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生物制造:新質(zhì)生產(chǎn)力開(kāi)啟創(chuàng)新未來(lái)

科普中國(guó)-科普話強(qiáng)國(guó)
原創(chuàng)
欄目聚焦我國(guó)前沿科技領(lǐng)域取得的重大進(jìn)展和標(biāo)志性成果。
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生物制造是一種以工業(yè)生物技術(shù)為核心的先進(jìn)生產(chǎn)方式。它融合了生物學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)和技術(shù),以生物體機(jī)能進(jìn)行大規(guī)模物質(zhì)加工與物質(zhì)轉(zhuǎn)化,為社會(huì)發(fā)展提供工業(yè)商品。我國(guó)把生物制造列為重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是提升新質(zhì)生產(chǎn)力的重要手段之一。

細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)則為生物制造提供了充足的細(xì)胞來(lái)源。生物催化技術(shù)利用酶或微生物等生物催化劑來(lái)加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。此外,合成生物學(xué)作為新興的交叉學(xué)科,將工程學(xué)的理念和方法引入到生物學(xué)中,也為生物制造提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。例如,通過(guò)合成生物技術(shù),可以對(duì)微生物、酶等生產(chǎn)工具進(jìn)行改造,使其具備更高效的生產(chǎn)能力,從而推動(dòng)生物制造的革新。

生物制造底層技術(shù)的不斷突破,使得物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量利用效率大幅提高,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度大幅度提升。以抗瘧藥物青蒿素的生產(chǎn)為例,傳統(tǒng)模式是通過(guò)種植黃花蒿,經(jīng)過(guò)18個(gè)月生長(zhǎng)周期才可進(jìn)行提取。而利用基于合成生物的先進(jìn)生物制造技術(shù),可以構(gòu)建一個(gè)人工酵母菌,通過(guò)工業(yè)化發(fā)酵的方法在幾周內(nèi)大量生產(chǎn)青蒿素。生物制造正在進(jìn)入快速產(chǎn)業(yè)化階段,這種高效性使得生物制造在醫(yī)藥、食品、材料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

生物制造有別于傳統(tǒng)的物理、化學(xué)制造模式,它創(chuàng)新了物質(zhì)生產(chǎn)方式,以可再生的生物質(zhì)資源作為原料,減少對(duì)化石資源的依賴,有望徹底變革未來(lái)物質(zhì)加工和生產(chǎn)模式,對(duì)于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)向綠色、可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展至關(guān)重要。

生物制造是以可再生生物質(zhì)為原料,對(duì)于制造業(yè)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)非常關(guān)鍵。據(jù)專家估算,鋼鐵冶金、石化煉油、水泥等行業(yè)年產(chǎn)工業(yè)尾氣超過(guò)萬(wàn)億立方米,如果利用其中的50%可年產(chǎn)飼料蛋白500萬(wàn)噸,減少二氧化碳排放1.2億噸,節(jié)約糧食1.6億噸,節(jié)省耕地4億畝。

生物制造開(kāi)拓了廣闊的市場(chǎng)空間,正在多領(lǐng)域加快滲透。它在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛和重要,通過(guò)生物制造可以合成復(fù)雜的生物活性分子,加快新藥研發(fā)進(jìn)程;在材料領(lǐng)域,生物制造不僅可以制成布料、生物塑料,還能制作醫(yī)用植入材料;在能源領(lǐng)域,生物柴油和生物乙醇可作為化石燃料的替代品……生物制造被認(rèn)為具有引領(lǐng)“第四次工業(yè)革命”的潛力,未來(lái)前景十分廣闊。

作為培育新質(zhì)生產(chǎn)力的重要方向,生物制造是提升經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的著力點(diǎn),也是我國(guó)繼綠色制造、智能制造后,推進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)的又一個(gè)重要抓手。我國(guó)多地研究出臺(tái)生物制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和政策文件,加快產(chǎn)業(yè)布局。當(dāng)前,我國(guó)生物制造核心產(chǎn)業(yè)增加值占工業(yè)增加值比重為2.4%,仍有較大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)提升空間。我國(guó)具備良好的生物制造基礎(chǔ),再加上一系列政策的助推,我國(guó)生物制造產(chǎn)業(yè)將在高技術(shù)制造業(yè)賽道上不斷提高競(jìng)爭(zhēng)力。

審核:新華網(wǎng)科普事業(yè)部

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評(píng)論
無(wú)為通達(dá)
學(xué)士級(jí)
生物制造作為新質(zhì)生產(chǎn)力正引領(lǐng)著制造業(yè)的綠色革命和創(chuàng)新發(fā)展。未來(lái),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,生物制造有望在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,并為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。
2024-11-21
科普中國(guó)網(wǎng)友
生物制造有別于傳統(tǒng)的物理、化學(xué)制造模式,它創(chuàng)新了物質(zhì)生產(chǎn)方式,以可再生的生物質(zhì)資源作為原料,減少對(duì)化石資源的依賴,有望徹底變革未來(lái)物質(zhì)加工和生產(chǎn)模式,對(duì)于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)向綠色、可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展至關(guān)重要。
2024-11-21
科普644905da770ce
庶吉士級(jí)
“生物制造”是一種以工業(yè)生物技術(shù)為核心的先進(jìn)生產(chǎn)方式一一一一一一“開(kāi)啟創(chuàng)新未來(lái)”。為生物制造點(diǎn)贊?。?!
2024-11-21