鄧子新院士：生物制造原始創(chuàng)新的一小步，可能就是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大步

生物制造到底能改變什么？

在2026生物制造大賽啟動(dòng)儀式上，中國(guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)教授鄧子新給出了一個(gè)直觀的解釋：合成生物學(xué)和土木工程、機(jī)械工程有相似之處，都是先根據(jù)需求設(shè)計(jì)藍(lán)圖，再按照藍(lán)圖組織材料、搭建系統(tǒng)。不同的是，傳統(tǒng)工程使用磚頭、水泥和機(jī)械零件，合成生物學(xué)使用的是基因、蛋白、調(diào)控元件和細(xì)胞底盤。

這意味著，生命系統(tǒng)正在被工程化，就像積木一樣，被重新設(shè)計(jì)與搭建。

過(guò)去，人類發(fā)現(xiàn)新藥、新功能成分、新農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，往往依賴從植物、動(dòng)物、微生物中篩選。青霉素、鏈霉素、阿維菌素、青蒿素等經(jīng)典成果，都與天然篩選密切相關(guān)。但這種模式也有明顯限制：發(fā)現(xiàn)難、培養(yǎng)難、工藝復(fù)雜、資源消耗高，進(jìn)入量產(chǎn)后還可能面臨污染、排放、安全和成本問(wèn)題。

鄧子新院士指出，生物制造正在改變這一傳統(tǒng)路徑。隨著基因組學(xué)、大數(shù)據(jù)、高通量篩選、自動(dòng)化平臺(tái)和AI技術(shù)發(fā)展，生物制造正在從“找菌種”轉(zhuǎn)向“找基因”，從“被動(dòng)篩選”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)設(shè)計(jì)”，從“利用自然菌種”轉(zhuǎn)向“人工設(shè)計(jì)產(chǎn)生菌”。

從“天然獲取”到“主動(dòng)設(shè)計(jì)”

在鄧子新院士看來(lái)，生物制造是大健康創(chuàng)新的引擎，也是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要驅(qū)動(dòng)力。

它的價(jià)值，不只是發(fā)現(xiàn)一個(gè)新分子，而是改變產(chǎn)品的來(lái)源和生產(chǎn)方式。通過(guò)基因編排和細(xì)胞工廠構(gòu)建，一些原本來(lái)自植物的天然產(chǎn)物，可以由微生物像“釀酒”一樣生產(chǎn)出來(lái)。這就是他提到的“借腹生子，以小博大”。

例如，一些風(fēng)味物質(zhì)、天然活性成分、農(nóng)業(yè)活性物質(zhì)和健康相關(guān)產(chǎn)品，原來(lái)需要大量植物原料才能提取，受種植周期、產(chǎn)地、氣候和供應(yīng)鏈影響較大。通過(guò)合成生物學(xué)方法，可以把相關(guān)基因放入酵母菌等底盤細(xì)胞中，讓微生物生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物，從而提升生產(chǎn)效率，降低資源消耗，并提高供應(yīng)穩(wěn)定性。

這背后是一個(gè)更深層的變化：產(chǎn)品不再只是“找出來(lái)”，而是可以被“設(shè)計(jì)出來(lái)”。

從“能生產(chǎn)”到“更高效、更綠色地生產(chǎn)”

生物制造的價(jià)值，不止于替代原料來(lái)源，更在于推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)。

鄧子新院士在發(fā)言中提到，生物制造可以用于改變產(chǎn)品品質(zhì)、減少無(wú)效組分、優(yōu)化生產(chǎn)路徑、降低污染排放，并推動(dòng)傳統(tǒng)化學(xué)合成路線向生物合成路線轉(zhuǎn)變。比如在代糖、維生素E等產(chǎn)品中，生物合成路徑有機(jī)會(huì)縮短生產(chǎn)流程、降低能耗和安全風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)微生物發(fā)酵或生物轉(zhuǎn)化，可以把復(fù)雜路徑變得更簡(jiǎn)單、更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保。

生物制造還可以解決傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)中的實(shí)際問(wèn)題。比如部分抗生素生產(chǎn)過(guò)程中存在異味排放、尾氣處理和生物污染問(wèn)題，通過(guò)基因組分析和基因編輯，可以找到產(chǎn)生異味或污染風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并在不影響主產(chǎn)品生產(chǎn)的前提下進(jìn)行改造。

這類案例說(shuō)明，生物制造不是停留在實(shí)驗(yàn)室的前沿概念，而是在真實(shí)產(chǎn)業(yè)中解決問(wèn)題：降低成本、減少污染、提升穩(wěn)定性、提高安全性。

大賽使命，把“一小步”聚變成“一大步”

鄧子新院士在發(fā)言中提到，合成生物學(xué)和生物制造結(jié)合起來(lái)，需要科學(xué)家和工程師一起合作，對(duì)生物體進(jìn)行“布線”和“編程”。目標(biāo)是更高效、更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保地生產(chǎn)藥物、食品、健康產(chǎn)品和綠色能源，并為重大疾病診療提供新手段。

這句話也點(diǎn)出了生物制造產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵：技術(shù)突破只是起點(diǎn)，真正重要的是把技術(shù)變成產(chǎn)品、工藝、平臺(tái)和產(chǎn)業(yè)能力。

當(dāng)前，生物制造已經(jīng)進(jìn)入從科研突破走向產(chǎn)業(yè)落地的關(guān)鍵階段。一方面，底層技術(shù)正在加速發(fā)展，包括基因編輯、細(xì)胞工廠、酶工程、AI驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、數(shù)字化工藝平臺(tái)等；另一方面，應(yīng)用場(chǎng)景正在不斷拓展，覆蓋食品及日化功能原料、生物基材料、綠色農(nóng)業(yè)、關(guān)鍵設(shè)備及試劑國(guó)產(chǎn)化、生命健康等方向。

這正是2026生物制造大賽設(shè)立并設(shè)置前沿技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新兩大賽道的意義。

對(duì)科研團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，這是一次把實(shí)驗(yàn)室成果推向產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景的機(jī)會(huì)。

對(duì)創(chuàng)新企業(yè)來(lái)說(shuō)，這是一次被資本、園區(qū)和市場(chǎng)看到的機(jī)會(huì)。

對(duì)大企業(yè)和地方產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，這是一次發(fā)現(xiàn)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新場(chǎng)景的機(jī)會(huì)。

生物制造的未來(lái)，不會(huì)只靠某一個(gè)單點(diǎn)技術(shù)突破，而要靠科學(xué)發(fā)現(xiàn)、工程放大、場(chǎng)景驗(yàn)證和產(chǎn)業(yè)資源的系統(tǒng)協(xié)同。

正如鄧子新院士所說(shuō)“原始創(chuàng)新的一小步，可能就是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大步。”

2026生物制造大賽要做的，就是把這些“一小步”淬煉出來(lái)、托舉出來(lái)、聚變起來(lái)，讓更多創(chuàng)新真正走向產(chǎn)業(yè)，走向市場(chǎng)，走向美好生活。

來(lái)源丨35斗

編輯 | 農(nóng)財(cái)君

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