生物制造领域正在步入一个全新的发展阶段，2024年被视为生物制造的元年，而紧接着的2025年，则预示着该领域将迎来新一轮的增长高潮。技术的不断革新和市场需求的持续增长，正合力将生物制造推向经济发展的新前沿。
然而，生物制造产业链上的各个环节并非一帆风顺，它们正面临着诸多亟待解决的核心问题。从原材料供应、生产技术到产品应用和市场拓展，每一个环节都充满了挑战。针对这些问题，本报告进行了深入剖析，旨在为行业从业者提供有价值的参考。
在生物制造5.0时代，人工智能、机器学习和智能制造等智能技术与合成生物学的深度融合，成为了推动生物制造全面转型的关键。尤其是BT生物技术合成生物学与IT信息技术人工智能的融合，为生物制造带来了前所未有的变革。通过AI技术，合成生物学在探索合成路线、发掘新酶以及改造酶的过程中，已经实现了产业化的应用。以香兰素的研发为例，AI技术的加入使得研发周期和产业化周期显著缩短，同时降低了研发成本和终端产品的成本，极大地提升了制造竞争力。
在蛋白质设计领域，也取得了突破性的进展。科学家首次使用生成式人工智能从头设计出了全新的抗体，这一成果将在新型疫苗、包含非天然氨基酸的蛋白质、新型药物输送载体、智能疗法以及高性能生物材料等多个领域得到广泛应用。这些创新不仅拓宽了生物制造的应用范围，也为相关产业的升级提供了有力支持。
然而，生物制造在原料方面的挑战同样不容忽视。随着生物制造产业化需求的不断增长，粮食原料的需求量变得十分庞大，已经无法满足生物基产业大规模发展的需求。因此，发展非粮原料，拓宽原料范围，成为了生物制造的必经之路。非粮原料包括纤维素类原料、畜禽粪便、有机生活垃圾以及气体类原料等。尽管非粮原料的应用在一定程度上能够降低成本，但目前仍处于商业化应用的初期阶段，仍需进一步的技术突破和成本优化。
在生物制造过程中，发酵优化放大环节被视为商业化过程中的关键瓶颈。中试阶段往往面临着反应器传热传质效率下降、过程数据采集和处理困难等问题。为了解决这些问题，需要借助数据科学算法和先进的传感系统，实现分析、反馈和执行的自动化。同时，将技术、工艺和产业串联起来的人才也是突破这一瓶颈的关键驱动力之一。
在寻找生物制造“爆品”的过程中，精准定位产品赛道至关重要。根据终端产品需求体量和单位价值，生物制造产品可以分为低量高价、中量中价和高量低价三类。不同品类产品具有不同的特点、商业化程度及面临的挑战。因此，在选择细分领域时，需要综合考虑市场需求、技术壁垒、市场竞争等因素。
对于低量高价产品而言，主要面向高端市场，拥有较大的利润空间。然而，这类产品对创新技术和研发经费的要求极高，且市场容量相对有限。因此，更适合那些拥有强大品牌影响力和技术壁垒的企业。中量中价产品涉及的领域广泛，市场竞争较为激烈。企业需要具备较强的市场敏感性，能够及时做出调整。而高量低价产品则对成本控制和产业化能力提出了极高的要求，一旦取得技术突破，往往很快会被行业龙头企业所垄断。
