10月24日,工业和信息化部办公厅发布了“开展2024年生物制造标志性产品征集工作”的通知。
征集类型将面向包括但不限于:
食品及添加剂、生物制药、化妆品、生物基化学品、生物能源、生物基材料、酶制剂、天然产物生物合成、专用设备及材料等重点领域。
在征集标准中,有重大创新型、关键提升型和规模替代型三种,
其中重大创新型,指具有颠覆性、引领性的重大创新型产品创制,已实现量产或完成产业化验证、处于商业化早期,大规模生产后将对经济社会发展产生深远影响。 而关键提升型,指关键领域、关键环节的新型产品创制,有助于解决产业发展存在的问题,增强关键产业链韧性和安全性,提升产业链发展质量和水平。 最后的规模替代型,强调对大宗工业产品传统生产方式的替代,具有技术、工艺或原料优势,在降低生产成本、提升可持续生产能力和产品品质、减少碳排放等方面有显著效益。 工信部
在下文中,我们将大胆预测一下2024年生物制造标志性产品,同时帮助了解一下在生物制造这个万亿赛道上,都有哪些产品实现了颠覆性突破?
不止改变 更是创造
在重大创新板块,通告强调了该生物制造应用应当具有“颠覆性的”。
简而言之,这些赛道的创新具有“改变游戏规则”的潜力,在产业发展到一定阶段时,这些赛道的统治者甚至具有“创造规则”的能力与护城河。
我们认为最具潜力的候选产品是:生物基材料中的PHA(聚羟基脂肪酯)、反式乌头酸(TAA)以及二氧化碳合成淀粉。
PHA(聚羟基脂肪酸酯)是广泛存在于微生物细胞中的天然聚合物,由该物质制造的高分子材料,在有氧、无氧条件下均可完全降解成对人体无害的成分。
然而,因为不同的微生物产生具有各种分子结构、单体比例和分子量的PHA,底盘细胞的选择和设计是生产该产品的核心难题。
清华大学的陈国强教授团队找到了中国艾丁湖中的嗜盐菌,这种极端菌作为生产底盘,可以使发酵体系无需灭菌进行开放式发酵,大规模降低了成本。
目前,中国企业微构工场、蓝晶微生物走在国际前沿,安琪酵母与微构工场合资子公司微琪生物的3万吨级产线已封顶;蓝晶微生物的5000吨级工厂已落成。
反式乌头酸(TAA)是一种小分子有机酸,不仅有抗氧化、抗炎、治疗水肿等作用,还有优异的抗线虫活性,具备生物农药开发潜力。
过去,该产物仅作为昂贵的化学试剂生产,未能商业化,直到中国科学院青岛能源所与山东鲁抗药业共同完成了“反式乌头酸微生物绿色制造技术”项目。
目前,鲁抗医药已建设了十吨级反式乌头酸中试发酵平台,这也是全球首条反式乌头酸微生物绿色制造的生产示范线。
最后一项是来自中国科学院天津工业生物所的科研成果,实现了全球首次二氧化碳到淀粉分子的全合成。
据悉,该技术的工程化测试平台已经建成,百升级、吨级中试装置启动测试。
美与健康 触手可及
关键提升类的技术,往往建立在成熟的产业链与市场规则之上,商业化落地更快,也是最先摘取胜利果实的一批。
这部分的技术主要集中在医美、医疗和保健品领域,也是在资本市场上表现极其优异的一类。
其中包括重组人源化胶原蛋白和透明质酸(玻尿酸),这两类原料过去分别是从猪皮和牛眼等动物源方式提取,成本高昂且亲和性差。
如今通过合成生物技术设计和改造的产品,已经凭借着产量与质量的双重提升占据了市场主导地位。
此外还有营养品领域的辅酶Q10、代糖(甜菊糖苷)、母乳低聚糖(HMOs)都实现了成熟且商业化的生物制造,有效提升了产业链的发展质量和水平。
美好世界的绿色之变
绿色低碳可持续,是生物制造最醒目的标签之一,这一特征也在医药中间体、化工等大宗产品的市场表现中体现得淋漓尽致。
而在规模替代型中,目前较为成熟的有维生素(B5)、生物基聚酯纤维、氨基酸等产品,在降低成本、可持续生产和低碳环保等方面有显著效益。
而大宗产品极其追求规模效应和工艺优势,来实现成本的降低,在这一方向也会涌现出许多专用设备及材料,包括反应器、催化剂、发酵装置等。
布局该方向的企业因为中试和建厂的客观需求,通常是地方政府和产业界最关注的群体,也是最能体现生物制造产业集群强大活力的方向。
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