你聽說過生物製造嗎？ 事實上，您可能在生活中接觸過生物製造產品。 B型肝炎疫苗、胰島素、透明質酸、膠原蛋白、燃料乙醇等，都是採用生物製造技術生產的產品。 生物製造被認為有潛力引領“第四次工業革命”，市場規模將達到萬億級，是世界各國競爭的熱點。 中國還將生物製造列為重點發展的戰略性新興產業，是提公升新素質生產率的重要手段之一。
市場上流行的魚飼料蛋白，營養價值高，粗蛋白含量達80%以上，令人驚訝的是，它是由鋼廠煉鋼過程中產生的工業廢氣製成的。
首鋼藍采是首鋼集團的子公司，是全球首家利用鋼鐵行業尾氣生產飼料蛋白和燃料乙醇的公司。 十年前，為了應對首鋼的工業廢氣，公司將氣體發酵技術引入中國。 然而，這項技術僅在實驗室中得到驗證，距離工業應用還有很長的路要走。 經過多年的技術研究，首鋼藍澤終於打通了全系統流程，實現了量產。
將工業廢氣轉化為飼料蛋白這一看似神奇的操作是如何運作的？
河北首朗新能源科技有限公司副總經理楊岩：“首先，工業廢氣通過管道輸送到氣體預處理段，經過簡單的壓縮和氣體淨化後，從管道輸送到核心發酵段，氣體從發酵罐底部進入頂部，單程只需幾十秒。 ”
接下來，工業廢氣通過一種叫做乙醇梭狀芽孢桿菌的菌株轉化為蛋白質和乙醇。 在整個生產過程中，乙醇梭菌是工作，工作人員只需要對其進行監控即可。 首鋼藍扎科技採用生物製造技術。 所謂生物製造，是指利用細菌、細胞、酶等生物體的生理代謝功能或催化功能，通過工業發酵過程，大規模生產人類所需的化學品和高分子材料的製造過程。 是一種以工業生物技術為核心的先進生產方法。
北京化工大學校長、中國工程院院士譚天偉：“重點是什麼？ 一種是利用生物體進行生產，生物體最大的特點是反應過程，即常溫常壓; 第二個特點是可再生原料可用於生物體的轉化。 ”
生物製造是一種集生物、化學、工程等技術於一體的新型生產技術，具有清潔、高效、可再生的特點，在能源、農業、化工、醫藥等領域具有改變世界產業格局的潛力。 專家表示，生物製造將至少在三個方面帶來重大變化：重構傳統化學品的生產路線，取代傳統的天然產物獲取方式，顛覆傳統的農業育種模式。
工業和資訊化部賽迪研究院黨委書記、副院長劉**“生物製造不同於傳統的理化製造模式，生物製造創新了材料生產模式，以生物體為生產媒介，這將給製造業的轉型帶來一系列重大變革; 此外，生物製造使用可再生生物質作為原料，這對於製造業實現雙碳目標也非常關鍵。 ”
我國擁有大量的工業尾氣資源。 據專家測算，鋼鐵冶金、石化煉製、水泥等行業年產工業廢氣超過萬億立方公尺，如果其中50%使用，年可生產500萬噸飼料蛋白，減少二氧化碳排放12億噸，節約16億噸，節約耕地4億畝。
中國不僅有大量的工業廢氣，而且有大量的農林廢棄物，這也非常適合與生物技術一起使用。 生物乙醇俗稱醇類，目前我國主要以玉公尺、小麥等穀物為原料，通過發酵工藝生產。 僅在黑龍江，每年就有230萬噸生物乙醇從穀物中生產。 但是，隨著這個纖維素乙醇示範專案的實施，從穀物中生產乙醇的局面將被打破。 這是全國首個秸稈生產生物乙醇的產業化示範專案，位於黑龍江省綏化市海侖市。
國投先進生物質燃料（海倫）** 總工程師李春玲：“秸稈生產第二代乙醇的過程是這樣的，秸稈包好出廠後，先經過提純、不純化，然後像爆公尺花一樣爆裂，結構爆裂，然後加入生物酶水解成可發酵糖，再用酵母變成酒精。 ”
傳統的生物乙醇生產主要是通過發酵玉公尺、小麥等富含澱粉的穀物，然後利用糖來生產乙醇而獲得的。 這種技術的優點是難以實現，容易實現，但缺點是消耗糧食，存在與人爭奪糧地的現象，影響國家糧食安全。 國投生物利用秸稈生產糖，再利用糖生產乙醇。
經過10多年的技術研究，這家公司終於實現了量產。 雖然目前該示範工程的生產能力僅為3萬噸，消耗秸稈約15萬噸，但其突破意義重大。 據統計，2021年全國秸稈產量為865億噸。 因此，如果這項技術全面推廣，將是傳統技術的一次重大革命。
李春玲：“通過技術研發和自主創新，終於實現了非糧原料結構的轉變。 其優勢在於可以利用資源豐富的農林廢棄物，這些廢棄物是可持續的、可再生的、可回收的，通過利用這些農林廢棄物，可以減少碳排放，改善環境汙染。 ”
中國是工農業大國，資源消耗量大，排放量大，因此需要通過生物製造等先進技術解決這個問題，變廢為寶。 這對於打造新的優質生產力，推動經濟向綠色、可持續、高質量發展發展至關重要。
生物技術作為提高新品質生產率的手段之一，已被指定為我國戰略性新興產業。 為此，中國制定了一系列政策措施。 2022年，《生物經濟發展“十四五”規劃》的出台，標誌著我國生物經濟第乙個五年規劃正式出台。 《規劃》明確提出，培育和擴大醫療健康、生物農業、生物能源與生物環境保護、生物資訊四大支柱產業。
黨的十八大以來，我國生物經濟發展取得巨大成就，子產業逐步增加，核心產業規模快速增長。 長三角地區已形成產業集群，華北、華中地區有一大批骨幹企業。 在國家的大力支援下，一批新技術誕生，引領了未來生物製造的發展方向，重新定義了未來的生產模式。 2018年7月24日，在中國科學院天津工業生物技術研究所，一項全新的技術初步完成。
當它遇到碘時，它會變成藍色，這是澱粉的乙個顯著特徵。 然而，研究人員使用的澱粉並非來自玉公尺和土豆等植物，而是來自二氧化碳。
這是一項令人振奮的技術，2021年，中科院天津工業生物技術研究所宣布，全球首例實現二氧化碳人工全合成澱粉，相關成果於當年9月發表在國際學術期刊《科學》上， 並入選2021年度中國科學十大進展和2021年度中國生命科學十大進展。實現了從無機物製造有機物的突破。 該技術在能效和澱粉合成速度上遠超玉公尺等作物，為澱粉的工業化生產開啟了一扇窗，為以二氧化碳為原料合成複雜分子提供了新的思路。
儘管該技術在實驗室條件下被證明是成功的，但距離真正的工業化還有一段路要走，因此科學家們正在努力突破最後的技術壁壘，一旦成功，市場將是無限的。
中國科學院天津工業生物技術研究所研究員蔡濤：“一方面，我們可以將大量的廢二氧化碳變成寶藏，這可能會對環境產生影響; 另一方面，澱粉可以在工業車間合成，節省80%至90%的土地和淡水。 ”
事實證明，生物製造從根本上改變了傳統製造業的生產模式。 採用生物+醫藥、生物+化工、生物+能源、生物+輕工等新型生產方式，誕生了一大批新產品，如重組蛋白藥物、生物航空煤油、生物降解塑料等，生物製造被認為具有引領“第四次工業革命”的潛力，未來前景十分廣闊。 據**稱，全球生物製造產值接近30萬億美元。
未來，隨著生物技術的進一步突破性進展，生物製造也有望擴充套件到礦山、冶金、電子資訊、環保等領域，發展前景十分廣闊，成為經濟增長的重要引擎。
劉**：“下一步，國家將從政策、企業、行業層面加強一系列部署，推動生物製造業發展。 政策方面，國家有關部門正在研究制定國家層面的生物製造頂層規劃檔案，在產業方面，國家有關部門將加大資金投入，布局多個不同領域和地區的生物製造企業平台; 在企業方面，國家有關部門將支援企業加強產業核心菌株和關鍵酶製劑的創新研發，增強自主創新能力，推動創新成果不斷湧現。 ”
生物製造作為提公升經濟競爭力的重點，也是繼綠色製造、智慧型製造之後，中國推進製造強國建設的又一重要抓手。 作為生產力的新品質，生物製造行業擁有無限商機，而該行業在中國的發展才剛剛拉開帷幕。 目前，我國生物製造業核心產業增加值僅佔工業增加值的2%4%，還有很大的改進空間。 中國擁有良好的生物製造基礎，再加上一系列政策的助推，中國的生物製造產業將在這條新的軌道上越來越具有競爭力。
*：央視《焦點訪談》。