合成生物制造引领第四次工业革命

钱伯章 2026-08-14

合成生物制造以生物催化替代化学转化，平均减排 30%-50%。L - 蛋氨酸、L - 草铵膦等项目已实现产业化，该技术正重塑精细化工生产流程，加速形成新质生产力。

合成生物制造正作为第四次工业革命的核心引擎，引领工业制造向绿色、低碳、可持续方向转型。该技术通过工程化设计理念，对细胞或酶进行定向改造与重构，突破自然进化局限，实现物质的高效精准合成，重塑工业产品生产流程。

在精细化工领域，合成生物制造展现出巨大的减排潜力。相比传统石化路线，其产品平均可节能减排 30% 至 50%，未来潜力有望提升至 70%。以生物催化剂替代传统贵金属催化剂为例，不仅解决了矿产资源不可再生的难题，更大幅降低了生产成本与污染。早在 20 世纪 80 年代，利用腈水合酶替代铜催化剂生产丙烯酰胺的工业化装置便已落地，成为生物制造替代化学转化的成功典范。

当前，合成生物制造已构建出两种主要生产模式：一是构建高效微生物细胞工厂，实现原料与过程的全替代；二是构建高效产酶细胞，重构化学品生产过程。在 L - 蛋氨酸生产中，创新开发的 “发酵 - 酶法” 耦联技术，通过构建高产细胞工厂，实现了产量 140g/L 以上、糖酸转化率超 80% 的国际领先水平，有效解决了市场供需矛盾。

随着技术成熟，产业链变革加速。江苏利民股份建成全球首条万吨级气相合成 — 多酶催化 L - 草铵膦生产线；浙江乐普药业打造出阿托伐他汀钙化学 - 酶法合成产线。合成生物制造正加速形成新质生产力，成为国家 “十五五” 重点布局的未来产业，预计到本世纪末将创造巨大的经济价值。

【相关企业 / 技术简介】

合成生物制造：利用生物系统（微生物、酶等）进行物质加工和生产的技术。通过基因编辑、代谢工程等手段，改造生物体以合成特定化合物，具有绿色、高效、可持续等优势，被视为继化石经济之后的生物经济核心。

腈水合酶：一类催化腈化合物水解生成酰胺或羧酸的酶。在工业上，常用于丙烯酰胺的生产，相比传统化学催化法，具有反应条件温和、转化率高、无污染等特点，是生物催化应用的典型代表。

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