合成生物学的进步正在推动一场生物制造革命。
它有助于应对最严峻的挑战，从微塑料污染到疫情预防和防范。
以下是我们可以加速这一转型的三个领域。
过去二十年间，我们共同设计生物系统的能力，以及自动化、人工智能和数据分析在生产流程中的应用，都取得了长足进步，推动了生物制造革命。规模经济正大幅降低基本单元操作的成本，进而推动整体生物工程工具体系走向成熟。
人们对生物学的看法已从一种自然现象转变为一种可通过遗传密码DNA从根本上“编程”的技术，而这一领域的企业发现，细胞编程成本每年下降50%。这项技术推动了通用“基因工程”方法的发展，催生了相对新兴的合成生物学领域。合成生物学广义上旨在为特定用途设计和构建新的生物部件、流程和系统。
合成生物学的新一轮创新正吸引不同利益相关方的关注。2020年，全球生物技术领域的风险投资融资和交易额创下纪录，达到366亿美元；生物技术企业首次公开募股（IPO）筹集的资金也超过2019年的两倍。创新也正走出医疗保健领域；未来10至20年间，新的生物技术应用所产生的直接影响很可能有一半以上落在农业与食品、消费品与服务，以及材料与能源生产等行业。
这一轮创新，加上成本持续下降，为整个价值链上的可持续、可扩展和创新型生物制造解决方案开辟了道路，使各类价值链上的组织都能从中受益。根据麦肯锡近期的一项研究，其经济效益在未来10至20年间每年最高可达4万亿美元。
除了自身在经济、性能和环境方面的优势，生物制造也是一项极具前景的新兴技术，有望应对微塑料污染、疫情预防和防范等重大全球危机。预计未来二十年，生物制造将在以下领域取得重大突破：
1. 生物修复：研究人员正在开发能够代谢废水污染物并将其转化为有用生物产品的微生物和酶。
2. 生物安全：发达国家和发展中国家建立本地化生物制造能力，将有助于快速有效地应对新发疫情。
3. 生物创新：现有和新型成分及材料的开发，既能提升价值链，也能提供石化衍生产品的替代品。
目前，许多个人和联合行动已着手推进这些解决方案；然而，要充分释放生物制造革命的全部潜力，仍面临障碍。当前需要加快生物设计与产品应用之间的反馈循环，以确保商业成功。为了推动未来20年这一领域不断涌现的多样化应用，需要投入大量精力培养和发展未来的生物制造人才队伍。
那么，我们如何加速生物制造革命？我们建议重点关注三个领域：
1. 人才队伍
我们需要大幅扩大生物制造人才队伍，以充分释放生物经济的潜力，并推动本地化、分布式制造。具体做法如下：
制定通用技能和培训要求，以便更好地认可海外正式资历和工作经验，促进劳动力流动。制造业整体向自动化和数字化转型，已在传统制造技术领域形成一套通用技能，这些技能可以转化应用于生物制造人才队伍。
加大对早期STEM教育的投入，并在当下着重培养批判性思维和分析性解决问题的能力，有助于培育未来全球生物经济不断发展的领军人才
2. 规模
提升规模化能力的可及性，涵盖生物制造解决方案的开发和部署 对于加速生物经济增长至关重要。具体做法如下：
大型平台开发商、针对特定应用的技术企业与成熟的面向消费者的公司建立战略合作伙伴关系，可以加快生物制造产品的开发。
平台开发商、自动化和人工智能正在生成越来越庞大的数据集；这些数据可用于加快开发和规模化进程。
组建由制造合作伙伴和技术构成的网络可能颇具挑战，但这对于展示某种产品的首批试点批次或商业批次至关重要。创新型公私合作计划以及对竞争前设施的联合投资（例如灵活的生物制造合作社），有助于推动更多创新并支持产品开发。
3. 政策
政策必须跟上创新步伐，才能推动产生实质影响的解决方案，同时降低潜在风险。此外，监管方面的早期失误可能延误生物制造革命的进程并限制创新，尤其是在更具前瞻性的应用领域。因此，我们应当：
确定新的公私合作伙伴关系，支持通过创新型生物制造解决方案生产和分销可持续商品，从而提供石化衍生产品的替代品。
通过公私合作共同制定能够跟上创新步伐的生物安全战略。新冠疫情表明，病原体不受国界限制；这凸显出有必要让发展中国家和全球南方参与生物安全倡议的规划和实施。
