巴西政府最新公布的數據顯示，巴西“國家生物柴油生產(chǎn)和使用計劃”實(shí)施20年來(lái)，共生產(chǎn)生物柴油770億升，助力二氧化碳減排2.4億噸，并節省了約380億美元的柴油進(jìn)口費用。同時(shí)，根據巴西總統盧拉此前簽署的《未來(lái)燃料法》，未來(lái)將進(jìn)一步鼓勵乙醇、生物柴油和可持續航空燃料的生產(chǎn)和使用，推動(dòng)巴西能源轉型。

　　生物柴油僅僅是生物制造領(lǐng)域技術(shù)相對成熟、產(chǎn)業(yè)化程度相對較高的產(chǎn)品之一。合成生物學(xué)、生物材料、生物能源、抗病轉基因作物等均是生物制造所覆蓋的領(lǐng)域，每一項技術(shù)的突破性進(jìn)展，都為未來(lái)的商業(yè)化應用提供了廣闊的前景。

　　作為全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要組成部分，有專(zhuān)家詩(shī)意地評價(jià)生物制造為“新時(shí)代的‘天工開(kāi)物’”。

　　根據經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）預測，到2030年，生物制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)規模將達到全球工業(yè)生產(chǎn)總值的35%。按照麥肯錫的預測，未來(lái)生物制造能覆蓋70%左右的化學(xué)制品。

　　所謂生物制造，是指以細胞、活性分子和生物材料為“基本成形單元”，以生物體機能進(jìn)行大規模物質(zhì)加工與物質(zhì)轉化，為社會(huì )發(fā)展提供工業(yè)商品的新技術(shù)。其科技含量極高，但原理卻并不難理解，按照科普作家的說(shuō)法，“有點(diǎn)像制作酸奶”。

　　在家制作酸奶其實(shí)很簡(jiǎn)單：先將純牛奶加熱到40攝氏度至45攝氏度，然后加入酸奶發(fā)酵菌或者一點(diǎn)普通酸奶作“引子”，攪拌均勻后放入干凈的保溫容器中密封好，靜置大約半天時(shí)間即大功告成。

　　生物制造也是同樣的原理。我們可以將其視作一個(gè)“生物工廠(chǎng)”。在這家工廠(chǎng)里，沖在生產(chǎn)一線(xiàn)的不是工人，而是各種菌、酶等，它們的代謝活動(dòng)就是制造過(guò)程。只不過(guò)，相較于在家制作酸奶這種手工作坊式的生產(chǎn)模式，生物制造帶有更強的高端制造業(yè)屬性，所以高端制造業(yè)要面對的挑戰，它也要面對。

　　最典型的就是量產(chǎn)問(wèn)題。對高端制造業(yè)來(lái)說(shuō)，從實(shí)驗室階段到量產(chǎn)階段，可不僅僅是規模的變化，二者之間隔著(zhù)一個(gè)遍地是溝的“死亡谷”。究其根本，高端制造本身涉及的環(huán)節極多，任何一個(gè)環(huán)節成功率的微小波動(dòng)，都會(huì )在乘數效應的放大下，導致最終產(chǎn)品成品率的劇烈波動(dòng)。而實(shí)驗室環(huán)境相對簡(jiǎn)單純粹，無(wú)菌無(wú)塵控溫控濕是基本配置，變量天然就少，控制效果自然較好�？梢坏┥仙�到工業(yè)級規模，變量就會(huì )大幅增加，控制難度也會(huì )呈指數級上升，更別提這些變量還會(huì )以各種稀奇古怪的方式糾纏在一起，讓問(wèn)題變得更加復雜。

　　生物制造領(lǐng)域曾經(jīng)的明星公司阿米瑞斯（Amyris）就掉入過(guò)類(lèi)似的坑。

　　2007年，Amyris首次通過(guò)合成生物學(xué)方法、以甘蔗為原料生產(chǎn)出法尼烯（一種高度不飽和化合物，可廣泛應用于氧化還原等化學(xué)反應中），在生物燃料界“一戰成名”。此時(shí)，其實(shí)驗室規模只有區區50升。

　　在取得一系列“基于可控流程”的研究成果后，公司高管宣布，到2012年公司法尼烯產(chǎn)量將達到4000萬(wàn)升至5000萬(wàn)升。但令人費解的是，自從進(jìn)入量產(chǎn)階段，發(fā)酵儲罐里的酵母菌就開(kāi)始批量死亡。為此，公司聘請了多位專(zhuān)家，包括來(lái)自第三方機構的研究人員，可都沒(méi)有找到答案。到2013年，Amyris法尼烯產(chǎn)量?jì)H增至400萬(wàn)升，項目最終破產(chǎn)。

　　除此以外，方向選擇也是個(gè)考驗。

　　從企業(yè)存續的“小”視角看，制造企業(yè)要想獲得高利潤，要么成本夠低，要么附加值夠高，這個(gè)邏輯放在生物制造上也成立。以目前的技術(shù)水平來(lái)看，整個(gè)生物制造領(lǐng)域距離形成成本優(yōu)勢還有不短的路要走，唯一的出路就是生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品。這也是為什么很多生物制造企業(yè)都會(huì )將目光瞄準玻尿酸、膠原蛋白等美容產(chǎn)品的原因所在。

　　但從更高的層面來(lái)看，生物制造的意義顯然不止于企業(yè)利潤。它是一種戰略性產(chǎn)業(yè)，既代表了產(chǎn)業(yè)升級趨勢，又是一種事關(guān)經(jīng)濟安全的替代方案。因此，站在國家的視角來(lái)看，賺不賺錢(qián)尚在其次，有沒(méi)有技術(shù)儲備、能否形成產(chǎn)業(yè)轉化能力更為重要。

　　由此，就不難理解為何各國都對生物燃料這種附加值并不算特別高的能源產(chǎn)品高度重視了。

　　綜合各國媒體報道可以看到，最近幾年，全球各主要經(jīng)濟體紛紛開(kāi)始關(guān)注生物制造。

　　2022年9月，時(shí)任美國總統拜登簽署了旨在推動(dòng)美國生物技術(shù)生產(chǎn)和研究的行政命令。2023年3月22日，美國又發(fā)布《生物技術(shù)和生物制造明確目標》，提出要在20年內通過(guò)可持續和具有成本效益的生物制造方式生產(chǎn)滿(mǎn)足美國化學(xué)品至少30%的需求。

　　根據歐盟《工業(yè)生物技術(shù)遠景規劃》，2030年歐盟生物基原料將替代6%至12%的化工原料、30%至60%的精細化學(xué)品；2050年歐盟將在航空領(lǐng)域全部使用可持續生物航空煤油。

　　日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省于2021年2月發(fā)布《生物技術(shù)驅動(dòng)的第五次工業(yè)革命報告》，將智能細胞和生物制品列為生物經(jīng)濟領(lǐng)域優(yōu)先發(fā)展方向。

　　中國對此也高度重視。2022年5月，國家發(fā)展改革委印發(fā)《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規劃》，這是中國首部聚焦生物經(jīng)濟發(fā)展的五年規劃。2023年底，中央經(jīng)濟工作會(huì )議明確提出，打造生物制造、商業(yè)航天、低空經(jīng)濟等若干戰略性新興產(chǎn)業(yè)。今年的《政府工作報告》對科技領(lǐng)域重大事項作出全面安排，提出要“培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未來(lái)產(chǎn)業(yè)”。

　　可以想見(jiàn)，在不久的將來(lái)，生物制造會(huì )在全球范圍內掀起新一輪熱潮，改變更多行業(yè)以及更多人的生活。 （本文來(lái)源：經(jīng)濟日報 作者：王 毅）