突破性的生物学成果已不足以建立一家企业：一家公司在生产限制和商业挫折导致其倒闭之前，估值曾超过 30 亿美元。
人工智能正在改变现有工厂的经济状况，例如，一家生物制药厂将新产品上市时间缩短了 42%，同时产量提高了 40% 以上。
根据中国官方数据，中国占全球生物发酵产量的 70% 以上——而其优势不仅仅来自于补贴。
生物创新几十年来一直在解决发现方面的问题，但如今，许多最重大的挑战都根植于产业化之中。
从食品、化工、材料、医疗到燃料等各个领域，企业都在吸取同样的教训：单靠科学突破并不能创造产业竞争力。成功取决于生物制品能否以经济高效的方式进行商业化生产。
规模化生产本质上仍然是非线性的。在实验室生物反应器中表现良好的工艺，在工业规模下往往会变得不经济或技术不稳定。产量下降，下游纯化成本上升，而且生物系统引入了传统生产方式不会遇到的变异性。
生物学的瓶颈不再是实验室
生物技术公司能够构建的产品与现有企业已拥有的产品之间的差距，恰恰说明了这一点。例如，Every 公司改造酵母以生产鸡蛋蛋白。Every 公司并没有尝试建立自己的商业产能，而是利用现有资源进行生产。 与 BioBrew 合作百威英博旗下风险投资部门成立的酿造部门Every获得了年产能50万至100万升的酿造基础设施。这相当于一个世纪以来啤酒酿造经验的积累，远远超出了风险投资公司所能承担的规模。这项技术是Every的，但酿造罐并非如此。
反事实分析同样具有启发意义。Zymergen凭借其生物工程平台，于2021年4月上市，估值超过30亿美元，而其招股说明书却显示…… 直白地说“我们没有自己的商业规模生产能力。”最终，代工制造商无法保证年底之后的供货。当客户在使用其旗舰产品时遇到技术难题，且市场需求低于预期时，该公司没有自己的生产基地可以依靠：上市四个月后，该公司宣布2021年没有预期收入，并 售价3亿美元 第二年，生物学方法奏效了。但制造业基础尚不完善。
这说明生物学或许能带来创新，但制造业能力将越来越决定谁能获得创新的价值。
人工智能如何改变生物制造
如今，人工智能与生物学领域的讨论主要集中在设计更优质的蛋白质、构建更优良的菌株以及加速发现等方面。这些进展固然重要，但它们本身不太可能决定竞争优势。生物制造的下一个前沿领域是利用人工智能来改进生产制造。
数字孪生、实时过程控制、预测性维护、连续发酵和自动化优化正在使生物生产变得越来越可预测、可重复和可融资。
这些工具已经投入使用，并有效降低了相关的生产成本、缩短了生产周期并减少了排放。例如，百时美施贵宝位于马萨诸塞州德文斯的生物制剂和细胞治疗基地就采用了超过……层。 30 人工智能和数字应用 他们将系统部署到现有工厂，利用工厂已生成的流程数据训练模型。结果，新产品上市时间缩短了 42%，产量提高了 40% 以上，排放量减少了 40% 以上。
赛诺菲已在其整个制造网络中构建了类似的系统，并将其应用于生产和质量决策中。据报告，人工智能辅助的偏差管理缩短了缺陷修复时间。 制造过程中出现的微小偏差达 60%， 尽管 80%的股票中断 现在这些事件都能在发生之前被预测到。
界定前沿领域的一个重要特征是：几乎所有相关的进展都仍停留在咨询层面，而非自主层面：模型可以进行监测、预测和诊断，但还有一些其他功能需要完善。 没有监管机构批准的生物制造工艺 如今，数字孪生技术可以直接介入生产过程。但所有这些进步都无法取代埋在地下的钢铁。数据驱动的优化可以提高现有发酵罐的生产效率，但它并不能凭空创造出一个新的发酵罐。
最终，那些能够产生最有价值的制造数据（而不仅仅是最多的生物数据）的公司和国家，将建立起最强大的竞争地位。
工业化进程最快的地区
中国在该领域的巨额投资和强有力的前瞻性政策制定使其受益匪浅。但它还拥有一个鲜为人知的优势：协调能力。
世界经济论坛生物经济倡议即将发布的政策成熟度指数对此进行了量化：在七个地区评估的近千种生物经济政策工具中，财政激励措施仅占中国评估工具的约18.5%，是该研究中占比最低的，不到印度38.4%的一半。其他所有国家都将生物经济政策与资金挂钩，而中国则不然。中国的政策核心在于基础设施和能力建设、监管工具以及协调和治理能力，这约占其政策组合的25%，约为其他所有受评估地区平均水平的两倍。
在中国，国家产业战略、制造业基础设施、人工智能能力、融资和商业化正在齐头并进。中国不再纠结于生物学是否应该成为产业平台，而是着眼于如何快速地将生物学产业化，并将其应用于食品、化工、材料和健康等领域。
最近的一项研究展示了这种方法的运作情况。2025年6月，中国两个部委 启动了一项计划 指定生物制造中试平台，即介于实验室验证和商业化生产之间的阶段，而大多数项目正是在这个阶段失败的。政府不负责建设这些设施，而是对已投入运营的中试工厂进行认证，要求其以商业方式出售开放获取的服务，协调其许可审批，并为使用这些设施的公司提供保险。目标是到2027年设立20多个平台；首批于2025年12月公布的名单中，列出了40多个平台。
其他经济体的应对措施各有不同。美国在前沿科学、风险投资和人工智能领域仍处于领先地位。欧洲拥有卓越的研究能力，但在将科研优势转化为产业应用方面仍面临挑战。印度和巴西则正围绕原料供应、可再生能源和不断增长的国内需求构建竞争优势。
这里要吸取的教训不在于一个国家投入了多少资金，而在于这些资金旨在解决哪个制约因素。如果规模化生产受阻，是因为许可、土地、环境审批和销售这四个部门各自为政，缺乏协调，那么任何补贴都无济于事。任何政府如果强制要求生物基产品含量，却不具备相应的发酵能力，那就是人为地制造需求，而它却无力满足这些需求。
国内生物制造能力的竞争格局，不仅仅取决于科学领域的领先地位，工业能力也日益成为决定性因素。
