中国工业生物技术产业发展白皮书 2024 -工业生物技术驱动的生物制造产业变革.docx

2024

中国工业生物技术发展白皮书

工业生物技术驱动的生物制造产业变革

中国科学院天津工业生物技术研究所中国科学院成都文献情报中心天津国家合成生物技术创新中心有限公司联合发布

工业生物技术颠覆性技术突破加速科技成果转化应用

工业生物技术(广义):利用生物系统、生物工程原理和生物化学过程，进行产品生产或提供服务。

生物制造产业工业生物技术进步驱动生物制造产业变革

未来食品供给的关键补充来源未来化学品/材料的重要生产方式

未来维护和促进人类健康的主流手段未来能源/环境的多样化创新应用

全球生物经济生物制造产业推动经济发展模式转型

颠覆性技术突破加速科技成果转化应用

诺贝尔化学整202L

[美]大卫·贝克尔DavidBaker[美]约翰

[美]大卫·贝克尔DavidBaker

[美]约翰·M.江珀JohnM.Jumper

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工业生物技术×大数据人工智能自动化：加速迭代

图片来自NOBEL

多视角解析生物制造产业变革

食品属性视角大食物观视角新食物资源

食品属性视角

大食物观视角

新食物资源人工合成淀粉替代蛋白新生产方式细胞农业精准发酵

大农业视角粮食安全：种源安全重要农产品稳定安全供给

满足安全食品安全生物技术满足营养如营养强化剂满足感官如甜味-健康糖

满足安全食品安全生物技术满足营养如营养强化剂

满足感官如甜味-健康糖满足功能功能活性成分

动植物健康需求农药土壤修复动物疫苗兽药

流程型制造业原料-过程-产品制造业原料视角寻找更经济的碳源制造业过程视角人造物质制造业产品视角单体物质/简单化合物生物基化学品材料用途生物基材料能源用途液体生物燃料等

流程型制造业原料-过程-产品

制造业原料视角

寻找更经济的碳源

制造业过程视角

人造物质

制造业产品视角

单体物质/简单化合物生物基化学品材料用途生物基材料

能源用途液体生物燃料等

消费品用途消费品生物制造

*一般指快速消费品(FMCG)

食品饮料个人护理家庭清洁用品等配方原料

产业链延伸

二氧化碳及衍生的低碳原料提取/化学合成→生物催化/发酵/生化结合

可持续发展视角疾病预防和治疗视角

可持续发展视角

疾病预防和治疗视角

生物能源能源作物生物质能生物燃料生物环保工业尾气利用绿色工艺水处理

生物能源能源作物生物质能生物燃料

生物环保工业尾气利用绿色工艺水处理

环境监测废物管理可持续材料和包装BECCS生物修复生物冶金

中药(与农业与天然产物关联)

生物药/创新疗法疫苗核酸药物重组蛋白/单抗/ADCs细胞和基因治疗等

生物制造产业推动经济发展模式转型

可再生原料系统更新+

绿色低碳循环生产模式转型+终端消费结构转变

19世纪以来温室气体排放19世纪以来全球经济增长

Source:VaclavSmil(2017),BPStatisticalReviewofWorldEnergyviaOurWorldinData

数据来源

生物制造产业推动经济发展模式转型寻找更经济的碳源

受石油供需粮食供需影响

粮食作物+耕地

潜力原料+边际“土地”

占90%

是目前生物制造的主要碳源

商业化驱动力回收利用体系

资源利用效率提升

城市林业农业可再利用的资源

20亿吨

非粮生物质总量(中国每年)

商业化驱动力

可再生能源价格技术环境政策

CO2

一碳资源

10000亿立方工业尾气(中国每年)

中国工业生物技术发展白皮书2024

颠覆性技术突破加速科技成果转化应用Patrl

颠覆性技术突破加速科技成果转化应用

工业生物技术领域研究论文产出

“四板块”年度发文量19,69919,692

18,176

TOP10国家在“四板块”的发文量

中国

美国

印度

德围

意大利

巴西

英国

日本

西班牙

沙特阿拉伯

医药健康化工材料农业食品能源环保

一医药健康

一化工材料

一能源环保

一农业食品

18K

12K

6K

0

9,074

4,869

2,491

437

2014

9,855

5,305

2,600

513

2015

10,988

5,967

2,816

558

2016

11,959

6,557

3,038

1,792

572

2017

12,829

6