几千年前,我们的祖先就会用发酵来酿酒、做酱油、发馒头——这其实就是最原始的“生物制造”。今天的生物制造,相当于把这门老手艺进行了升级:不光能酿酒,还能让微生物帮我们造药、造衣服、造塑料。
你喝的无糖饮料里的赤藓糖醇、身上穿的环保生物面料、治病用的重组蛋白药,甚至汽车轮胎里的生物基橡胶原料,都可能是微生物“打工”造出来的。在国家“十五五”规划明确的六大未来产业里,生物制造正是其中一员,它正从实验室一步步走向我们的日常生活。
一、生物制造是什么:请微生物来打工
根据《2023年生物制造产业白皮书》的定义,生物制造是指以工业生物技术为核心的先进生产方式:以基因工程、合成生物学等前沿生物技术为基础,利用菌种、细胞、酶这些生命体的代谢机能或催化功能,通过工业发酵工艺,规模化地生产目标产物。
说人话就是:把微生物当成一个个“微型工厂”,喂给它们便宜的原料,让它们在合适的条件下工作,吐出我们想要的产品。过去造东西要靠石油、煤炭这些化石原料,现在改由微生物来干这个活。

参考资料:国元证券,《造物致用,合成生物赋能未来》,2024.11.21.
那它和传统化工到底有什么差别?我们可以打个比方。传统化工像“硬碰硬”——高温、高压、加化学试剂,把原料的分子结构强行拆开再重组,费能又容易产生污染。生物制造则像“请微型工匠”——让微生物在常温常压的温和环境里,一步步把原料转化成产品,既省能又干净。
据世界自然基金会(WWF)估测,到2030年,工业生物技术每年有望降低10亿至25亿吨的二氧化碳排放。对于追求“降本增效、绿色低碳”的制造业来说,这是一条值得走的路。
二、生物制造能造什么:四大应用场景
生物制造到底能生产什么?目前已经延伸出“生物+医药”“生物+化工”“生物+能源”“生物+轻工”几大方向,未来还可能拓展到采矿、环保等领域。
在医药领域,重组蛋白药、抗体药、疫苗都是生物制造的产物;在食品领域,天然代糖、氨基酸、维生素已经大规模量产;在材料领域,生物基塑料、生物纤维正在替代石油基产品;在能源领域,生物乙醇、生物柴油等也在逐步落地。可以说,凡是我们日常要用的东西,很多都可以交给微生物来造。
三、产业链怎么拆:上、中、下游各干什么
很多人想布局生物制造,却被“合成生物学”“底盘细胞”“酶制剂”这些专业词劝退。其实,它的产业链和我们熟悉的汽车、手机一样,分上、中、下游三层,各司其职。
上游:造工具的“基础设施”
上游负责提供“生产工具”,是整个产业的底座。
它主要包括三样东西:

没有上游的技术突破,后面的环节都无从谈起。
从投资角度看,上游的关键是“技术壁垒”。目前国内部分上游环节还有“卡脖子”问题,比如工业重点菌种、酶制剂对外依存度很高,但反过来看,这也意味着进口替代的空间很大。
中游:改造菌种的“设计师”
中游的角色像“设计师”,它不直接卖终端产品,而是用上游的工具和原材料,改造微生物、搭建技术平台,为下游提供定制化方案。比如下游想生产天然代糖,中游就设计并改造出一株能高效合成代糖的微生物,再交给下游去放大生产。
中游的投资看点是“技术转化能力”。生物制造从实验室到产业化,链条长、环节多,需要很强的整合能力。
目前国内中游企业还在成长阶段,能打通“研发到转化”闭环的企业,成长空间大。
下游:卖产品的“终端”
下游把中游的技术方案变成实实在在的产品,卖给消费者或企业,覆盖医药、食品、材料、农业、能源等领域。
下游企业的类型很多,有专注细分领域的龙头,也有传统化工、医药企业跨界进场。它的投资看点是“商业化落地能力”——谁能最快规模化生产、占据细分龙头位置,谁就能先吃到行业增长的红利。

需要留意的是,上中下游三层并不是各自为战,而是相互带动的:上游技术突破能降低中游的研发成本,中游技术成熟能推动下游落地,下游需求增长又会反哺上游和中游。
小结
一句话总结:生物制造就是用微生物当工厂、以绿色方式造万物,产业链上中下游分工清晰——上游造工具、中游改菌种、下游卖产品。
它离我们不遥远,反而渗透在衣食住行里。
对投资者来说,看懂生物制造的投资逻辑和应用场景,再沿着产业链找自己的关注点,就能少走弯路。
你更关注上游的“卡脖子”突破,还是下游已经跑出来的龙头?欢迎在评论区聊聊~
参考资料:
1. 中信证券,《生物制造系列之一:政策理论自上加速,产业基础自下托举》,2024.05.31.
2. 国投证券,《合成生物学行业专题系列三:生物制造继往开来,细分领域皆有可为》,2024.04.13.
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