《科技導報》2025年第23期出版了“ 合成生物製造 專題”，刊登了《 》《 》《 》等文章。
本專題全面展示了合成生物製造在大分子藥物合成、生物藥分離純化、食品生物製造、可再生能源、極端微生物代謝工程等領域的創新應用與實踐進展，提出關鍵技術攻關方向，爲未來生物製造的技術路線與產業發展提供參考。
點擊文末閱讀全文跳轉官網免費下載當期全文
卷首語
01
（點擊標題，跳轉公衆號閱讀）
譚天偉
作者簡介：譚天偉，現任北京化工大學校長、生物化工專家、中國工程院院士、中國可再生能源學會理事長，研究方向爲能源與材料化學品的生物製造、工業酶催化、數字化細胞工廠的創新應用等。
譚天偉
憑藉原料可再生、過程綠色化、產物可設計等優勢，生物製造可輻射能源、化工、食品、醫藥等多個國民經濟關鍵領域，有望形成“生物製造+”的新產業業態，成爲破解中國傳統制造業資源依賴高、碳排放強度大等結構性矛盾的核心抓手。
本文旨在闡明生物製造作爲培育未來產業、推動綠色發展的戰略引擎地位，在分析其全球競爭態勢與中國現實優勢（①生物發酵產能②氨基酸、有機酸等產量③市場規模④工業體系）的基礎上，指出面臨的核心技術挑戰（①底層技術“卡脖子”②關鍵裝備依賴進口③西方對中國產業鏈的擠壓），並提出通過全方位創新實現產業鏈自主可控，以搶佔生物製造戰略制高點、塑造新發展優勢。
科技評論
02
（點擊標題，跳轉公衆號閱讀）
劉晗、丁國徽
作者簡介：劉晗，復旦大學人類表型組研究院，上海國際人類表型組研究院，復旦大學助理研究員，研究方向爲生命健康領域技術趨勢與發展戰略；丁國徽（通信作者），上海國際人類表型組研究院，復旦大學研究員，研究方向爲下一代生物數據設施關鍵技術、隊列數據智能和科學驅動的全面健康。
本文闡釋了人類表型組研究作爲生命科學前沿的戰略意義，系統介紹其通過精密測量與數據整合解密表型複雜關聯的科學內涵，展示中國在該領域國際協作中的引領性貢獻，並分析其驅動醫學從“疾病治療”向“健康維持”轉變的潛力，最後指出應對數據標準化、治理與共享挑戰是推動該領域發展的關鍵。
本刊專稿
03
（點擊標題，跳轉公衆號閱讀）
雲慧敏、陳必強、譚天偉
作者簡介：雲慧敏，北京化工大學綠色生物製造全國重點實驗室，北京化工大學國家能源生物煉製研發中心，北京化工大學經濟管理學院，講師，研究方向爲生物製造系統建模與優化、全生命週期分析等；陳必強（通信作者），北京化工大學綠色生物製造全國重點實驗室，北京化工大學國家能源生物煉製研發中心，北京化工大學生命科學與技術學院，教授，研究方向爲生物催化劑工程；譚天偉（共同通信作者），北京化工大學綠色生物製造全國重點實驗室，北京化工大學國家能源生物煉製研發中心，北京化工大學生命科學與技術學院，教授，中國工程院院士，研究方向爲生物能源、生物材料、生物基化學品。
文章剖析中國生物製造產業在國家戰略引領下的發展圖景（傳統發酵驅動→智能化、生物設計驅動），在肯定其巨大潛力和部分領域領先地位的同時，重點揭示了在原料、核心菌種、底層技術和高端裝備與智能製造等方面面臨的“卡脖子”風險與自主可控挑戰，並系統規劃了未來通過全鏈條技術創新實現智能化升級與綠色轉型的關鍵路徑，以推動中國在該戰略性未來產業中構建核心競爭力。
生物製造產業鏈框架
特色專題
04
（點擊標題，跳轉公衆號閱讀）
湯曉玲、高炬燦、鄭仁朝、鄭裕國
作者簡介：湯曉玲，浙江工業大學生物工程學院、綠色化學合成與轉化技術全國重點實驗室，教授，研究方向爲生物催化轉化；鄭裕國（通信作者），浙江工業大學生物工程學院、綠色化學合成與轉化技術全國重點實驗室，教授，中國工程院院士，研究方向爲醫藥、農藥和營養化學品生物製造工程技術創新。
本文闡述合成生物製造作爲關鍵顛覆性技術，如何通過生物催化、微生物細胞工廠構建等具體路徑，推動化學藥、現代中藥及大分子藥物等醫藥全領域的生產變革，實現更高效、綠色、精準的製造，從而驅動整個醫藥產業的轉型升級與可持續發展。
化學藥的合成生物製造
05
（點擊標題，跳轉公衆號閱讀）
趙嵐、樊榮、魏煒、馬光輝
作者簡介：趙嵐，中國科學院過程工程研究所、生物藥製備與遞送全國重點實驗室、中國科學院大學化學工程學院，副研究員，研究方向爲生化分離介質；樊榮（共同第一作者），中國科學院過程工程研究所、生物藥製備與遞送全國重點實驗室、中國科學院大學化學工程學院，研究員，研究方向爲生物反應過程與膜分離耦合技術；魏煒（通信作者），中國科學院過程工程研究所、生物藥製備與遞送全國重點實驗室、中國科學院大學化學工程學院、中國科學院大學前沿交叉科學學院，研究員，研究方向爲生物劑型工程；馬光輝（共同通信作者），中國科學院過程工程研究所、生物藥製備與遞送全國重點實驗室、中國科學院大學化學工程學院、中國科學院大學前沿交叉科學學院，研究員，中國科學院院士，研究方向爲均一生物微球和微囊的製備及其在生化工程和醫學工程中的應用。
本文闡明瞭分離純化技術對於生物藥製造產業的關鍵性，在分析其高成本、高難度挑戰及國產化短板的基礎上，系統梳理了新一代高效分離介質（粒徑均一、超大孔、高載量、混合模式、親和、多孔膜介質等）與先進集成裝備（連續流層析、抗污染膜組件、反應分離耦合系統、分離檢測耦合系統）的技術進展，並指出通過介質、裝備與工藝的持續協同創新，推動中國生物藥分離純化向國產化、綠色化、智能化發展，是提升產業核心競爭力、構建現代產業集羣的必由之路。
生物製造體系中的分離膜技術與分離對象
06
（點擊標題，跳轉公衆號閱讀）
劉雲翔、孫夢璐、王明海、陳瑞、張立慧、黃和
作者簡介：劉雲翔，南京師範大學食品與製藥工程學院，微生物改造技術全國重點實驗室，博士研究生，研究方向爲微生物蛋白開發及應用；張立慧（通信作者），南京師範大學食品與製藥工程學院，微生物改造技術全國重點實驗室，副教授，研究方向爲微生物蛋白開發及應用等；黃和（共同通信作者），南京師範大學食品與製藥工程學院，微生物改造技術全國重點實驗室，教授，中國工程院院士，研究方向爲合成生物學。
文章闡述合成生物學驅動下的食品生物製造技術在替代蛋白、功能脂質、澱粉及食品添加劑等領域的應用進展，在明確其重大戰略意義與全球發展趨勢（技術加速、政策分化、市場擴張）的同時，深入剖析了各領域面臨的關鍵技術瓶頸（菌種選育與設計、高效發酵工藝優化以及食品加工等）與產業化挑戰，並指出通過跨學科技術創新、標準化體系建立及全球化合作，推動食品產業向綠色、高效、可持續模式轉型的未來路徑。
食品生物製造流程
07
（點擊標題，跳轉公衆號閱讀）
張藝格、胡元森、王欽宏
作者簡介：張藝格，河南工業大學生物工程學院、中國科學院天津工業生物技術研究所，低碳合成工程生物學全國重點實驗室，博士研究生，研究方向爲低碳生物合成；胡元森 (通信作者)，河南工業大學生物工程學院，教授，研究方向爲微生物學；王欽宏 (共同通信作者)，中國科學院天津工業生物技術研究所，低碳合成工程生物學全國重點實驗室，研究員，研究方向爲工業生物進化與代謝工程。
可再生能源（光能、綠電、生物質能等）可以驅動CO₂生物轉化爲燃料、化學品及材料，本文綜述了其技術路徑（光能→直接/間接光合作用，綠電→直接/間接電微生物合成或酶催化，地熱/生物質能）、挑戰與前景。文章通過光能-生物（人工光合系統、代謝工程改造）、綠電-生物（微生物電合成、酶-電催化）及多能互補等關鍵系統的原理與案例，深入剖析了在能量傳遞、CO₂固定還原及碳流定向轉化等方面面臨的科技瓶頸，並指出通過跨學科創新與系統集成，推動該技術產業化，對實現碳中和目標及構建綠色低碳循環經濟具有重要戰略意義。
可再生能源驅動CO2生物轉化利用
08
（點擊標題，跳轉公衆號閱讀）
陳江楠、陳國強
作者簡介：陳江楠，清華大學生命科學學院，博士研究生，研究方向爲合成生物學；陳國強（通信作者），清華大學生命科學學院，清華大學化學工程系，清華大學合成與系統生物學中心，清華北大生命中心，綠色生物製造全國重點實驗室，教授，研究方向爲工業生物技術、微生物聚羥基脂肪酸酯的合成與應用。
爲實現“雙碳”目標，工業生物製造需向綠色可持續轉型。合成生物學推動生物製造發展，而極端微生物因其在嚴苛環境（高鹽、高溫、極端pH）下的生長優勢，具有抗染菌、可連續、低成本生產的潛力，有望開啓下一代生物製造。
文章闡述利用極端微生物（以鹽單胞菌爲範例）構建下一代工業生物技術，以解決傳統發酵滅菌能耗高、難以連續生產等核心瓶頸。文章系統介紹了針對鹽單胞菌的基因與代謝工程工具開發，展示了其在生產生物材料PHA和高值化學品、利用廢棄物資源等方面的成功應用，並通過產業化案例證明了該技術路線的可行性與巨大潛力，最終指出其是推動生物製造向更高效、低碳、可持續方向發展的關鍵戰略路徑。
基於鹽單胞菌所開發的技術
科技人文
09
（點擊標題，跳轉公衆號閱讀）
厚宇德
作者簡介：厚宇德，山西大學科學技術史研究所，教授，研究方向爲物理學史與物理文化。
彭堃墀院士是中國第一位量子光學國家重點實驗室的創建者。他在山西大學爲國家打造了一支有戰鬥力的量子光學研究隊伍，是科學家精神的踐行者。
本文通過翔實案例，全方位展現了彭堃墀院士如何以其科研人生深刻詮釋科學家精神。他胸懷祖國、甘於奉獻，奠定了中國量子光學實驗研究的基礎；他求實創新、躬耕不輟，取得了系列前沿突破；他善於協同、精於育人，打造了一支罕有的穩定而卓越的研究團隊。他的事蹟表明，科學家精神是引領科研工作者取得卓越成就、服務國家發展的核心力量。
彭堃墀（左一）與吳令安（右一）、謝常德（右二）和Jeff Kimble（左二）
本期科技新聞
☟
