【前沿未來(lái)展望】《全球生物制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)（2026年）》

北京前沿未來(lái)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院發(fā)布《全球生物制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)（2026年）》報(bào)告

新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革縱深演進(jìn)，生物制造作為引領(lǐng)未來(lái)的核心賽道，正以 “生命智造” 重構(gòu)全球生產(chǎn)邏輯與產(chǎn)業(yè)格局，其憑借綠色低碳、原料多元、可編程制造的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為大國(guó)戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)與新質(zhì)生產(chǎn)力培育關(guān)鍵抓手。2026年作為生物制造產(chǎn)業(yè)化加速的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，技術(shù)突破與生態(tài)重構(gòu)迎來(lái)集中爆發(fā)期。北京前沿未來(lái)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院基于自身在生物制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面的深度研究和深刻洞察，力圖聚焦關(guān)鍵技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)、大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)博弈等十大核心維度，系統(tǒng)解析全球生物制造的發(fā)展態(tài)勢(shì)與變革方向，以期為產(chǎn)業(yè)決策、技術(shù)創(chuàng)新與投資布局提供參考，助力把握這一顛覆性產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇。

一、 關(guān)鍵技術(shù)突破：AI驅(qū)動(dòng)的生物設(shè)計(jì)范式成為主流，合成效率實(shí)現(xiàn)階躍式提升

2026年，人工智能（AI）將超越輔助工具的角色，成為驅(qū)動(dòng)生物制造底層技術(shù)突破的“核心大腦”，引領(lǐng)從經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò)向理性設(shè)計(jì)的根本性轉(zhuǎn)變。

一是設(shè)計(jì)范式變革。基于生成式AI、大語(yǔ)言模型和物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的生物設(shè)計(jì)平臺(tái)將趨于成熟。AI不僅能高效預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化代謝通路，更能“逆向設(shè)計(jì)”具有特定功能的嶄新生物元件與細(xì)胞工廠，大幅縮短從概念到原型的設(shè)計(jì)周期。

二是合成與測(cè)試飛躍。自動(dòng)化、微型化的“設(shè)計(jì)-構(gòu)建-測(cè)試-學(xué)習(xí)”閉環(huán)平臺(tái)將與AI深度融合。高通量實(shí)驗(yàn)機(jī)器人將執(zhí)行由AI生成的海量設(shè)計(jì)方案，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)反饋進(jìn)一步訓(xùn)練和優(yōu)化AI模型，形成自我強(qiáng)化的研發(fā)智能體，使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率呈數(shù)量級(jí)提升。

二、 技術(shù)平臺(tái)建設(shè)：平臺(tái)化、模塊化與自動(dòng)化深度融合，賦能產(chǎn)業(yè)高效敏捷開(kāi)發(fā)

技術(shù)平臺(tái)建設(shè)將從單點(diǎn)工具開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)向集成化、標(biāo)準(zhǔn)化的“生物制造操作系統(tǒng)”構(gòu)建。

一是平臺(tái)集成化。集基因編輯、菌株構(gòu)建、工藝開(kāi)發(fā)、分析檢測(cè)于一體的綜合型生物鑄造廠網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)一步擴(kuò)張。這些平臺(tái)提供“一站式”服務(wù)，降低企業(yè)（尤其是中小企業(yè)）的研發(fā)門檻和固定資產(chǎn)投入。

二是組件模塊化與自動(dòng)化。生物部件和基因線路的標(biāo)準(zhǔn)將更趨統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)“即插即用”。研發(fā)和生產(chǎn)流程的自動(dòng)化程度將顯著提高，從移液操作到生物反應(yīng)器控制，軟件定義生物過(guò)程理念將更深入實(shí)踐，提升可重復(fù)性與規(guī)模放大成功率。

三、 制造過(guò)程變革：連續(xù)生物制造與分布式生產(chǎn)模式取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展

制造過(guò)程的工程學(xué)創(chuàng)新將與生物學(xué)創(chuàng)新并駕齊驅(qū)，追求極致的效率、靈活性與可持續(xù)性。生物制造過(guò)程正經(jīng)歷從傳統(tǒng)批次模式向更高效、靈活模式的深刻轉(zhuǎn)變。

一是連續(xù)制造普及。在監(jiān)管路徑逐漸清晰和成本壓力驅(qū)動(dòng)下，連續(xù)流生物制造將在單克隆抗體等生物藥之外，向高價(jià)值精細(xì)化學(xué)品、疫苗和食品配料領(lǐng)域拓展。其帶來(lái)的小規(guī)模、高產(chǎn)出、高質(zhì)量穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)，正契合柔性生產(chǎn)和供應(yīng)鏈分散化的趨勢(shì)。

二是分布式生產(chǎn)萌芽。得益于細(xì)胞工廠標(biāo)準(zhǔn)化、生物反應(yīng)器小型化和智能化，分布式、按需生產(chǎn)模式將開(kāi)始探索。例如，利用區(qū)域性的小型生物制造單元生產(chǎn)本地所需的特種化學(xué)品或個(gè)性化藥物，縮短供應(yīng)鏈，增強(qiáng)韌性。

四、 行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新：材料、食品與醫(yī)藥三足鼎立，可持續(xù)解決方案加速落地

應(yīng)用場(chǎng)景從替代現(xiàn)有化石基產(chǎn)品，轉(zhuǎn)向創(chuàng)造具有顛覆性性能的全新產(chǎn)品，開(kāi)辟全新市場(chǎng)。

一是生物基材料爆發(fā)。性能媲美甚至超越石油基材料的生物基聚合物（如PHA、新型尼龍）、生物基紡織纖維和復(fù)合材料將實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)與商業(yè)化應(yīng)用，在包裝、紡織、汽車等領(lǐng)域加速滲透。新一代生物聚合物將不再僅僅強(qiáng)調(diào)“可降解”，而是追求超越傳統(tǒng)材料的力學(xué)、熱學(xué)或電學(xué)性能（如自愈性、超強(qiáng)韌性、智能響應(yīng)）。這些材料將在高端電子、航空航天和醫(yī)療植入體領(lǐng)域找到不可替代的應(yīng)用。

二是未來(lái)食品深化。基于精密發(fā)酵的蛋白質(zhì)、脂肪和功能性成分將更多元化，成本進(jìn)一步下降。細(xì)胞培養(yǎng)肉/魚(yú)有望在更多國(guó)家和地區(qū)獲得監(jiān)管批準(zhǔn)并進(jìn)入高端餐飲市場(chǎng)，合成生物學(xué)賦能的功能性食品配料市場(chǎng)快速增長(zhǎng)。

三是醫(yī)藥研發(fā)革新。除了已成熟的生物藥，合成生物學(xué)將更廣泛應(yīng)用于新型疫苗快速開(kāi)發(fā)、活體療法、工程菌群療法以及復(fù)雜天然產(chǎn)物的高效合成，推動(dòng)個(gè)性化醫(yī)療和罕見(jiàn)病治療。

五、 商業(yè)模式創(chuàng)新：從產(chǎn)品銷售到技術(shù)賦能，“平臺(tái)即服務(wù)”（BaaS）模式興起

生物制造企業(yè)的價(jià)值實(shí)現(xiàn)路徑將更加多元化，輕資產(chǎn)的技術(shù)賦能模式與深度的產(chǎn)業(yè)鏈整合模式并存。

一是“平臺(tái)即服務(wù)”（BaaS）模式全面滲透。擁有先進(jìn)平臺(tái)能力的企業(yè)（如大型Biofoundry、CDMO）將不僅提供代工，更提供從菌株設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化到小規(guī)模生產(chǎn)的一體化技術(shù)賦能服務(wù)，使客戶能專注于產(chǎn)品定義與市場(chǎng)開(kāi)拓，這種模式降低了傳統(tǒng)制造業(yè)的資本壁壘，加速了技術(shù)在長(zhǎng)尾市場(chǎng)的滲透。

二是價(jià)值鏈分工與IP貨幣化深化。產(chǎn)業(yè)將形成更清晰的分工：專注于基礎(chǔ)工具與元件開(kāi)發(fā)的“賣水人”、專注于菌株與工藝設(shè)計(jì)的“解決方案提供商”、以及專注于規(guī)模化生產(chǎn)的“生物代工廠”。以專利池、交叉許可和特許權(quán)使用費(fèi)為核心的IP運(yùn)營(yíng)，將成為技術(shù)公司重要的利潤(rùn)來(lái)源。同時(shí)，大型終端品牌通過(guò)投資或并購(gòu)向上游生物技術(shù)公司延伸，以鎖定核心技術(shù)并打造獨(dú)家供應(yīng)鏈。

六、 產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)：跨界融合加速，形成多層次、開(kāi)放協(xié)同的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)

產(chǎn)業(yè)生態(tài)將從圍繞價(jià)值鏈的線性合作，演變?yōu)榭鐚W(xué)科、跨行業(yè)、多元主體共生的動(dòng)態(tài)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。

一是跨界“創(chuàng)新共同體”涌現(xiàn)。生物科技公司、自動(dòng)化與機(jī)器人專家、軟件與AI巨頭、化工材料企業(yè)、消費(fèi)品公司、風(fēng)險(xiǎn)投資及大學(xué)研究機(jī)構(gòu)，將圍繞特定重大挑戰(zhàn)（如塑料替代、碳中和路徑）形成目標(biāo)導(dǎo)向的創(chuàng)新聯(lián)盟，共享資源，共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，加速?gòu)目茖W(xué)發(fā)現(xiàn)到市場(chǎng)驗(yàn)證的全過(guò)程。大型企業(yè)通過(guò)投資、并購(gòu)、共建研發(fā)中心等方式深度融入初創(chuàng)生態(tài)。

二是數(shù)據(jù)資產(chǎn)化與標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)加速。生物制造數(shù)據(jù)的價(jià)值被空前重視。行業(yè)將推動(dòng)建立更廣泛的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、格式與開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)（尤其是在非競(jìng)爭(zhēng)性的基礎(chǔ)生物學(xué)領(lǐng)域）。安全數(shù)據(jù)交換平臺(tái)可能出現(xiàn)，允許企業(yè)在保護(hù)核心機(jī)密的前提下，進(jìn)行受限的數(shù)據(jù)協(xié)作與交易，釋放數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素的巨大潛能。開(kāi)源生物工具社區(qū)的影響力持續(xù)擴(kuò)大。

七、 產(chǎn)業(yè)格局重塑：區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群特色凸顯，亞洲力量加速崛起

全球生物制造格局呈現(xiàn)多極化、集群化特征，各地區(qū)基于自身稟賦塑造獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

北美（尤以美國(guó)為代表）：繼續(xù)憑借其在底層技術(shù)（AI、基因編輯）、風(fēng)險(xiǎn)資本和頂尖人才等方面壓倒性優(yōu)勢(shì)，扮演原創(chuàng)性突破和早期孵化的“燈塔”角色，尤其在平臺(tái)型技術(shù)和顛覆性療法上領(lǐng)先。

歐洲：依托強(qiáng)大的工業(yè)生物技術(shù)基礎(chǔ)、可持續(xù)發(fā)展的政策驅(qū)動(dòng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化體系，將在碳中和相關(guān)的生物能源、生物基化學(xué)品和循環(huán)經(jīng)濟(jì)解決方案方面形成產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)，并主導(dǎo)相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)的制定。

亞洲（中國(guó)為核心，日、韓、新等國(guó)協(xié)同）：憑借龐大的應(yīng)用市場(chǎng)、強(qiáng)大的工程化能力、完整的制造業(yè)供應(yīng)鏈和高效的政府執(zhí)行力，在將技術(shù)成果大規(guī)模、低成本產(chǎn)業(yè)化方面展現(xiàn)出無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。中國(guó)正從“全球生物制造工廠”向“全球生物制造創(chuàng)新與供給中心”演進(jìn)，并在合成生物學(xué)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域加大投入，謀求全鏈條競(jìng)爭(zhēng)力。

八、 獨(dú)角獸企業(yè)發(fā)展：應(yīng)用導(dǎo)向型與平臺(tái)賦能型企業(yè)并駕齊驅(qū)，上市與并購(gòu)活躍

隨著市場(chǎng)趨于理性，生物制造獨(dú)角獸企業(yè)將面臨從“技術(shù)故事”到“商業(yè)實(shí)質(zhì)”的嚴(yán)峻考驗(yàn)。

一是資本市場(chǎng)偏好分化。公開(kāi)市場(chǎng)投資者將更加關(guān)注企業(yè)的商業(yè)化進(jìn)度、單位經(jīng)濟(jì)效益和清晰的盈利時(shí)間表。深耕特定垂直應(yīng)用（如替代蛋白、生物材料、藥物）并已實(shí)現(xiàn)或接近實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品商業(yè)化的“應(yīng)用型獨(dú)角獸”，將比擁有底層通用技術(shù)平臺(tái)（如AI生物設(shè)計(jì)、新型基因編輯工具、高通量篩選）的“賦能型獨(dú)角獸”更容易獲得高估值和成功的IPO。后期私募融資的門檻也將顯著提高。

二是并購(gòu)整合成為重要退出路徑。對(duì)于技術(shù)獨(dú)特但自身商業(yè)化能力有限的平臺(tái)公司，被大型化工、制藥或消費(fèi)品集團(tuán)收購(gòu)將成為理想選擇。這些產(chǎn)業(yè)巨頭視其為獲取下一代核心技術(shù)的戰(zhàn)略入口。同時(shí)，獨(dú)角獸企業(yè)之間為整合客戶資源、技術(shù)棧或產(chǎn)能而進(jìn)行的橫向并購(gòu)也將增多。

九、 融合人才爭(zhēng)奪：復(fù)合型“生物+”人才成為最稀缺戰(zhàn)略資源，培養(yǎng)體系革新

“生物+”復(fù)合型人才的極度短缺，將成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大瓶頸之一，引發(fā)全球范圍的激烈爭(zhēng)奪。

一是“生物+X”人才緊缺。同時(shí)精通生物科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)/AI、工程學(xué)、自動(dòng)化等跨學(xué)科知識(shí)的復(fù)合型人才，深刻理解生物學(xué)問(wèn)題并能用計(jì)算和工程手段解決問(wèn)題的“雙語(yǔ)”甚至“多語(yǔ)”人才，以及具科學(xué)洞察與商業(yè)頭腦的創(chuàng)業(yè)型科學(xué)家、熟悉生物技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)與法規(guī)的復(fù)合型管理人才等將變得炙手可熱。企業(yè)間、國(guó)家間對(duì)此類人才的爭(zhēng)奪將白熱化。

二是教育體系響應(yīng)。全球頂尖高校將加速開(kāi)設(shè)合成生物學(xué)、生物信息學(xué)與計(jì)算生物學(xué)的交叉學(xué)科項(xiàng)目和專業(yè)學(xué)位。企業(yè)深度參與課程設(shè)計(jì)，并通過(guò)設(shè)立實(shí)驗(yàn)室、提供實(shí)習(xí)和聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目，提前鎖定人才。

十、 大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)博弈：生物制造成為國(guó)家戰(zhàn)略安全與技術(shù)主權(quán)博弈新焦點(diǎn)

生物制造的戰(zhàn)略價(jià)值已超越純經(jīng)濟(jì)范疇，上升至國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)與安全層面。

一是戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)全面加劇。主要經(jīng)濟(jì)體（美、中、歐等）將持續(xù)加碼國(guó)家層面的生物制造戰(zhàn)略，通過(guò)立法、資金投入、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和采購(gòu)政策等手段，力圖構(gòu)建自主可控的產(chǎn)業(yè)體系，確保在關(guān)鍵產(chǎn)品（如醫(yī)藥、先進(jìn)材料）供應(yīng)鏈上的安全與韌性。國(guó)家力量將深度介入，通過(guò)“研發(fā)-采購(gòu)-監(jiān)管”的組合政策工具，加快構(gòu)建有利于本國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“創(chuàng)新-市場(chǎng)”閉環(huán)。

二是“技術(shù)主權(quán)”與“倫理規(guī)范”博弈。圍繞基因編輯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、生物數(shù)據(jù)安全與跨境流動(dòng)、人類增強(qiáng)等前沿領(lǐng)域的規(guī)則制定權(quán)與倫理話語(yǔ)權(quán)，將成為大國(guó)博弈與全球治理的新議題。合作與競(jìng)爭(zhēng)并存，在氣候變化、公共衛(wèi)生等全球性議題上存在合作空間，但在核心技術(shù)、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和標(biāo)準(zhǔn)方面競(jìng)爭(zhēng)將主導(dǎo)態(tài)勢(shì)。

展望2026年，全球生物制造領(lǐng)域?qū)⑹且徊坑?“智能革命”、“生態(tài)融合”與“戰(zhàn)略競(jìng)合” 三重主題交織的宏大敘事，將呈現(xiàn) “技術(shù)加速突破、應(yīng)用全面開(kāi)花、生態(tài)深度融合、格局劇烈演變、競(jìng)爭(zhēng)多維升維” 的鮮明特征。以AI融合為核心的智能化研發(fā)范式，正將生物制造從一門“藝術(shù)”轉(zhuǎn)變?yōu)榭深A(yù)測(cè)、可編程的“工程科學(xué)”，正以前所未有的力量驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新效率革命，釋放出指數(shù)級(jí)的創(chuàng)新潛能。技術(shù)快速演進(jìn)，平臺(tái)化、服務(wù)化的商業(yè)模式與開(kāi)放協(xié)同的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，催生了從材料、健康到食品的廣泛行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新，其核心邏輯正從“更綠色的替代”邁向“更卓越的創(chuàng)造”，從而開(kāi)辟全新的價(jià)值空間。開(kāi)放協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)、靈活多元的商業(yè)模式以及日益清晰的全球區(qū)域分工格局，共同構(gòu)成了新生物經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施。

繁榮背后挑戰(zhàn)并存。核心技術(shù)的自主可控、跨學(xué)科人才的極端匱乏、監(jiān)管框架的適應(yīng)速度、以及地緣政治引發(fā)的供應(yīng)鏈不確定性，都將對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展構(gòu)成現(xiàn)實(shí)考驗(yàn)。對(duì)于各國(guó)政府、企業(yè)和投資者而言，能否前瞻布局關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)、構(gòu)建韌性產(chǎn)業(yè)鏈、培育融合創(chuàng)新人才、并參與乃至引領(lǐng)全球規(guī)則制定，將決定其在未來(lái)生物經(jīng)濟(jì)時(shí)代的位置。

生物制造不僅是科技創(chuàng)新的競(jìng)技場(chǎng)，更是關(guān)乎未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展權(quán)、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力乃至國(guó)家安全的戰(zhàn)略高地。主動(dòng)擁抱趨勢(shì)，系統(tǒng)性構(gòu)建能力，以開(kāi)放合作應(yīng)對(duì)共同挑戰(zhàn)，以戰(zhàn)略定力迎接激烈競(jìng)爭(zhēng)，將是把握這一歷史性機(jī)遇的關(guān)鍵。

撰寫(xiě)團(tuán)隊(duì)：北京前沿未來(lái)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院

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