在當今全球科技日新月異的時代背景下，生物制造作為新興科技與產業(yè)變革的重要交匯點，正以前所未有的速度重塑著人類社會的生產生活方式。生物制造，這一融合了生物學、工程學、信息學等多學科交叉領域的先進制造技術，不僅為醫(yī)療健康、食品農業(yè)、材料科學、環(huán)境保護等多個領域帶來了革命性的突破，還為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標、推動經濟轉型升級提供了強大的動力源泉。

中投產業(yè)研究院發(fā)布的《生物制造產業(yè)發(fā)展白皮書2025》旨在全面剖析生物制造產業(yè)的發(fā)展背景、現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與機遇，以及未來的發(fā)展趨勢與政策導向，為政府決策、企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃和社會各界提供參考與借鑒。通過深入解讀生物制造的核心價值與未來潛力，將為您呈現(xiàn)一個全面、客觀、深入的生物制造產業(yè)畫卷。

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在科技飛速發(fā)展與全球可持續(xù)發(fā)展理念深入人心的當下，生物制造產業(yè)正經歷著深刻的市場需求變革。這一產業(yè)憑借對生命科學的深入挖掘與創(chuàng)新應用，從傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝逐步演進為涵蓋生物制藥、生物基材料、生物能源等多領域的戰(zhàn)略性新興產業(yè)，其市場需求變化既受技術突破的驅動，也與社會經濟環(huán)境的變遷緊密相連。

一、生物制藥領域：精準醫(yī)療與個性化需求崛起

隨著基因測序、基因編輯以及生物信息學等技術的迅猛發(fā)展，精準醫(yī)療成為生物制藥領域的核心發(fā)展方向，深刻改變著市場需求格局。過去，藥物研發(fā)多以群體為目標，采用 “一刀切” 的模式，導致藥物有效性和安全性在個體間存在顯著差異。如今，精準醫(yī)療強調根據(jù)患者的基因特征、分子標志物等信息，量身定制個性化的治療方案，這使得針對特定基因突變或疾病亞型的藥物需求急劇增長。

以腫瘤治療為例，傳統(tǒng)化療藥物在殺傷癌細胞的同時，也會對正常細胞造成嚴重損傷，且療效因患者個體差異較大。而近年來興起的靶向抗癌藥物和免疫治療藥物，能夠精準識別并作用于癌細胞的特定靶點，或者激活患者自身的免疫系統(tǒng)來攻擊腫瘤，顯著提高了治療效果和患者的生活質量。如阿斯利康和第一三共株式會社的 ADC 藥物 DatopotamabDeruxtecan（Dato-DXd），針對特定類型的癌癥患者展現(xiàn)出良好療效，成為市場關注的焦點。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全球有超過 1600 種抗癌藥物和疫苗處于研發(fā)階段，其中很大一部分聚焦于罕見癌癥以及實體瘤的個性化治療。

神經系統(tǒng)疾病和代謝性疾病領域同樣如此。隨著全球老齡化進程的加速，阿爾茨海默病、帕金森病等神經系統(tǒng)疾病的發(fā)病率逐年上升，給社會和家庭帶來沉重負擔�；颊邔τ谀軌蛴行а泳徏膊∵M展、改善癥狀的藥物需求迫切。截至 2024 年 1 月，僅阿爾茨海默病研發(fā)領域就有 164 項臨床試驗正在對 138 款藥物進行評估。同時，肥胖、糖尿病等代謝性疾病在全球范圍內的高發(fā)，尤其是在亞太和北美等地區(qū)，不良生活方式引發(fā)的健康問題日益凸顯，推動了對 GLP-1 受體激動劑等相關治療藥物的旺盛需求。諾和諾德和禮來的減肥藥 Wegovy 和 Zepbound 在市場上供不應求，羅氏等藥企也紛紛布局該領域，充分顯示了市場對代謝類藥物的強勁需求。

二、生物基材料市場：綠色環(huán)保與高性能需求并行

在全球 “碳中和”“碳達峰” 目標的引領下，傳統(tǒng)石化基材料因高能耗、高污染以及資源有限性等問題，逐漸難以滿足市場需求，生物基材料憑借其綠色環(huán)保、可再生的特性，迎來了前所未有的發(fā)展機遇。消費者環(huán)保意識的不斷提高，使得市場對生物基塑料、生物基纖維等產品的認可度和接受度持續(xù)攀升。

生物基塑料方面，聚乳酸（PLA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）等可降解生物塑料成為替代傳統(tǒng)石油基塑料的熱門選擇。這些生物基塑料在自然環(huán)境中可降解，有效減少了白色污染，廣泛應用于包裝、一次性餐具、農業(yè)地膜等領域。例如，嘉吉公司將區(qū)塊鏈技術應用于生物基聚酯（PHA）供應鏈，實現(xiàn)從原材料到成品的全流程溯源，滿足了市場對環(huán)保產品可追溯性的需求，推動了 PHA 在市場上的應用推廣。在生物基纖維領域，以竹纖維、麻纖維等天然纖維為原料，以及通過微生物發(fā)酵合成的生物基化學纖維，因其具有良好的透氣性、吸濕性和生物相容性，在紡織服裝行業(yè)備受青睞，既符合消費者對舒適、健康穿著的追求，又滿足了環(huán)保理念下對可持續(xù)時尚的需求。

與此同時，市場對生物基材料的性能要求也在不斷提高。一方面，研發(fā)人員致力于提升生物基材料的機械性能、熱穩(wěn)定性等，使其能夠在更多高端領域替代傳統(tǒng)材料。例如，通過對生物基材料的分子結構進行設計和優(yōu)化，開發(fā)出具有高強度、高韌性的生物基工程塑料，有望應用于汽車零部件制造、航空航天等對材料性能要求苛刻的行業(yè)。另一方面，生物基材料的成本降低成為產業(yè)發(fā)展的關鍵挑戰(zhàn)之一。隨著技術的進步和規(guī)�；�生產的推進，降低生物基材料的生產成本，提高其性價比，將進一步拓展市場需求，加速其對傳統(tǒng)材料的替代進程。

三、生物能源領域：能源轉型與可持續(xù)發(fā)展驅動需求增長

在全球能源危機和氣候變化的雙重壓力下，生物能源作為一種清潔、可再生的能源形式，其市場需求呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。生物乙醇、生物柴油、生物制氫等生物能源產品，不僅能夠有效減少對化石能源的依賴，降低溫室氣體排放，還能為能源供應提供多元化的選擇，保障能源安全。

生物乙醇是目前應用最為廣泛的生物能源之一。傳統(tǒng)的生物乙醇生產主要以糧食作物為原料，如玉米、甘蔗等，但隨著對糧食安全的關注以及可持續(xù)發(fā)展理念的深入，利用木質纖維素等非糧生物質生產生物乙醇成為研究和發(fā)展的重點。通過基因編輯和合成生物學等技術，對微生物進行改造，使其能夠高效分解木質纖維素并轉化為乙醇，大大提高了生物乙醇的生產效率和經濟性。例如，美國LanzaTech 公司利用鋼廠廢氣（CO、H?）和光伏電力，通過微生物合成乙醇，每噸乙醇減少 3 噸 CO?排放，這種創(chuàng)新的生產模式既實現(xiàn)了工業(yè)廢氣的資源化利用，又降低了生物乙醇的生產成本，符合市場對低成本、低碳排放生物能源的需求。

生物柴油作為另一種重要的生物能源，通常由動植物油脂與甲醇或乙醇通過酯交換反應制備而成。與傳統(tǒng)柴油相比，生物柴油具有含氧量高、燃燒性能好、排放污染物少等優(yōu)點，可直接用于現(xiàn)有柴油發(fā)動機，無需對發(fā)動機進行大規(guī)模改造，這使得生物柴油在交通運輸領域具有廣闊的應用前景。在一些國家和地區(qū)，政府通過制定生物柴油強制摻混政策，推動生物柴油的市場需求增長。此外，生物制氫技術也在不斷發(fā)展，利用微生物發(fā)酵或光催化等方法制取氫氣，具有清潔、可持續(xù)的特點，有望在未來能源體系中占據(jù)重要地位，尤其是在燃料電池汽車等領域，將為解決能源轉型過程中的儲能和動力問題提供新的途徑。

四、農業(yè)生物制造：保障糧食安全與綠色農業(yè)發(fā)展需求凸顯

隨著全球人口的持續(xù)增長和人們生活水平的提高，對糧食的數(shù)量和質量都提出了更高的要求。農業(yè)生物制造技術在提高農作物產量、改善農產品品質、增強農作物抗逆性以及發(fā)展綠色農業(yè)等方面發(fā)揮著關鍵作用，市場需求日益旺盛。

在提高農作物產量方面，通過基因編輯技術培育具有優(yōu)良性狀的農作物品種成為重要手段。例如，科學家利用基因編輯技術對水稻、小麥等主要糧食作物的基因進行精準修飾，使其具有更強的光合作用效率、養(yǎng)分吸收能力和抗病蟲害能力，從而實現(xiàn)農作物產量的顯著提升。同時，生物肥料和生物農藥的應用也為保障農作物產量和質量提供了有力支持。生物肥料能夠改善土壤結構、增加土壤肥力、促進農作物生長，且對環(huán)境友好；生物農藥則以其低毒、低殘留、對非靶標生物安全等特點，逐漸成為化學農藥的重要替代品，符合綠色農業(yè)發(fā)展的需求。例如，一些微生物菌劑類生物肥料和植物源生物農藥在市場上的應用越來越廣泛，受到農民和農業(yè)企業(yè)的青睞。

在改善農產品品質方面，農業(yè)生物制造技術可用于開發(fā)具有更高營養(yǎng)價值、更好口感和更長保鮮期的農產品。例如，通過基因工程技術提高農作物中維生素、礦物質等營養(yǎng)成分的含量，或者改變農產品的風味物質組成，提升其口感和風味。此外，利用生物保鮮技術，如微生物發(fā)酵產生的天然保鮮劑，能夠延長農產品的保鮮期，減少產后損失，滿足市場對新鮮、優(yōu)質農產品的持續(xù)供應需求。隨著消費者對健康、綠色食品的關注度不斷提高，有機農產品、功能性食品等市場需求快速增長，進一步推動了農業(yè)生物制造技術在相關領域的應用和發(fā)展。

生物制造產業(yè)的市場需求正處于快速變化之中，在生物制藥、生物基材料、生物能源以及農業(yè)生物制造等各個細分領域，技術創(chuàng)新、社會經濟環(huán)境變化以及消費者需求升級等因素相互交織，共同塑造了產業(yè)發(fā)展的新趨勢。企業(yè)和科研機構需緊密跟蹤市場需求變化，加大技術研發(fā)投入，加強產學研合作，才能在激烈的市場競爭中把握機遇，推動生物制造產業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展，為解決全球面臨的健康、環(huán)境和能源等問題提供創(chuàng)新解決方案。