【前沿未來展望】《全球生物制造技術產業發展趨勢（2026年）》

北京前沿未來科技產業發展研究院發布《全球生物制造技術產業發展趨勢（2026年）》報告

新一輪科技革命與產業變革縱深演進，生物制造作為引領未來的核心賽道，正以 “生命智造” 重構全球生產邏輯與產業格局，其憑借綠色低碳、原料多元、可編程制造的獨特優勢，成為大國戰略競爭焦點與新質生產力培育關鍵抓手。2026年作為生物制造產業化加速的關鍵節點，技術突破與生態重構迎來集中爆發期。北京前沿未來科技產業發展研究院基于自身在生物制造技術產業方面的深度研究和深刻洞察，力圖聚焦關鍵技術突破、產業生態建設、大國競爭博弈等十大核心維度，系統解析全球生物制造的發展態勢與變革方向，以期為產業決策、技術創新與投資布局提供參考，助力把握這一顛覆性產業的發展機遇。

一、 關鍵技術突破：AI驅動的生物設計范式成為主流，合成效率實現階躍式提升

2026年，人工智能（AI）將超越輔助工具的角色，成為驅動生物制造底層技術突破的“核心大腦”，引領從經驗試錯向理性設計的根本性轉變。

一是設計范式變革。基于生成式AI、大語言模型和物理信息神經網絡的生物設計平臺將趨于成熟。AI不僅能高效預測蛋白質結構、優化代謝通路，更能“逆向設計”具有特定功能的嶄新生物元件與細胞工廠，大幅縮短從概念到原型的設計周期。

二是合成與測試飛躍。自動化、微型化的“設計-構建-測試-學習”閉環平臺將與AI深度融合。高通量實驗機器人將執行由AI生成的海量設計方案，產生的數據反饋進一步訓練和優化AI模型，形成自我強化的研發智能體，使產品開發效率呈數量級提升。

二、 技術平臺建設：平臺化、模塊化與自動化深度融合，賦能產業高效敏捷開發

技術平臺建設將從單點工具開發轉向集成化、標準化的“生物制造操作系統”構建。

一是平臺集成化。集基因編輯、菌株構建、工藝開發、分析檢測于一體的綜合型生物鑄造廠網絡將進一步擴張。這些平臺提供“一站式”服務，降低企業（尤其是中小企業）的研發門檻和固定資產投入。

二是組件模塊化與自動化。生物部件和基因線路的標準將更趨統一，實現“即插即用”。研發和生產流程的自動化程度將顯著提高，從移液操作到生物反應器控制，軟件定義生物過程理念將更深入實踐，提升可重復性與規模放大成功率。

三、 制造過程變革：連續生物制造與分布式生產模式取得實質性進展

制造過程的工程學創新將與生物學創新并駕齊驅，追求極致的效率、靈活性與可持續性。生物制造過程正經歷從傳統批次模式向更高效、靈活模式的深刻轉變。

一是連續制造普及。在監管路徑逐漸清晰和成本壓力驅動下，連續流生物制造將在單克隆抗體等生物藥之外，向高價值精細化學品、疫苗和食品配料領域拓展。其帶來的小規模、高產出、高質量穩定性優勢，正契合柔性生產和供應鏈分散化的趨勢。

二是分布式生產萌芽。得益于細胞工廠標準化、生物反應器小型化和智能化，分布式、按需生產模式將開始探索。例如，利用區域性的小型生物制造單元生產本地所需的特種化學品或個性化藥物，縮短供應鏈，增強韌性。

四、 行業應用創新：材料、食品與醫藥三足鼎立，可持續解決方案加速落地

應用場景從替代現有化石基產品，轉向創造具有顛覆性性能的全新產品，開辟全新市場。

一是生物基材料爆發。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合材料將實現規模化生產與商業化應用，在包裝、紡織、汽車等領域加速滲透。新一代生物聚合物將不再僅僅強調“可降解”，而是追求超越傳統材料的力學、熱學或電學性能（如自愈性、超強韌性、智能響應）。這些材料將在高端電子、航空航天和醫療植入體領域找到不可替代的應用。

二是未來食品深化。基于精密發酵的蛋白質、脂肪和功能性成分將更多元化，成本進一步下降。細胞培養肉/魚有望在更多國家和地區獲得監管批準并進入高端餐飲市場，合成生物學賦能的功能性食品配料市場快速增長。

三是醫藥研發革新。除了已成熟的生物藥，合成生物學將更廣泛應用于新型疫苗快速開發、活體療法、工程菌群療法以及復雜天然產物的高效合成，推動個性化醫療和罕見病治療。

五、 商業模式創新：從產品銷售到技術賦能，“平臺即服務”（BaaS）模式興起

生物制造企業的價值實現路徑將更加多元化，輕資產的技術賦能模式與深度的產業鏈整合模式并存。

一是“平臺即服務”（BaaS）模式全面滲透。擁有先進平臺能力的企業（如大型Biofoundry、CDMO）將不僅提供代工，更提供從菌株設計、工藝優化到小規模生產的一體化技術賦能服務，使客戶能專注于產品定義與市場開拓，這種模式降低了傳統制造業的資本壁壘，加速了技術在長尾市場的滲透。

二是價值鏈分工與IP貨幣化深化。產業將形成更清晰的分工：專注于基礎工具與元件開發的“賣水人”、專注于菌株與工藝設計的“解決方案提供商”、以及專注于規模化生產的“生物代工廠”。以專利池、交叉許可和特許權使用費為核心的IP運營，將成為技術公司重要的利潤來源。同時，大型終端品牌通過投資或并購向上游生物技術公司延伸，以鎖定核心技術并打造獨家供應鏈。

六、 產業生態建設：跨界融合加速，形成多層次、開放協同的創新網絡

產業生態將從圍繞價值鏈的線性合作，演變為跨學科、跨行業、多元主體共生的動態創新網絡。

一是跨界“創新共同體”涌現。生物科技公司、自動化與機器人專家、軟件與AI巨頭、化工材料企業、消費品公司、風險投資及大學研究機構，將圍繞特定重大挑戰（如塑料替代、碳中和路徑）形成目標導向的創新聯盟，共享資源，共擔風險，加速從科學發現到市場驗證的全過程。大型企業通過投資、并購、共建研發中心等方式深度融入初創生態。

二是數據資產化與標準化建設加速。生物制造數據的價值被空前重視。行業將推動建立更廣泛的實驗數據標準、格式與開源數據庫（尤其是在非競爭性的基礎生物學領域）。安全數據交換平臺可能出現，允許企業在保護核心機密的前提下，進行受限的數據協作與交易，釋放數據作為生產要素的巨大潛能。開源生物工具社區的影響力持續擴大。

七、 產業格局重塑：區域產業集群特色凸顯，亞洲力量加速崛起

全球生物制造格局呈現多極化、集群化特征，各地區基于自身稟賦塑造獨特競爭優勢。

北美（尤以美國為代表）：繼續憑借其在底層技術（AI、基因編輯）、風險資本和頂尖人才等方面壓倒性優勢，扮演原創性突破和早期孵化的“燈塔”角色，尤其在平臺型技術和顛覆性療法上領先。

歐洲：依托強大的工業生物技術基礎、可持續發展的政策驅動和嚴謹的標準化體系，將在碳中和相關的生物能源、生物基化學品和循環經濟解決方案方面形成產業化優勢，并主導相關國際標準與法規的制定。

亞洲（中國為核心，日、韓、新等國協同）：憑借龐大的應用市場、強大的工程化能力、完整的制造業供應鏈和高效的政府執行力，在將技術成果大規模、低成本產業化方面展現出無與倫比的優勢。中國正從“全球生物制造工廠”向“全球生物制造創新與供給中心”演進，并在合成生物學基礎研究領域加大投入，謀求全鏈條競爭力。

八、 獨角獸企業發展：應用導向型與平臺賦能型企業并駕齊驅，上市與并購活躍

隨著市場趨于理性，生物制造獨角獸企業將面臨從“技術故事”到“商業實質”的嚴峻考驗。

一是資本市場偏好分化。公開市場投資者將更加關注企業的商業化進度、單位經濟效益和清晰的盈利時間表。深耕特定垂直應用（如替代蛋白、生物材料、藥物）并已實現或接近實現產品商業化的“應用型獨角獸”，將比擁有底層通用技術平臺（如AI生物設計、新型基因編輯工具、高通量篩選）的“賦能型獨角獸”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。

二是并購整合成為重要退出路徑。對于技術獨特但自身商業化能力有限的平臺公司，被大型化工、制藥或消費品集團收購將成為理想選擇。這些產業巨頭視其為獲取下一代核心技術的戰略入口。同時，獨角獸企業之間為整合客戶資源、技術棧或產能而進行的橫向并購也將增多。

九、 融合人才爭奪：復合型“生物+”人才成為最稀缺戰略資源，培養體系革新

“生物+”復合型人才的極度短缺，將成為制約產業發展的最大瓶頸之一，引發全球范圍的激烈爭奪。

一是“生物+X”人才緊缺。同時精通生物科學、數據科學/AI、工程學、自動化等跨學科知識的復合型人才，深刻理解生物學問題并能用計算和工程手段解決問題的“雙語”甚至“多語”人才，以及具科學洞察與商業頭腦的創業型科學家、熟悉生物技術知識產權與法規的復合型管理人才等將變得炙手可熱。企業間、國家間對此類人才的爭奪將白熱化。

二是教育體系響應。全球頂尖高校將加速開設合成生物學、生物信息學與計算生物學的交叉學科項目和專業學位。企業深度參與課程設計，并通過設立實驗室、提供實習和聯合培養項目，提前鎖定人才。

十、 大國競爭博弈：生物制造成為國家戰略安全與技術主權博弈新焦點

生物制造的戰略價值已超越純經濟范疇，上升至國家競爭與安全層面。

一是戰略競爭全面加劇。主要經濟體（美、中、歐等）將持續加碼國家層面的生物制造戰略，通過立法、資金投入、基礎設施建設和采購政策等手段，力圖構建自主可控的產業體系，確保在關鍵產品（如醫藥、先進材料）供應鏈上的安全與韌性。國家力量將深度介入，通過“研發-采購-監管”的組合政策工具，加快構建有利于本國產業發展的“創新-市場”閉環。

二是“技術主權”與“倫理規范”博弈。圍繞基因編輯技術標準、生物數據安全與跨境流動、人類增強等前沿領域的規則制定權與倫理話語權，將成為大國博弈與全球治理的新議題。合作與競爭并存，在氣候變化、公共衛生等全球性議題上存在合作空間，但在核心技術、關鍵基礎設施和標準方面競爭將主導態勢。

展望2026年，全球生物制造領域將是一部由 “智能革命”、“生態融合”與“戰略競合” 三重主題交織的宏大敘事，將呈現 “技術加速突破、應用全面開花、生態深度融合、格局劇烈演變、競爭多維升維” 的鮮明特征。以AI融合為核心的智能化研發范式，正將生物制造從一門“藝術”轉變為可預測、可編程的“工程科學”，正以前所未有的力量驅動創新效率革命，釋放出指數級的創新潛能。技術快速演進，平臺化、服務化的商業模式與開放協同的產業生態，催生了從材料、健康到食品的廣泛行業應用創新，其核心邏輯正從“更綠色的替代”邁向“更卓越的創造”，從而開辟全新的價值空間。開放協同的創新生態、靈活多元的商業模式以及日益清晰的全球區域分工格局，共同構成了新生物經濟的基礎設施。

繁榮背后挑戰并存。核心技術的自主可控、跨學科人才的極端匱乏、監管框架的適應速度、以及地緣政治引發的供應鏈不確定性，都將對產業發展構成現實考驗。對于各國政府、企業和投資者而言，能否前瞻布局關鍵技術平臺、構建韌性產業鏈、培育融合創新人才、并參與乃至引領全球規則制定，將決定其在未來生物經濟時代的位置。

生物制造不僅是科技創新的競技場，更是關乎未來產業發展權、經濟競爭力乃至國家安全的戰略高地。主動擁抱趨勢，系統性構建能力，以開放合作應對共同挑戰，以戰略定力迎接激烈競爭，將是把握這一歷史性機遇的關鍵。

撰寫團隊：北京前沿未來科技產業發展研究院

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（信息來源：北京前沿未來科技產業發展研究院）