“十五五”中国生物制造行业发展前景展望

生物制造正以前所未有的速度重塑全球产业格局。作为中国着力培育的未来产业之一，生物制造不仅承载着破解资源环境约束的使命，更肩负着抢占新一轮科技革命和产业变革制高点的战略任务。站在“十四五”收官与“十五五”开启的交汇点，回顾产业积累、研判增长态势、明确战略重点，对于科学制定发展规划、推动产业高质量发展具有重要意义。

一、

生物制造市场增长预测

我国生物制造产业已具备坚实的发展基础。据工业和信息化部在2025生物制造大会上发布的最新数据，“十四五”期间，我国生物制造产业总规模达到1.1万亿元，生物发酵产品产量占全球70%以上，其中食品及添加剂、生物制药等细分领域年产值超过4000亿元。产业规模稳步扩大，一批有竞争力的生物制造产业集聚区逐步成长壮大，为未来五年产业加速发展奠定了坚实基础。

展望2026—2030年，中国生物制造产业将进入由技术和政策双轮驱动的加速发展期。据易凯资本在其与茅台基金联合发布的《2025中国健康产业白皮书》中测算，2024年中国生物制造产业总体规模不低于4762亿元，相比2023年的4176亿元，年增长率超过15%。该白皮书进一步预测，未来5年中国生物制造产业将以更高的加速度推动各产业转型升级，至2030年，中国生物制造产业总体规模将接近1.8万亿元，与之相对应的全球生物制造产业规模将达到1.1万亿美元（约合8万亿元人民币），中国占比接近23%。《瞭望》新闻周刊在2025年第52期的报道中也印证了这一判断，指出到2030年我国生物制造市场规模将增长至1.8万亿元，占全球市场规模近25%，将成为全球生物制造中心之一。

从更长远的视角看，生物制造的全球发展潜力极为可观。据中国电子信息产业发展研究院副院长朱敏在2026中关村论坛年会上介绍，据预测到2050年全球生物制造有望创造30万亿美元的经济价值，占全球制造业的三分之一。中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟指出，生物制造已经成为大国博弈的制高点，欧洲和美国均制定了相关的中长期发展战略规划。清华大学副校长王宏伟表示，生物制造是科技创新和产业创新融合发展的重要领域，具备引领第四次工业革命的潜力，将带来重构传统制造业生产模式、替代传统天然产物获取方式的深刻变革。

图表：2024-2050年中国及全球生物制造市场规模预测

数据来源：易凯资本《2025中国健康产业白皮书》、赛迪研究院、2025生物制造大会公开数据、中投产业研究院

从细分应用领域来看，生物制造已广泛渗透至医疗健康、工业化工、食品保健品、医美日化、生物农业畜牧业及生物能源等六大关键领域。据易凯资本白皮书测算，2024年中国生物制造产业在各应用领域的市场规模分别为：医疗健康2661亿元、工业化工878亿元、生物农业畜牧业759亿元、食品保健品257亿元、生物能源70亿元、医美日化59亿元、上游技术应用80亿元。其中，医疗健康与工业化工仍是生物制造重点应用方向，保持着超过20%的年复合增长率。生物能源作为第六大应用赛道被纳入整体市场规模考量范畴，其应用越发成熟，生物质能有望成为人类未来发展的重要能源选择。

图表：2024年中国生物制造产业分赛道市场规模

数据来源：易凯资本《2025中国健康产业白皮书（与茅台基金联合发布）》（基于行业调研测算）、中投产业研究院

在全球替代潜力方面，据经济合作与发展组织（OECD）发布的《面向2030生物经济施政纲领》战略报告预测，目前全球有超过4万亿美元的产品通过化工方法生产，生物制造的替代率不到5%，预计到2030年至少有20%的石油化工产品可被生物基化学品替代，市场规模将达8000亿美元。中国科学院院士赵国屏表示，生物制造将为化学品和材料的绿色制造开辟新的原料和路线，赋能传统化工产品及生产过程转型升级，有利于碳中和目标的实现。据赛迪研究院消费品工业研究所数据显示，2015年以来全球合成生物制造投融资保持约30%的年复合增长率，资本市场的活跃度进一步印证了全球投资者对生物制造赛道的高度认可。麦肯锡的预测显示，未来全球60%的物理实体产品均可通过生物制造生产，这一产业趋势意味着中国有望在全球生物制造价值链重构中培育出新的竞争优势。

二、

“十五五”时期生物制造战略重点

“十五五”时期（2026-2030年）是中国生物制造产业发展的关键窗口期。国家已将生物制造提升至前所未有的战略高度——在“十五五”规划建议中，生物制造被列为我国重点培育壮大的六大未来产业之一。2025年政府工作报告进一步提出，建立未来产业投入增长机制，培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业。“十五五”规划纲要草案明确了六方面109项重大工程项目，其中生物制造被列为引领新质生产力发展方面的重大工程项目之一。这一系列政策信号的叠加，标志着生物制造的政策定位完成了从技术创新到产业生态构建的战略纵深布局。

（1）发展规划编制

工业和信息化部消费品工业司司长何亚琼在2025中国生物制造科技创新论坛上明确表示，下一步工信部将强化政策供给，做好生物医药的顶层设计，突出创新引领，突破核心菌种、工业酶、高性能反应器等关键技术，推动成果转化，加速细胞编辑、基因编辑、生物基材料等新技术的应用场景落地，构建产业生态，推动“产学研用金”一体化合作。尤为重要的是，工业和信息化部在2025年12月18日举行的2025生物制造大会上正式宣布，将编制发布“十五五”生物制造发展规划，明确标志性产品和人工智能典型应用案例，培育生物制造中试平台，开展高性能生物反应器揭榜挂帅等工作。“十五五”时期将瞄准生物制造面临的基础科学问题和重大工程化瓶颈，加强原始创新和关键核心技术攻关，促进科技创新和产业创新深度融合。

工信部还将会同中国科学院等部门开展高性能生物反应器的研发，不断提升关键装备集成化能力和生产效率。同时，将发挥龙头企业牵引带动作用，从上游品种创制到下游食品、药品、生物基材料等产品应用方面同步发力，加快构建生物制造产品矩阵和企业矩阵，拓展生物制造产品在医疗健康、新型材料、绿色能源、航空航天等领域的广泛应用，提升多元化、高端化的产品供给能力。第十四届全国政协委员、国家新材料专咨委主任、工信部原副部长王江平强调，“生物制造将在‘十五五’迎来黄金发展时期”，生物制造是引领未来的战略必争之地，对于破解资源环境约束、重塑产业竞争力、培育新质生产力具有十分重要的意义。

政策重心在“十五五”期间将明显转向技术产业化落地，中试、工艺放大、示范线建设成为核心。安永大中华区生命科学与医疗健康行业联席主管合伙人吴晓颖指出，行业共识正在从“实验室做技术”转向“技术转价值”，产业增长需技术、政策、市场三者协同发力，补齐中试、工程化短板可缩短技术落地周期、降低企业成本。

（2）AI+生物制造

人工智能正在深刻改变生物制造的核心研发范式。2025年8月8日，工业和信息化部办公厅正式印发《人工智能在生物制造领域典型应用案例（第一批）》（工信厅消费函〔2025〕327号），旨在推动人工智能、智能制造等智能技术与生物制造全链条深度融合，加速中国生物制造产业智能化转型升级进程。首批入选的16个典型案例涵盖高性能蛋白质元件设计及构建等8大应用场景，其中中国科学院天津工业生物技术研究所的“数据驱动的芳香族化学品细胞工厂设计构建、微流控高通量编辑选育及应用”案例成功入选，成为全国首批唯一入选的科研机构。这些典型应用案例的发布，为生物制造行业中AI技术的实践应用提供了可复制的技术路径和示范标杆。

在产业实践层面，AI驱动的智能化转型已在多个环节取得实质性突破。清华大学前沿生物制造技术研发平台通过AI驱动，构建高效细胞工厂，提升了核心菌种的研发效率。杭州衍进科技有限公司创始人晁然指出，从AlphaFold2算法准确预测蛋白质结构，到自动化材料研发平台快速筛选出高性能催化剂，AI正在多个关键学科领域实现突破，“用AI帮助科学家拓展思维边界，可以大大提升科研的执行速度和成功率，进而产生对于科研范式的革命”。福建农林大学王杰副教授等的研究成果展示了AI引导的蛋白质设计与基因编辑相结合的创新路径。随着人工智能技术的持续进化，AI对生物制造研发模式的赋能将从点到面、从辅助到驱动地全面展开，“十五五”时期将成为AI全面赋能生物制造的爆发期。

（3）高附加值转型

推动生物制造从大宗化学品替代向高附加值全球竞争转型，“十五五”时期将在多个层面发力。在中试平台建设方面，2025年6月，工业和信息化部、国家发展改革委联合印发通知，部署开展生物制造中试能力建设平台培育工作，明确提出到2027年力争培育生物制造中试能力建设平台20个以上，服务企业数量超过200家，孵化产品400个以上，有力支撑创新成果的“小试验证—中试扩大—产业化应用”。培育重点聚焦食品及添加剂、生物制药、化妆品、化工、能源、酶制剂等重点产品领域，并重点培育木质纤维素、一碳化合物等生物制造新原料开发利用领域中试平台。2025年12月，工信部正式发布第一批“生物制造中试能力建设平台名单”，首批共有43家平台入选，标志着中试平台体系化建设迈出实质性步伐。

在标志性产品培育方面，2025年12月，工业和信息化部正式印发“生物制造标志性产品名单（第一批）”，明确了生物制造领域的标志性产品发展导向。通过中试平台与标志性产品的协同推进，工信部正在构建从关键技术攻关到中试验证再到产业化应用的完整创新链条。各地方政府也在积极响应国家战略——2026年3月21日，河北省发布2026年度重大科技支撑计划生物医药产业创新专项（生物制造）项目申报指南；2026年1月5日，广东省发布《广东省推动生物制造赋能制造业的若干措施》，自2026年1月10日起实施，对符合条件的省级制造业创新中心给予最高不超过1000万元的资金支持，同时支持企业承接国家高性能生物反应器创新任务揭榜挂帅等专项任务。北京、上海、深圳、天津等地也在积极布局生物制造产业集群，京津冀地区以合成生物制造为核心打造全球创新策源地，长三角地区以合成生物全链条创新为特色构建国际标杆，粤港澳大湾区发力生物制造赋能制造业推动产业升级。可以预见，“十五五”时期中国生物制造产业将形成“国家规划引领、地方政府竞相布局、企业创新活力迸发、资本要素加速汇聚”的蓬勃发展局面。

三、

总体研判：中国生物制造产业规模化生产与市场应用的双重优势

综合分析中国生物制造产业的发展态势，我们可以得出一个基本判断：中国正从“大宗化学品替代”的传统路径，向着“高附加值全球竞争”的战略方向稳步转型，其间蕴含的规模化生产与市场应用双重优势，有望使中国成为全球生物制造产业的重要引领者。

一、产业基础优势：规模领先与全链条协同

我国生物发酵产量占全球70%以上，拥有全球最为完整的工业发酵体系和供应链配套能力，这为生物制造产业规模化发展奠定了坚实的基础。据赛迪研究院消费品工业研究所所长李博洋介绍，“十四五”时期我国生物基材料、生物基化学品等细分领域规模持续增长，透明质酸、聚乳酸、人工合成淀粉等部分新兴领域实现与发达国家并跑或领跑；我国生物制造领域论文发文量、专利申请量的全球占比均超过20%，建成了一批国家重点实验室和产业创新平台。国家发展改革委宏观经济研究院研究室主任、研究员张林山对此评价道，与欧美国家聚焦前沿和高附加值细分领域不同，中国的发展路径更注重与国家重大需求相结合，在大宗化学品绿色替代、粮食安全保障等领域展现出更强的系统性和规模效应。

从发展模式来看，中国生物制造产业呈现出“国家战略引领、大规模市场应用、全链条协同推进”的鲜明特色。与前几轮工业革命不同，中国在生物制造领域的起步与发达国家基本同步，在某些细分赛道甚至实现了并跑或领跑。中国已成为国际合成生物学领域的一支重要力量，在人工合成酵母染色体、二氧化碳到淀粉的从头合成、异体通用型CAR-T治疗自身免疫疾病等方面取得重大突破性进展，展现出强大的原始创新能力。

四、

传统产业替代空间广阔：全球替代势能与现实差距

从全球替代潜力看，中国面临巨大的产业升级机遇。据OECD预测，当前全球通过化工生产的产品替代率不到5%，到2030年全球至少有20%的石油化工产品可被生物基化学品替代，市场规模约8000亿美元。美国计划在20年内用生物基产品替代90%的传统塑料，从材料源头重塑制造业格局；欧盟则以“碳边界调节机制”为抓手，计划2027年正式实施，倒逼相关产业向生物制造等低碳方向转型。欧盟《工业生物技术远景规划》提出，2030年生物基原料替代6%-12%化工原料、30%-60%精细化学品由生物基制造的目标。

然而，中国生物制造的现实差距也不容忽视。2024年我国生物化工产品对传统石油化工产品的替代率仍在较低水平，远低于发达国家。我国生物制造核心产业增加值占工业增加值比重仅2.4%，而美国为11%、欧盟为6.2%，差距明显，但也恰恰意味着巨大的追赶空间和市场潜力。正是这种“起点不高但潜力巨大”的格局，决定了中国生物制造产业在“十五五”期间将迎来加速追赶的关键时期。

五、

高附加值转型势在必行：从大宗替代到全球竞争

从替代潜力的释放节奏来看，当前生物化工的较低替代率，预示着未来十年将迎来替代加速的“黄金窗口期”。据中国化工信息中心等研究机构预测，生物化工下游应用有望向汽车、电子电气等高附加值领域拓展，复合增长率高、渗透率低，叠加在研产品的陆续投产，预计到2030年我国市场规模有望达800亿元。

从全球竞争格局看，美国、中国、欧洲已在生物制造领域形成“三足鼎立”的发展态势。中国企业已在部分领域展现了强大的竞争力——全球长链二元酸市场中，中国企业占据全球市场80%的份额，生物法替代化工法成本降低40%，新疆乌苏基地年产10万吨生物基聚酰胺（尼龙56），打通了“生物质→单体→聚合物”全产业链，并与杜邦、艾曼斯、奥迪等国际企业建立起供应链关系，成功切入汽车、电子等高端材料市场。兆科药业、凯赛生物、华恒生物等一批企业正在改写全球生物制造产业格局。展望未来，中国生物制造产业应从现有的大宗化学品替代者，升级为全球高附加值生物制造产品的引领者，在合成生物学底层技术、高性能工业菌株、智能生物传感器等关键领域实现自主突破，抢占下一轮全球生物经济竞争的战略制高点。

六、

面临的挑战与突破路径

中国生物制造产业在“十五五”时期迎来黄金发展期的同时，也面临多重挑战。首先，底层技术突破仍待加强，核心菌种、工业酶制剂、高性能生物反应器、大型自动化控制系统等关键环节存在“卡脖子”风险，自主创新能力有待进一步提升。其次，中试验证环节薄弱影响科技成果快速产业化，“死亡谷”现象——即科研成果从实验室到产业化之间的转化鸿沟——制约着大量实验室成果向规模化生产的转化。再次，标准体系尚未完善，生物制造领域的专用术语、产品质量、检测认证、环境安全等标准体系尚不健全，阻碍了高质量数据的汇聚和产业协同发展。最后，产业生态建设需要持续发力，产业链上下游协同、产学研用金一体化的合作机制仍有待深化。

面对这些挑战，“十五五”时期应聚焦以下突破路径：一是强化关键核心技术攻关，在国家重点研发计划、科技创新2030重大项目等专项下，系统布局合成生物学、基因编辑、智能生物传感器等前沿技术研发；二是加快中试平台体系建设，落实两部门关于培育20个以上中试平台的部署，同时发挥首批43家平台的示范引领作用，补齐“小试验证—中试扩大—产业化应用”的链条短板；三是健全标准体系，引导推动生物制造领域统一标准的制定与国际化对接；四是优化产业生态，深化“产学研用金”协同，发挥龙头企业的牵引带动作用，从上游品种创制到下游产品应用同步发力，加快构建生物制造产品矩阵和企业矩阵，推动产业“串珠强链”。

综观全局，中国生物制造产业正处于从“起步”到“高地”的关键跃升期，凭借规模化生产优势、大规模市场应用能力和日益增强的自主创新能力，中国完全有能力在全球生物经济竞争中占据重要地位，为实现高水平科技自立自强和经济社会高质量发展贡献重要力量。生物制造不仅是未来产业竞争的“战略高地”，更是中国产业转型的“必争之地”。当绿色制造、智能制造与生物制造这三股力量交汇融合，一个以生物制造为核心驱动力的崭新工业时代正在到来，中国正凭借规模化、市场化和创新能力的三重优势，在这场波澜壮阔的产业变革中抢占发展先机，向着全球生物制造产业强国迈进。

END

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