发布时间:2025-09-10 13:09 来源:中国食品报网
能造血的稻米、会“检测大脑”的系统……近年来,我国生物经济发展呈现良好态势,全国已建立起23个生物产业基地,生物科技专利申请量、研发人员数量全球领先。中国生物工程学会发布的《中国生物经济发展报告2025》显示,我国在全球前沿的生物制造等领域实现了全球领跑或并跑。生物基材料和化学品产值突破1万亿元,生物经济增加值占GDP比重超过7%。
从量变积累向质变飞跃
生物产业是生物经济的核心载体,它涵盖生物医药、生物制造、生物农业等领域,各领域围绕生物技术的研发、应用与产业化展开。
“当前我国生物产业正处于从‘量变积累’向‘质变飞跃’的关键期。”商务部研究院副研究员洪勇表示,此前产业在技术储备、企业培育、市场规模等方面的持续积累已见成效,现阶段产业发展重心正逐步转向核心技术攻坚、产品质量升级与产业链韧性提升,标志着我国生物产业正式迈入“以质取胜”的新阶段。
“我国以合成生物学、基因编辑等为主要标志的生物技术创新突破,推动了以生物医药、生物材料、生物能源、生物农业为主要内涵的生物制造快速增长。而人工智能赋能为生命科技创新与生物制造发展带来历史机遇。”全国人大常委会副委员长、农工党中央主席何维表示。
南京师范大学副校长黄和指出,合成生物学为生物制造带来了产业革新。以现在广泛应用的赤藓糖醇为例,过去天然提取的赤藓糖醇每吨价格在7万—8万元,而蔗糖每吨成本只有6000—7000元。受限于成本原因,赤藓糖醇曾长期被束之高阁。近几年,得益于合成生物学技术,通过工业化应用使葡萄糖转化为赤藓糖醇的规模持续扩大,成本也降至每吨2万元,开始广泛添加到食品饮料中。目前,赤藓糖醇的成本约为每吨1万元,价格的下探有望进一步带动产业的发展。
合成生物推动清洁能源开发
“世界经合组织对生物制造做了多年的研究和跟踪,认为通过生物制造可以推动工业领域的革命。”中国科学院天津工业生物技术研究所原所长马延和表示,生物制造之所以被关注,主要的特征是因为原料的可再生性,过程清洁绿色,还可以降低对环境的影响。总体来讲,生物制造可通过再生生物资源,通过新的生物工具跨领域的整合,推动传统农业或工业产品新模式的实现。
近日,陕西省生物农业研究所农业生物技术研究中心团队研发出一套“高效光驱动纤维素酶催化降解体系”。这项能让农林废弃物更高效“变废为宝”的技术,为绿色生物制造提供了全新解决方案。
据了解,植物纤维素是人们身边常见的“宝藏资源”,也是地球上储量最丰富的可再生碳资源,玉米秆、麦秸、树枝、落叶里都富含这种物质。将纤维素高效转化用来生产清洁能源、绿色化学品,让农林废弃物变成有价值的产业原料,对发展低碳经济意义重大。如何实现玉米秸秆等农林废弃物中植物纤维素的高效利用,是破解农林废弃物“变废为宝”难题、推动清洁能源开发与绿色生物制造产业发展的关键。
“近年来,科研界流行用光驱动体系处理纤维素。简单说就是将裂解多糖单加氧酶(LPMO)和类似叶绿素的‘光敏剂’配合,借助光的能量加速分解坚硬的纤维素。”该研究所博士辛东林介绍,但是光驱动体系和分解纤维素的“主力”纤维素酶配合时,总是互相拖后腿,要么效率上不去,要么成本降不下来,一直没法大规模应用到工厂生产中。
为解决这一难题,科研团队系统解析了限制光驱动LPMO与纤维素酶协同的关键因素,找到了拖后腿的关键原因,并针对这些限制因素,提出优化方案,最终实现了光驱动LPMO与纤维素酶的良性协同。在保证最终产糖率不变的前提下,纤维素酶用量减少了约50%。“这意味着以后用农林废弃物生产产品时,成本能大幅降低,效率还不打折扣。”辛东林进一步解释,“这项技术最直接的价值是让玉米秆、麦秸等农林废弃物的利用更高效。比如,以后处理这些废弃物时,不用投入大量昂贵的酶,就能高效生产出可用于清洁能源、生物塑料等领域的原料,既解决了农村秸秆焚烧污染问题,又能带动相关低碳产业发展。”
创新机制激活产业集群发展
全国生物制造产业发展曾面临核心源头创新薄弱、关键技术设备依赖进口等“卡脖子”困境,同时该领域还存在产学研融合深度不足、成果转化路径不畅等结构性矛盾,成为制约产业集群升级的关键瓶颈。为打通从“实验室”到“生产线”的堵点,多地通过“学会+专家+高校+企业”的创新机制,构建了高效产学研合作模式。
日前,黑龙江省绥化市举办科技成果产业化赋能绥哈大齐生物制造国家级产业集群政院企合作签约仪式,以产学研融合激活创新动能。中国科学院微生物研究所所长钱韦表示,通过此次签约合作,中国科学院微生物研究所将构建产学研协同创新体系,打造三方共建产业创新联盟平台,加速生物制造领域科技成果产业化,助推绥哈大齐生物制造产业集群建设,为龙江全面振兴贡献科技力量。
据了解,近年来绥化市围绕黑龙江省“4567”和市“4106”现代化产业体系,瞄准生物经济高质量发展目标,以产学研融合激活创新动能,联合新和成、龙凤玉米、京粮生物、星湖科技等生物经济类企业与东北林业大学、中国科学院微生物研究所、黑龙江省科学院等高校科研院所实施省“揭榜挂帅”、省重点研发、省重大科技成果产业化等项目,攻坚转化了一批关键核心技术,建成17家省级备案科学家工作室,其中,“寒地早粳稻遗传资源改良工作室”跻身全省标杆行列,为绥哈大齐生物制造国家级产业集群注入了科技基因,成为助推生物经济创新发展的试验田和成果转化地。
责任编辑:小牛