物催化劑。該平臺技術能夠做細胞工廠做不好的制造,做酶分子做不了的催化。(二)生物制造的發展階段生物制造產業的發展階段經歷了從技術突破、商業化初期到產品應用期的逐步演進。為核心驅動力,特別是在合成生物學領域取得了顯著進展。這一時期,以第三代基因編輯技術、底盤細胞工程化改造等為代表的合成生物技術取得了較大突破。同時,“生物制造”的提法逐漸為產業的后續發展奠定了理論基礎。業模式,并逐步向市場化應用推進。在這一階段,合成生物領域的市場價值開始凸顯,機構加大了對相關賽道的投入,特別是在2021年達到了投資熱潮的高峰。隨著臨床研究的進展,生物制造產業逐步進入了藥物上市注冊的關鍵期。并開始形成競爭優勢。這一時期,生物制造產品更加注重滿足現有市場、用戶的需求,提供更為貼合政策、市場的產品 (三)生物制造的主要產品生物制造的主要產品包括生物制造的生物基消費品原料和生物基化學品材料。從物質形態來看,生物基材料涵蓋了以生物質為原料或通過生物合成、生物加工、生物煉制過程制備的基礎生物基化學品,如生物醇、有機酸、烷烴等,4中國科學院天津工業生物技術研究所、中國科學院成都文獻情報中心、天津國家生物基化學纖維、生物基橡膠、生物基涂料、生物基材料助劑、生物基復合材料及其制品(表1)。---目前商業化和在研的主要生物基化學品包括了以下部): 從產品大類來看,我國在生物基材料產業鏈上的上游(生物基原料)、中游(生物基單體)、下游(生物基材料產品及應用)已完全布局(圖6)。方面,在世界范圍內已成長起一批企業(表2)。在全球生物基材料市場中,以巴斯夫、陶氏、杜邦為代表的跨國公司,長期以來在生物基材料領域投入大量資源,不僅成功研發出多種生物基化學品,還積極推動其向生物基材料的轉化。在國內,凱賽生物、華恒生物、華熙生物等近年來也持續在全產業鏈發力。這些代表性企業不僅擁有從生物基化學品到生物基材料的完整產品線,還通過與上下游企業的緊密合作,構建了一個高效、協同的產業鏈。從上中游企業來看,我國上游企業主要包括以下重點企): 已商業化的生物基產品單體及代表性中游企業則包括):二、行業現狀根據相關統計6,2024年中國生物制造產業總規模達1.5萬億人民幣,醫藥健康領域以11000億規模居首,增長率為2.17%。能源環保領域規模1300億,增長率超9.17%。農業食品和化工材料領域分別以1500億和700億規模穩步增長,增長率超4.53%和5.20%。技術和平臺領域規模500億,增5資料來源:中國化工信息周刊、卓創資訊6中國科學院天津工業生物技術研究所、中國科學院成都文獻情報中心、出強勁增長潛力(表4)。企業分布來看,根據服務內容不同,有學者將合成生物學企業分為工具型、平臺型和應用型三個類型,按此劃分,我國企業現狀呈現出“兩端大中間小”的格局(表5)。47.6%5.8%46.6%近些年,在一大批企業的共同努力下,我國在氨基酸、有機酸醇、生物基樹脂、生物基橡膠、生物柴油、生物航煤等產品的市場競爭力方面均取得重大發展。——氨基酸領域。我國是全球最大的氨基酸生產國,其中谷氨酸年產量超過300萬噸,賴氨酸年產量約230萬噸,蘇氨酸年產量約100萬噸。我國氨基酸產品在國際市場上占據重要地位,蘇氨酸出口量占其總產量的77%,賴氨酸出口 占比接近40%,谷氨酸出口占比也超過30%。此外,我國企業通過構建高產L-丙氨酸的工程菌種,并自主開發了全球領先的L-丙氨酸厭氧發酵生產工藝,其產品全球市場占有率高達70%。——有機酸醇領域。我國是全球最大的檸檬酸和衣康酸生產國,檸檬酸年產量接近全球總產量的70%,出口量占比同時,我國是全球第二大乳酸消費國和最大的乳酸出口國,乳酸產能占全球的50%左右。在維生素C領域,我國技術和生產能力均處于世界領先地位,全球維生素C總產能約25萬噸,我國占比超過95%,在全球市場中占據絕對優勢。——生物基樹脂領域。我國在聚乳酸(PLA)、聚酰胺(PA)和聚羥基脂肪酸酯(PHA)等生物基樹脂領域取得了顯著進展。目前,我國聚乳酸(PLA)年產能約55萬噸,占全球總產能的65%,位居全球第一(表6、表7)。例如,豐原集團建成了萬噸級秸稈制糖聯產黃腐酸示范項目;凱賽生物建成生物基聚酰胺產能約12萬噸,位居全球領先地位。--/-項目環評獲批,一期3.5萬噸預計20231/-36/33/2-5/1//1//3/11-13-在PHA領域,我國通過代謝工程、基因編輯和代謝調控等技術,成功構建了具有特定功能的底盤細胞,實現了將葡萄糖、淀粉、植物油等可再生資源轉化為PHA,建成產能約1.5萬噸,占全球總產能的37%,位居全球第一。此外,我國在聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)等生物基樹脂的研發方面也取得了積極進展。——生物基橡膠領域。生物基橡膠主要包括天然橡膠和生物基合成橡膠。我國天然橡膠種植面積超過100萬公頃,年產量約80萬噸,是全球第四大植膠國和第五大天然橡膠 生產國。受限于國內適宜種植區域較少以及下游輪胎等橡膠制品需求旺盛,我國天然橡膠供不應求,成為全球最大的天在生物基合成橡膠領域。通用股份在行業內首次實現了合成杜仲橡膠(反式聚異戊二烯)在全鋼子午胎中的規模化應用。北京化工大學、華南理工大學、江蘇恒懷新材料等團隊建成了萬噸級生物基可降解聚酯橡膠產業化示范線。此外,北京化工大學、山東京博中聚、山東玲瓏輪胎等團隊合作建成了全球首條5000噸級生物基衣康酸酯橡膠示范生產線。——生物柴油。我國生物柴油產業正處于快速發展階段,現有產能為454萬噸/年,主要采用酯交換法生產工藝。與歐洲以菜籽油、美洲以大豆油、東南亞以棕櫚油為主要原料不同,我國生物柴油主要以廢棄油脂(如地溝油、餐飲廢棄油脂等)和油脂工業的邊角余料為原料。2023年,我國生物柴目前國內消費量相對較低,市場仍處于試點階段。——生物航煤。我國在生物航煤技術開發方面取得了顯著進展,通過自主研發實現了規模化生產。2024年6月,我國兩架分別加注中國石化自主研發的生物航煤的國產大飛機C919和ARJ21成功完成試飛任務,標志著我國在綠色航能為26萬噸/年,規劃產能約400萬噸/年,主要采用廢棄油脂制航煤的工藝路線。受制于較高的生產成本,國內下游應用仍相對較少。三、技術發展情況近些年,我國在生物科學、技術等方面持續發力,取得了良好進展,為我國生物制造的后續發展奠定了堅實基礎。主要表現在領軍企業持續發力,并在優勢領域擴大影響力和占領市場份額;新興企業奮起直追,亮點紛呈。總體形式上呈現出以下一些特點:(一)基礎研究能力持續增強從全球生物科技發文量來看,在五年全球研究論文的224萬篇中,我國共發表52萬篇,占23%,且呈現逐年遞增趨勢7(圖8近兩年我國年度發文量已超美國,居全球第一圖8:工業生物技術領域研究論文產出4 000中國是全球生物制造領域發表論文最多的國家,有),國近五年發表論文數量占中國過去二十年發文量的比例最2024年期間生物制造領域的專利進行檢索8(圖10全球生物制造領域共有相關專利申請超過11萬項,其中我國有35867項,占總量30.78%,排名第一,美國第二(圖11)。這些數據都從側面反映出,我國生物制造的基礎研究能力有圖10:工業生物技術領域發明專利申請40(二)生物技術進步明顯合成生物學的三部分底層技術——基因測序、基因編輯、基因合成,在過去10年間成本下降了1000倍。這些成績與我國凱賽生物、華大基因、華恒生物、藍晶生物等為代表的 一大批優秀企業密切相關。近期華大基因“DNA合成平臺”實現10微克級基因片段低成本量產,打破國外壟斷;凱賽生物在5000噸中試線上開創性實現一步法生物基高溫聚酰胺制備方法,聚合段時間從傳統的幾十小時縮短到低于半小時;華大智造超高通量測序儀DNBSEQ-T20實現單次實驗測序5萬人類全基因組,成本降至200美元以下;豐原集團“玉米芯生物煉制”項目,年減排二氧化碳120萬噸。這些技術能力的快速進步,推動和保障了我國生物制造取得長足的發展。(三)生物制造產業化能力全球領先隨著美國曾經的合成生物巨頭Amyris宣布倒閉,世界第一代合成生物企業除了我國凱賽生物之外,已全部歸于歷藍晶生物、川寧生物、華東醫藥、巨子生物、金城醫藥、四川博浩達等已成為行業頭部企業。凱賽生物的生物法長鏈二元酸市場占有率全球第一,生物基戊二胺以及系列生物基聚酰胺等也走在世界前列;華大基因目前擁有世界領先的大規模測序、生物信息、高通量質譜和合成生物等核心技術或工具;華恒生物的丙氨酸產量占據全球份額超過50%;微構工場成為全球第一的PHA生產企業等;四川博浩達利用淀粉工業生物技術研究所實現二氧化碳人工合成淀粉的千噸級中試,能量轉化效率達11%,較自然光合作用提升8倍。青島能源所開發的藍細菌固碳系統,在勝利油田建成10萬噸級生物固碳裝置,年捕獲二氧化碳相當于2.4萬公頃森林固碳量。可以說,一批生物制造企業和研究院所的迅速成長,奠定了我國生物制造產業化的世界領先地位,并逐步呈現規從技術角度上看,我國生物制造產業呈現出一些新變化,也依然留存著舊問題:在新變化方面:——化工材料領域的生物技術突破正在改寫傳統石化產業版圖。化石產業替代是當前我國生物制造的主要領域,從效果來看成果顯著。比如目前基于合成生物學構建的微生物細胞工廠,我國已經實現了丁二酸、己二酸等基礎化工原料的生物法制備,其中經基因組重編程改造的大腸桿菌體系使丁二酸產率提升至148克/升,生產成本較石油基路線降低28%;在生物基材料方面,二氧化碳基可降解塑料的十萬噸級量產裝置成功運行,通過金屬-酶復合催化體系將工業尾氣中的二氧化碳轉化效率提升至92%,產品力學性能已達到聚乙烯水平等。——能源環保領域的生物技術創新為可持續發展提供了系統性解決方案。在生物能源方向,秸稈纖維素乙醇的酶解轉化率突破22%技術瓶頸,通過構建人工微生物群落實現了木質素的高效降解,配套的連續固態發酵工藝使乙醇生產成本降至4000元/噸以下。微藻生物柴油技術取得重要進展,經基因編輯改造的產油微藻在光生物反應器中實現68%的油脂積累率,其單位面積產油量是油菜籽的80倍;碳捕獲領域的光驅動藍細菌固碳系統,將光能轉化效率提升至19%,配合模塊化生物反應器設計,在火電廠煙氣處理中實現日均 ——原始創新能力仍待提升。2024年《細胞》《自然》《科學》三大刊生物技術論文中,中國學者主導研究占比18%,但0到1級突破性成果不足5%。基礎研究經費占比(15.3%)仍遠低于美國(22.8%),靶點發現、生物分子設計等源頭創新貢獻率僅31%。此外,高端生物反應器、冷凍電鏡等設備進口依賴度仍超75%,超分辨顯微鏡核心部件自給率不足15%。基因合成儀關鍵芯片、蛋白質結構預測算法等基礎工具受制于人,生物信息分析軟件國產化率僅28%。工業菌種庫保有量僅為美國的1/3,極端環境微生物資源開能力方面還有明顯不足。——成果轉化機制不暢。高校專利轉化率維持在6.8%低位,生物醫藥領域從實驗室到臨床的平均周期(8.2年)比美國多2.3年。動物實驗GLP平臺、臨床研究醫院等轉化基礎設施缺口達40%,風險投資退出渠道單一問題突出。生物醫藥領域專利實施率不足30%,低于國際平均水平15個百分點。從實驗室到中試的“死亡谷”現象突出,中試平臺利用率僅為發達國家的60%。——成本高依然阻礙產業發展。無論是哪一代技術,都必須邁過成本這道坎。以PHA生產為例,根據相關研究,PHAs較為理想的成本約在每千克4美元,可這一價格依然比普遍的石油基塑料制品高出1倍10(圖13)。(四)AI+BT正在加速成型2024年初,《自然》雜志公布2024年七項值得關注的技術趨勢,包括大片段DNA插入、人工智能(AI)設計蛋白質、腦機接口、細胞圖譜、超高分辨率顯微成像、3D打印LI,PYARYS,etal.AnovelbiologicalrecoveryapproachforPHAemployingselectivedigestionnimals[J].Appliedmicrobiologyandbiotechnology,2018,102( 納米材料和DeepFake檢測。AI的快速進步,正成為推動包括生物技術在內的各種新技術發展的核心支撐,需要引起生物制造產業界高度關注。——AI給BT帶來新活力。生物系統涵蓋了從分子,細胞到個體不同層次,以及個體間的種群關系,機體與環境的相互作用,展現出多維度,高度互聯,動態調控的特點,具有多層面的復雜性。傳統的科學實驗研究模式已難以應對,如處理生物信息的算力不夠;無法處理復雜性,難以從大規模、多樣性、高維度數據中高效提取隱匿的關聯和機制等。又由于這些因素,傳統生物技術往往只能從局部入手,通過不斷試錯的實驗方法和有限次數的計算方式總結規律與驗證實驗結果,導致整體研究實驗的精確度和靈敏度難以提升。而AI恰好彌補這兩大難題(表8)。AI能夠在龐大的參數堆疊情況下,從數據中更好地理解復雜生物體系中的規律,并在多層次的海量數據中以“低維”數據預測“高維”信息及規律,實現從基因序列和表達等低維數據到細胞、機體等高維復雜生物過程規律揭示的跨越,解析復雜的非線性關系。——AI+BT領域不斷拓展。AI+BT已經延展出一系列技術分類,而且每項分類都有方法論與應用,推動了科研的迅算法被用于解析復雜的遺傳數據,提高疾病診斷的準確率;深度學習能夠處理和分析大量的細胞和組織圖像,用于分類、識別和預測疾病模式;自然語言處理技術使得從龐大的生物醫學文獻和數據庫中提取信息成為可能。通過自動化的文本分析,研究人員能夠更快地獲取有關基因、蛋白質及疾病間的相關性信息,加速新假設的生成和驗證。在生物工程領域,強化學習被用來優化生物反應器的參數設置,提高生產效率和產品質量。AI技術已深入生物領域各種場景(表9)。AI不僅提升研究與發展效率,更是為解決更系統的生命科學問題提供了新的研究方法。科研工作已不僅是“如何解決 “AI”和“科研”深度融合的新興科技形態,已被學界稱為“科學研究第五范式”。當前,生物制造產業已形成以長三角、京津冀、大灣區為核心的引領格局,長三角地區已形成全球最大合成生物學部地區的山東、山西、安徽、河南等地展現出強勁實力。此外,西南地區(如四川、重慶)、東北三省(以黑龍江為代表)及西北地區(如新疆、內蒙古)也有分布(圖15)。值得注意的是,從投資來看,長三角城市群生物制造產業呈現出顯著的聚集效應,獲得融資企業占全國的38%(圖 企業分布來看,長三角地區成為重點企業聚集最多的地區;北京,廣東等省份在原始技術創新領域占有優勢,也聚集了一批行業重點企業;華北、華中地區的湖北、河北、安徽等省份骨干企業較多,具有良好發展潛力;西部地區以聚焦特色天然產物生物制造、食品配料的生物科技企業為主。從城市融資看,2024年上海以47起融資事件,34.09億元融資規模領跑全國。北京和蘇州緊隨其后,兩地融資事件均突破30起,融資規模超過20億元;杭州和深圳表現同樣亮眼,融資事件均在20起以上,融資規模超10億元。五、2024年生物制造業主要政策2024年,從國際到國內對生物制造行業的政策支持不斷加碼,推動制造業產業布局。國際來看,目前已超過60個國家或地區制定針對生物制造或生物經濟的戰略、政策、發展路線圖和行動計劃。其中有幾個國家和地區最為積極。(一)部分國家相關政策和合成生物學等生物制造技術列為重點發展領域;2022年9月,總統拜登又簽署生物技術生產和研究的行政命令,旨在定20年內,用生物基塑料替代90%現有塑料,在供應鏈端滿足美國對化學品至少30%的需求。特別值得關注的是,2025年4月8日,美國國家新興生物技術安全委員會(NSCEB)發布了《生物技術未來藍圖》報告,匯集了來自美國和全球各國數百位專家及政府官員的意見,形成了美國生物技術未來發展行動計劃,以確保美國在生物技術競爭中占據主動。該報告不僅首次將生物技術定義為“21世紀的戰略制高點”,更以罕見的緊迫感指出:“中國正以系統性戰略挑戰美國生物技術霸權”,呼吁禁止美國相關企業與中國生物技術相關供應商合作。物制造技術的主要研究方向,并設定到2030年將生物基產品或可再生原料的替代份額提高到25%的目標。在其《工業生物技術遠景規劃》中進一步提出,到2030年,生物基原料將替代6%~12%的化工原料和30%~60%的精細化學品;到2050年,航空領域將全面使用可持續生物航煤。日本2019年發布《生物戰略2019》,強調利用日本的生物制造優勢結合IT技術,為市場開拓、社會問題解決和可持續發展目標的實現做出貢獻。2021年2月,日本經產省發布的《生物技術驅動的第五次工業革命報告》將智能細胞和生物制品列為生物經濟領域的優先發展方向。現實的需求以及代表性國家和地區的行動已表明,生物制造不僅是全球經濟轉型和可持續發展的大趨勢,更是對未來政治、經濟和科技格局的重新塑造。下表為2024年部分代表性國家的生物制造新政策(表10)。 (OSTP)關鍵和新興技術(CET)個小類,強調生物技術對美國國家安全和(DoD)(DBIMP)支持生物生產基礎設施建設,增加關鍵材推進生物技術和生物制造,作為國家生物(二)我國各部委及省市區相關政策據不完全統計,除港澳臺地區外,目前我國已有28個省市區在相關政策中明確提出支持合成生物/生物制造產業發展。其中北京、天津、上海等24個省市區出在28份政策文件中,有13份提出了產業規模目標,其中天津、常州、安徽、重慶五地產業目標都直指千億級。為了及時掌握政策風向,編者梳理了2024年國家、各部委、各省市工業和信息化全面布局未來產業,推動合成生物、生物等領域,建立生物制造核心菌種與關鍵酶3項合成生物技術入選,體現了對生物制健全生物制造中試服務體系,加快創新成(2025—2027年)將生物基材料列為“戰略關鍵材料”廣州促進生物醫藥產業高質 關于加快推動生物醫藥產業深圳市坪山區生物醫藥產業滄州市支持生物制造產業發杭州市生物醫藥和健康產業發展扶持科技專項項目管理杭州市生物醫藥和健康產業發展扶持科技生物醫藥與醫療器械產業集群“四重”增值服務管理辦法(試行)推動浙江省生物醫藥與醫療器械產業重點天津市加快合成生物創新策源推動生物制造產業高質量關于支持生物醫藥產業全鏈北京市加快合成生物制造產業創新發展行動計劃(2024-浙江省加快合成生物技術創新引領生物制造產業高質量發展的實施方案(征求意見重慶市推動生物制造產業發寧波市人民政府辦公廳關于加快發展新質生產力全力推關于推動廣西生物醫藥產業物醫藥工業和醫療裝備產業韌性和現代化關于進一步推動廣東生物醫藥產業高質量發展的行動方案金華市大力扶持生物醫藥產省人民政府辦公廳關于加快生物醫藥產業高質量發展的福建省科學技術廳關于2024年度海洋生物醫藥領域省科將“海洋生物醫藥產業研發中試公共服務平湖北省加快發展農業微生物研發具有自主知識產權和市場競爭力的新廣東省加快建設生物制造產造產業集群,生物制造產業總產值達到不同地區的生物經濟政策各具特色,充分體現了因地制宜的發展思路(圖17例如:上海將政策重點放在生物醫藥和基因編輯等前沿領域,特別是在數字化輔助研發和蛋白質結構研究方面給予特殊支持;廣東省聚焦前沿引領技術、顛覆性技術,著力在合成生物、基因技術、蛋白質解析、細胞工程、創新藥研制等領域;內蒙古立足當地生物發酵產業優勢,專門出臺了涵蓋用水、用電、蒸汽供應及污水處理等配套支持政策;黑龍江則充分發揮農業大省優勢,重點扶持農 維生素等精深加工產品實施為期三年的專項扶持計劃。這些政策的密集出臺,有效推動了生物制造在各地的發展,也印證了生物制造正成為各地競相發展的主賽道。更為重要的是,國家層面的密集出手,反映了生物經濟已經成為國家重點發展的領域,成為國家戰略和國家行動。六、投融資現狀及趨勢據相關投融資機構的初步統計,截至2024年12月底,已有1994家生物制造企業完成了注冊,并成功獲得公開融融資成功的企業數量為1805家,上市企業達到189家。一級融資市場與生物制造相關的企業中,基因工程占246家,生物基材料83家以及生物育種領域67家。這些現狀揭示了當前生物制造產業的投資熱點和研發重點(圖19)。 行業整體趨勢方面,生物制造領域一級市場融資自2022年起持續降溫,2024年共完成融資事件270起(同比下降39.3%披露融資總額157.18億元(同比下降53.5%反映出資本配置更趨理性(圖20)。數據顯示,獲得融資的企業主要集中在以下領域:藥物合成(392家)、基因工程(246家)、細胞治療(182家)三大板塊構成第一梯隊;mRNA藥物/疫苗(106家)、基因生物育種(67家)等特色賽道保持穩定發展(圖21)。圖22:2024年中國生物制造創業投資4分析數據顯示,2021年融資熱度最高(530個,588.88億人民幣),2022-2024年呈現逐年下降趨勢,2023年披露融資金額338.12億人民幣(同比下降31.9%2024年披露融資金額157.18億人民幣(同比下降53.5%在創業投資板塊,醫藥健康仍舊是第一(圖22)。2024年以來的融資事件以早期階段為主,早期(A輪及之前)融資事件187個(占69%其中A輪融資事件136個,為投融資最頻繁的輪次。成長期(B-C輪)融資事件72個,后期(D-Pre-IPO輪)融資事件11個(圖23)。2024年生物制造領域融資事件中,共計410家投資機構參與,其中VC/PE機構(含國資背景)占比高達91%(374家),CVC機構占比9%(36家)(表13)。 *順禧基金98技655*深創投444444*粵科母基金4數據來源:睿獸分析,項目統計側重生物制造產品應用;*國資背景的機構2024年生物制造領域全年共完成25起并購交易,披露總金額達360.4億元人民幣。其中,上海萊士、亙喜生物等企業單筆并購金額均超過50億元大關。從行業分布來看,并起)也保持一定活躍度。2024年生物制造領域融資呈現明顯的行業集中特征。從應用層面看,醫療健康、高性能材料和化工能源三大領域吸引了大量資金(表14在細分賽道方面,藥物合成、細胞治療、mRNA藥物/疫苗及生物基材料四大方向表現突出,每個賽道均超過20起融資,且單賽道融資總額均突破10億元,展現出強勁的市場吸引力和資本認可度(圖24)。AstraZeneca七、未來市場趨勢根據全球經濟合作與發展組織(OECD)發布的《面向2030生物經濟施政綱領》戰略報告預測,2030年全球將有大約5%的化學品和其他工業產品來自生物制造,其中20%的石化產品(約8,000億美元)可由生物基產品替代,目前的替代率不到5%,市場提升空間近6,000億年,全球生物基材料市場的年復合增長率將超過10%。2023 年全球生物可降解材料市場規模為57億美元,預計到2030年將達到277.03億美元,年均復合增長率為21.73%。從世界趨勢來看,有幾個應用發展傾向值得關注:——生物塑料領域根據歐洲生物塑料協會數據,目前生物塑料約占全球每年生產塑料的0.5%,2022年全球生物塑料產能達到181.3萬噸,預計至2028年將快速增長至743.2萬噸,年均復合增長率達26.51%。——生物質能領域據國際能源署的預測數據顯示,至2030年期間,全球生物質能的利用規模預計將以每年10%的速率增長。這一趨勢預示著,到2030年,約有50%的生物質資源供應將源自不占用額外土地的廢物與殘留物。作為農業與林業資源豐富的國家,中國每年產出的各類非糧生物質資源總量超過35億噸,其中農業廢棄物達到9.6億噸,林業廢棄物則為3.5億噸。這些數據充分彰顯了我國在非糧生物質資源的開發與利用領域擁有極為可觀的潛力。——生物基化學品在生物化工領域,全球工業正在向可持續發展轉型。根據美國《生物質技術路線圖》規劃,到2030年,生物基化學數生物基平臺化學品已實現生物合成。精細化學品的生物合成在醫藥、食品、飼料添加劑等領域的應用價值日益凸顯,其總產值已超過萬億元。——生物基材料在全球范圍內推行“禁塑”的背景下,生物基材料迎來了發展的黃金時期。根據德國Nova研究所的報告,2023年全球生物基聚合物的總產量達到440萬噸,占化石基聚合物總產量的1%。生物基聚合物市場的復合年均增長率為17%,顯著高于聚合物市場的整體增長率(2%~3%),預計這一趨勢將持續至2028年(圖25)。需要說明的是,從單品而言,未來全球聚酰胺市場需求2023年的402.3億美元成長到2031年的665.7億美元,預計復合年增長率為6.5%11。就消費量而言,亞太地區是聚酰胺 樹脂最大的消費地區。中國在聚酰胺的使用方面按收入計算, 同時,中國也是聚酰胺消費增長最快的國家之一,2023年至2029年的復合年增長率預測將達到7.13%12。據華安證券預測,到2025年,全球尼龍復合材料市場空間有望超過2300億元,行業復合增速19%。生物基產品替代前景十分廣闊。八、政策建議面對當前國際趨勢,有專家預測,即使在保守情況下,中國生物經濟規模在2035年仍有可能達到38.1萬億元的規12/zh-CN/industry-re13[1]韓祺,張瀚予.釋放中國生物經濟7.DOI:10.13523/j.cb.2312100.從這個角度上看,“十五五”將是我國生物制造全面崛起的關鍵時期,生物醫藥、生物基化學品/材料、生物能源、生物發酵、生物工程食品、生物飼料、生物技術裝備、生物服務的‘7+19生物制造產業體系將得到加快發展。未來的五年是我國生物制造產業決定性的五年,需要全(一)國家層面成立生物技術與經濟辦公室世界各個大國都清楚地認識到,誰引領了這次生物經濟,誰就有機會引領世界。我國2022年發布《“十四五”生物經濟發展規劃》,提出到2035年生物經濟綜合實力要穩居國際前列。在重大行動方面,美國多次提出要建立生物領域的曼哈頓級別的計劃,并在總統辦公室內設立國家生物技術協調辦公室(NBCO由總統任命主任,負責協調跨部門生物技術競爭和監督行動;美國國會也專門成立新舉生物技術國家安全委員會,以全面審查新興生物技術對國家安全的影響,并提出切實可行的建議。與之相比,我國近年增加了國家重點研發計劃等方面的基礎研究投入,但在扶持生物經濟重點產業領域的國家級計劃方面尚無具體行動。國際形勢日趨復雜,留給中國生物經濟發展的窗口期非常有限,時不我待。建議在國家層面成立生物技術與經濟辦公室,建立統籌協調機制,調配國內優質資源,集中優勢兵力,突破產業鏈關鍵環節,打造系統配套的產業生態。(二)加快形成高效的生態聚集過去40多年,我國已建設100多個生物工業園區,這 對中國發展生物技術和生物經濟起到非常重要的作用,尤其是制藥工業已形成了若干產業高地。在長三角、珠三角等區域,生物制造產業已經形成一定的集聚規模,這是政策和市場雙輪驅動的結果。值得注意的是,與美國相比,我國

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