生物制造：抢占未来产业的“生命工厂”，定义新质生产力增长极
1、生物制造行业发展综述
生物制造被定义为“利用微生物、细胞、酶等生物体或生物系统，通过工程化设计，进行物质加工与合成的先进生产方式”。它是生物经济的重要组成部分，核心特征是以可再生生物质为原料，以生物体为生产工具，以绿色低碳为过程导向。其产业范畴明确涵盖生物基材料、生物化学品、未来食品等领域，并被2025年《政府工作报告》确立为国家重点培育的未来产业之一。
生物制造行业发展主要历程
资料来源：普华有策咨询
中国已成为全球最大的生物发酵产品生产国。产业规模超万亿元，形成了以生物医药、生物基材料、健康食品、生物能源为支柱的产业体系。但上游核心菌种、高端装备仍依赖进口，中试放大环节薄弱。
2、生物制造产业链总结及影响
（1）行业产业链总结
生物制造产业链呈现清晰的“微笑曲线”特征。上游是价值与风险的高地，涵盖核心生物元件（基因、酶）、底盘微生物菌种、专业仪器装备（DNA合成仪、生物反应器）及原材料（糖类与非粮生物质）。其技术壁垒最高，是决定产业自主性与成本竞争力的根本。中游是价值转化与放大的枢纽，主要包括研发设计平台、合同研发生产组织（CDMO）以及关键的中试放大环节，其效率决定了从实验室“样品”到工厂“产品”的生死时速。下游是价值实现与市场拉动的终端，覆盖医药、可降解材料、健康食品、绿色能源等广阔应用领域，其需求规模和政策标准直接牵引产业投资与技术迭代方向。
（2）生物制造行业上游发展的影响
上游的突破是产业颠覆性发展的前提。核心菌种与酶的自主知识产权，直接决定了产品能否实现以及成本是否具备竞争力。我国在长链二元酸、丙氨酸等产品上的全球领先地位，正是源于上游菌种构建技术的率先突破。同时，原料从粮食向秸秆、二氧化碳等非粮路线的拓展，不仅是降低成本的关键，更是响应国家“不与人争粮”战略、保障产业可持续性的根基。上游任何环节的“卡脖子”，都会严重制约整个产业体系的升级与安全。
（3）生物制造行业下游发展的影响
下游应用市场的扩容与升级是产业发展的核心拉力。首先，明确的终端需求（如“限塑令”催生对PLA的需求、“减糖”趋势催生对阿洛酮糖的需求）为技术研发和产能投资提供了清晰的市场信号。其次，不同应用领域对产品的纯度、规格、法规要求差异巨大（如医药级与工业级），下游的高标准不断倒逼中上游提升工艺水平和质量控制能力，驱动产业整体向高质量、高附加值方向演进。下游市场的绿色消费意识觉醒，正与上游的低碳制造形成良性循环，共同塑造产业的绿色品牌与社会价值。
3、生物制造行业竞争格局分析
当前中国生物制造行业竞争格局呈现 “一超多强、新星涌现、跨界融合” 的立体化态势，远非传统线性竞争。市场集中度因细分领域而异，在某些氨基酸等部分成熟的大宗产品上集中度较高，但在多数新兴高价值领域，市场仍处于快速分化与整合的前夜。
生物制造行业核心竞争群体
资料来源：普华有策
区域格局上，已形成以长三角（上海、江苏的研发与高端制造）、京津冀（北京的基础研发与政策策源）、粤港澳大湾区（深圳的合成生物产业集群与资本活力）为核心的三大创新高地，以及以山东、吉林等地为代表的传统发酵产业升级区，区域间呈现明显的协同与梯次分工。
4、驱动生物制造行业发展的主要因素
（1）国家战略的顶层设计与刚性约束
这是最根本的驱动力量。2025年中央经济工作会议强调“以科技创新引领新质生产力发展”，生物制造作为典型的新质生产力，其发展被提到了前所未有的政治高度。“十五五”规划建议中关于“推动制造业高端化、智能化、绿色化”的要求，为生物基材料替代传统石油基材料提供了明确的政策接口。同时，“双碳”目标构成了强有力的环境约束，使得具备碳固定潜力的生物制造路线（如利用二氧化碳发酵）不仅具备经济性，更具备战略必要性。粮食安全战略则明确鼓励非粮生物质原料路线的技术开发与产业化，为行业打开了资源天花板。
生物制造行业主要政策解读
资料来源：普华有策
（2）“AI for Science”带来的范式革命
人工智能，特别是机器学习与深度学习，正以前所未有的方式重塑生物制造的核心研发流程。AI能够高效解析海量生物数据，预测蛋白质结构、优化代谢途径、智能设计高性能酶和菌种，将传统“试错型”研发的周期从数年缩短至数月甚至数周。例如，AI辅助的蛋白质工程已成功设计出自然界不存在的、性能更优的工业酶。这种“干湿实验闭环”的智能研发范式，极大降低了研发成本与不确定性，使得更多小众、高价值的生物分子实现商业化生产成为可能，从根本上加速了产业创新迭代速度。
（3）下游市场绿色化与消费升级的强劲拉动
社会与市场的绿色转型创造了巨大的终端需求。在塑料污染治理的全球共识下，生物可降解材料（PLA、PHA）的市场需求呈现指数级增长。在健康中国战略下，消费者对“清洁标签”、功能性食品配料（如益生元、稀有糖）的需求持续旺盛。在能源安全与交通脱碳压力下，生物航空煤油（SAF）成为航空业难以替代的脱碳选择，各国强制掺混政策正在形成新一轮市场爆发点。这些清晰的下游需求，为生物制造产品提供了明确的市场出口和价格承受空间。
（4）金融资本与产业资本的深度聚焦与长期押注
自2021年以来，生物制造与合成生物学领域已成为全球及中国一级市场最炙手可热的投资赛道之一。不仅风险投资（VC）、私募股权（PE）大量涌入，头部产业资本（如化工、医药巨头）也通过战略投资、设立基金、自建研发部门等方式深度布局。这种资本热潮不仅解决了创新企业早期研发的“燃料”问题，更重要的是推动了资本市场对行业估值逻辑的理解，鼓励了更多长期、耐心的资本投入，为需要漫长孵化周期的底层技术突破提供了宝贵的资金支持，形成了“技术突破-资本加持-加速产业化”的正向循环。
北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”生物制造行业深度研究及趋势前景预判报告》系统剖析了生物制造作为国家战略级未来产业的全局脉络。首先界定其内涵，梳理从传统发酵到合成生物学的演进历程，并量化分析当前市场规模与结构。报告深入解读“十四五”至“十五五”关键政策，特别是中央经济工作会议精神对行业的定向。通过PEST与产业链全景图，揭示上游原料技术“卡脖子”现状与下游多元应用的爆发潜力。竞争格局章节重点剖析了平台型、产品型及跨界巨头等核心玩家战略。最后，报告前瞻AI融合、非粮原料、绿色消费等核心驱动力，预测了产业向智能化、生态化升级的趋势，并为投资者与决策者提供机遇与风险并存的未来蓝图。
此外，本报告旨在“十五五”开局之年，对新质生产力核心赛道、国家重点布局的未来产业——生物制造进行全景式深度研究。报告立足其前沿性、颠覆性与长周期性特征，剖析产业从科学发现到商业变现的全链条，为把握产业跃迁机遇、构建新型生产关系提供决策参考。