夯实产业底座，打通转化瓶颈：国资助力合成生物产业高质量发展

文/王雅倩 摘要 合成生物学正在推动从“发现生命”到“设计生命”的范式跃迁。这一技术将生物系统工程化、标准化，使微生物菌种成为可编程的“细胞工厂”，以可再生生物质替代化石原料，以绿色生物制造路径替代高污染化学合成。2026年1月，国家发展改革委等四部门联合印发《关于加强政府投资基金布局规划和投向指导的工作办法（试行）》，首次在国家层面将生物制造与元宇宙、量子信息、人形机器人并列，明确列为政府投资基金重点支持的未来产业方向。这一政策信号标志着国资对合成生物产业的定位已从“助力发展”升级为“战略引领”，将聚焦夯实产业底座、打通转化瓶颈，在更深层次上推动合成生物产业实现高质量发展。 正文 一、合成生物制造产业发展现状 合成生物制造产业当前处于技术突破与规模化应用的战略机遇期，产业规模保持高速增长、应用领域持续拓展，但仍面临核心技术自主可控能力不足、成果转化效率偏低、数据要素流通不畅及关键基础设施供给滞后等结构性挑战。 （一）产业定义和本质特征 合成生物学是在工程科学“自下而上”理念的指导下，以创建特定结构功能的工程化生命或实现生命过程的工程化为导向，综合系统、合成、定量、计算与理论科学的手段，以“设计-构建-测试-学习”的迭代研究原理认识生命的理论架构与方法体系。 与传统的化学合成路径相比，合成生物制造具有三个特征：一是原料为可再生生物质，传统制造业以石油、煤炭等化石资源为基本原料，合成生物制造则以玉米、秸秆、工业尾气等可再生生物质为碳源，从依赖化石能源的线性消耗模式转向基于生物循环的环境友好模式；二是制造逻辑重构，传统化工对于复杂结构物质（如青霉素、红景天苷）的合成已接近能力极限，而微生物细胞具备天然的高效合成能力，甚至可生产自然界不存在的全新物质；三是具有绿色属性，生物制造过程通常在常温常压下进行，碳排放显著低于石化路线。因此，合成生物学被学界公认为继“DNA双螺旋结构”和“基因组学技术”之后的第三次生命科学革命。 （二）产业链结构 合成生物制造产业链已形成清晰的三层架构。上游为基础支撑，即原料设备与使能 技术，原材料为生物质原料，如植物基、动物基、微生物基、合成生物基等，设备主要为生物制造设备，如发酵罐、分离纯化设备、存储设备等，使能技术包括基因测序、DNA合成、基因编辑、蛋白质设计、高通量筛选等。我国在中国科学院天津工业生物技术研究所、中国科学院深圳先进技术研究院、上海交通大学及深圳华大基因股份有限公司等机构企业的长期布局下，部分使能技术已取得重要突破。中游为平台赋能，即产品加工与制造，这是产业核心环节，涵盖六大产品门类，即生物制药（细胞与基因治疗、新型疫苗、抗体药物等）、生物食品（新型饮品、功能食品、替代蛋白）、农业生物产品（生物育种、生物肥料、生物饲料）、生物基材料（生物基塑料、化学纤维、橡胶）、生物能源（生物燃料、生物质发电）、生物化工产品（大宗与精细化工品）。下游是产品应用，即终端销售与应用推广，覆盖医疗、种植业、环保、日化、纺织、汽车等众多行业，根据中商情报网统计，目前中国合成生物学市场，医疗健康和化工能源是两大最主要的应用领域，合计占比接近90%。 （三）市场规模与发展态势 麦肯锡全球研究院预测，未来全球60%的物质生产有望通过生物制造方式实现；2030～2040年间，全球每年通过生物合成的材料、化学品及能源品将产生约2～4万亿美元的直接经济影响。据CB Insights预测，合成生物潜在可替代工业品市场约14.5万亿元、农业市场约8,300亿元、食品饮料市场约3,000亿元、消费品市场约2,000亿元、医疗健康市场约1,800亿元。根据赛迪顾问研究数据，2024年中国合成生物制造产业规模已接近800亿元，2025年有望逼近1,000亿元，预计2026年产业规模将突破千 亿元，2027年达1,700亿元。根据国家统计局数据，2023～2024年及2025年1～11月，生物基材料制造行业增加值增速分别为27.9%、26.3%和29.0%。 图1全球合成生物产业分领域潜在替代市场规模 数据来源：CB Insights，大公国际整理 （四）关键瓶颈与深层挑战 尽管我国生物制造产业在大宗产品规模上已形成显著优势，正加速迈向工业化生物经济时代，但在产业生态的微观层面，诸多深层次的结构性短板依然制约着高质量发展。 一是核心技术受制于人、关键环节“卡脖子”问题依然突出。尽管我国在大宗发酵产品规模上领先，但工业微生物菌种（尤其是高效细胞工厂）的开发、核心工业酶的创制、生物过程的智能控制等核心技术的自主率仍然不足，重大原始创新研究有待加强。高质量生物试剂、核苷酸、抗体等基础材料，以及高通量筛选设备、精密发酵传感器、数字化过程控制系统仍高度依赖进口。 二是实验室到产业化的成果转化率极低。全国专业化中试验证平台相对匮乏，大量具有应用潜力的原创技术无法完成工艺放大与工程化验证。高校院所的评价体系仍以论文、专利为导向，缺少面向产业需求的中试验证环节，此外企业受制于技术识别能力与试错成本，难以独立承担早期成果转化风险。 三是产业链上下游协同不足，创新资源呈现碎片化分布。高校实验室的基础研究成果、中试平台的工艺参数、产业化工厂的发酵数据、应用端的产品反馈信息分散存储、不互通。这种数据割裂状态导致菌种构建与工艺放大脱节，下游企业对特定功能产品的性能指标难以有效传导至上游研发端，相似代谢路径在不同机构被反复试错优化。 四是产业基础设施建设滞后于技术迭代需求。随着能量密度更高、安全性更好的生物基新材料及半固态/固态生物反应体系逐步走向市场，现有基于传统发酵工艺的中试平台与生产装备，可能无法完全适配下一代生物制造需求。合成生物产业需满足专业处理的特殊要求，涉及的重资产、长周期、高不确定性的基础设施供给不足，制约创新团 队低成本试错与快速迭代。 二、国资赋能合成生物产业发展的关键作用 国资作为“耐心资本”的代表与“国家战略”的践行者，正通过基金驱动、联合体组织、平台支撑及AI融合等多元手段，从单纯的资本注入转向生态构建。 （一）基金驱动：以“耐心资本”打通研发-投资-产业化链条 云南创沃生物产业投资基金是国资基金驱动模式的典型实践。该基金采用有限合伙制，普通合伙人为国投创益产业基金管理有限公司，云南沃森生物技术股份有限公司（以下简称“沃森生物”）作为有限合伙人出资4.5亿元，联合玉溪国有资本运营有限公司、中央企业乡村产业投资基金股份有限公司共同搭建市场化、专业化产业投资平台。沃森生物在公告中表示，本次参与设立产业投资基金，旨在“借助专业投资机构的研判能力与资源整合优势，延伸产业链布局，捕捉合成生物学、生物制造等前沿领域的发展机会”，“获得与目标企业直接合作的稀缺机会，为后续产业协同与战略并购奠定基础”。这一模式的价值在于央企基金提供全国性项目源，地方国资提供属地化产业空间与政策配套，产业资本提供技术判断与下游应用场景，三方协同显著降低了合成生物早期项目的信息不对称与长周期风险。 （二）联合体组织：以“创新共同体”攻克共性关键技术 鲁商福瑞达医药股份有限公司（以下简称“福瑞达”）牵头成立的山东省合成生物与生物绿色智造创新联合体，是国资以“创新组织者”身份整合产学研资源的深度实践。该联合体直面“关键核心技术受制于人、高附加值产品差距明显、成果转化体系不健全”三大瓶颈，构建“理事会决策、专家委员会咨询、实体化运行”的治理架构，通过“揭榜挂帅”、共同出资、知识产权共享、收益分成等方式，将成员单位结为“创新共同体”与“利益共同体”。其攻关方向直指产业核心痛点，底盘细胞代谢重构与高效合成技术、生物酶绿色催化技术、发酵过程智能控制技术、高效纯化共性技术四大类共性关键技术。三年建设期内，联合体力争突破关键核心技术或重大科技成果5项以上，改造开发高值化合物及工业酶生产菌种10个以上，推动5项以上重大科技成果落地转化。这一模式破解的是合成生物领域长期存在的“产学研协同机制不紧密、成果转化鸿沟难以跨越”的结构性障碍。 （三）平台支撑：以“产业底座”降低创新门槛与试错成本 2025年12月，北京经济技术开发区（以下简称“北京经开区”）发布的合成生物制造产业支持政策，集中体现了国资在产业基础设施供给层面的职能定位。一是概念验证平台，集菌种构建、改良、优化、工艺开发、小批量试制等功能于一体，为科研成果提供技术和工艺可行性验证、产品与场景体系验证、商业化前景验证服务；二是中试服务平台，布局自动化CXO服务平台及吨级以上中试生产平台，提供工业菌种智能构建、规模化扩试、智能化精准发酵、柔性分离纯化等工程化技术服务，单个平台最高可获3,000 万元支持；三是AI赋能平台，建设国家人工智能应用中试基地，统筹布局通用大模型和行业专用大模型，对使用第三方大模型服务的企业给予“模型券”支持，对于加快生物制造关键技术突破及产业化的给予最高100万元支持；四是专业产业空间，建设适配产业需求的高层高、大柱距、高荷载产业空间，加强蒸汽、温控系统、电力系统稳定供应，提升“三废”处理设施配套保障能力，新建或改造项目最高按实际投资30%给予补助。这一模式的本质是国资承担长周期、重资产、高不确定性的产业基础设施建设职能，降低社会资本和创新团队进入合成生物领域的制度成本与资金门槛。 （四）AI融合：以“数据-模型-工艺”闭环构筑平台化竞争力 AI与合成生物学的融合将推动行业竞争格局从“单点突破”向“平台化竞争”转型。AI的核心价值是依托大量实验、工艺放大数据训练校准模型，提升研发效率，推动领先企业向“平台化公司”转型，核心竞争力体现在整套研发与放大系统的综合实力，而非单一产品优势。北京经开区政策明确提出“支持企业在工业菌种筛选、基因自动化合成、关键酶等蛋白质元件设计、代谢通路优化、发酵过程控制等核心环节广泛应用人工智能技术”，“加快建立行业高质量数据集”。国资在该领域的赋能，不应止于采购算力服务，而应着力于构建行业高质量数据集、开发垂直领域专用模型，形成具备长期复利效应的数字资产。 三、关于国资促进合成生物产业发展路径的探讨 国有资本可进一步发挥“可靠第三方”的枢纽作用，聚焦中试平台、可信数据空间、智能融合平台等基础设施的共建共享，降低民营或中小企业的试错成本，破解从实验室到生产线的成果转化难题。 中央企业及地方国资既能保持中立立场，牵头制定公平公正的数据流通规则与菌种资源共享机制，从根源上避免创新资源被单一主体垄断，又能凭借强大的资本实力、政策支撑与全产业链号召力，跨界联动生物、化工、材料、能源、农业等多领域主体，当好产业“底座”、创新“先锋”、生态“连接器”。为更好发挥国资作用，或可从以下几条路径出发。 （一）发挥中央企业“可靠第三方”作用 针对以合成生物学为代表的国家基础性、关键性生物资源开发利用，要充分发挥综合性国有资本运营公司作用，依托无产业竞争背景的独特优势，成为推动国家合成生物菌种资源、工艺数据开发利用的“可靠第三方”，既能维护生物安全与数据合规，又能发挥资本链接作用。通过构建“一菌一码”合成生物菌种资源追溯体系，以唯一标识贯通菌种构建、保藏、授权使用、工艺开发、产业化放大、衍生成果权属确认全生命周期，打通创新链、数据链、价值链中的多重壁垒，赋能监管创新、驱动技术协同，强化生物安全与知识产权保护，在保障国家生物战略资源安全的前提下，促进合成生物产业高质量发展。 （二）盘活带动合成生物产业数据要素加速流通 中试放大是拉通合成生物实验室研发与产业化生产的关键枢纽，既是激活产业链循环的“大动脉”，也是释放技术转化潜力的重要载体。它一头连接基础研究环节的技术成熟度提升与工艺可行性验证，通过中试参数反向赋能高校院所研发方向精准校准；另一头对接产业化应用端的规模化生产、成本控制与市场准入需求。以中试平台为切入口，通过数据赋能解决工艺放大难、工程化验证周期长等行业痛点，既有高价值场景需求保障，又能反向撬动菌种库、代谢通路数据、发酵过程参数、纯化工艺等全链路数据协同。北京经开区已率先探索“对搭建中试服务平台给予最高3