第三次生物科學革命爆發前夜，華熙生物整裝待發

1956年，達特茅斯會議召開，標志著人工智能這門在21世紀發揚光大的科學的誕生。其實，早在達特茅斯會議3年以前，美國冷泉港實驗室的詹姆斯·沃森與劍橋大學的弗朗西斯·克里克，共同在《自然》雜志上發表了劃時代的論文，揭示了DNA雙螺旋結構。DNA的發現，與相對論、量子力學一道，被稱為20世紀的三大科學發現，也被稱為第一次生物科學革命。

在1990年代誕生第二次生物科學革命——人類基因組之后的30年后，生物科學領域的第三次革命——合成生物學革命，與人工智能的第三次浪潮奇跡般交匯，形成了2020年代“AI+生物合成”的產學研大潮。

在這股與人類健康和壽命息息相關的產學研大潮中，中國在AI算力與生物合成產業化方面，都擁有了某種優勢。其中，在2010年代被譽為“全球透明質酸之王”的華熙生物，已經在2020年代自我升維成了生物合成領域的產學研引擎，在這場生物合成革命中一馬當先。

2025年末，工業和信息化部首批《生物制造中試能力建設平臺名單》公示落下帷幕，華熙生物憑借全球規模領先的合成生物中試平臺，成功入選并獲評最高“五星”等級，成為全國僅有的5家五星單位（另外四家分別是中國科學院、天津大學、蘇州沃美、河南成果轉化科技公司）之一。

同時，北京市科學技術委員會、中關村科技園區管理委員會公示2025年北京市重點實驗室擬認定名單，由華熙生物與北京大學聯合共建的“糖類智造及功能應用北京市重點實驗室”成功獲批。該實驗室是北京首個聚焦糖科學精準制造與功能應用的省部級重點實驗室，填補了相關領域空白。

時至2026年，在全球AI領域，中國不但在算力上領先，甚至在大模型的某些層面也出現了領先跡象。相比之下，在合成生物領域則仍距離世界先進水平有明顯差距。

而作為第四次工業革命的重要標志，生物制造已成為全球產業競爭的焦點領域，研究數據顯示，至2030年全球生物制造市場規模有望突破3900億美元。在此背景下，我國生物制造產業的布局質量，直接關乎未來全球產業競爭格局中的話語權。

而以華熙生物為代表的平臺型生物科技公司，已經成為中國合成生物領域追趕世界先進的關鍵變量。

與人工智能的從科研論文到產業應用的絲滑轉化路徑相比，在生物合成成制造領域，科研成果從實驗室走向市場應用的過程要漫長而艱難的多，這種艱難絕非限于臨床過程，而是在中試過程就已經存在產業化鴻溝，業界形象將這一轉化過程稱之為“死亡之谷”。

在實驗室場景中，科研人員通過基因編輯技術，對酵母、細菌等微生物進行精準改造，使其成為能夠定向生產目標物質的“細胞工廠”，小到化妝品原料透明質酸、食品添加劑母乳寡糖，大到特定藥品成分，都可通過這類“微型工廠”在燒瓶中完成毫克級甚至克級的制備。

但實驗室的“手工精制”與工業化的“規模量產”，存在著指數級的難度差異。好比家庭烘焙一個蛋糕易如反掌，而用工業設備批量生產一萬個品質均一的蛋糕需攻克無數技術難關一樣，當實驗室成果要搬入工廠，借助幾層樓高、容量數萬升的發酵罐實現規模化生產時，溫度控制、營養供給、設備適配等任一參數的細微偏差，都可能導致“細胞工廠”停工，甚至讓千萬元投入建設的生產線面臨虧損。

“死亡之谷”的存在，直接導致我國在生物合成領域的科技成果轉化，長期處于低位。數據顯示，歐美發達國家科技成果轉化率高達75%以上，產業化率更是接近50%，而我國這一比例僅約10%，大量具有潛在價值的科研成果最終止步于實驗室階段。

而中試（即中間性試驗）正是銜接實驗室小試與工業化大生產的必經過渡階段。

其核心使命是攻克工藝放大過程中的全鏈條難題，將“毫克級”“克級”的實驗室成果，系統性放大至“公斤級”乃至“噸級”的工業化生產規模，同時完成工藝參數優化、質量控制體系搭建、成本核算、環保合規等一系列產業化前置準備，最終形成可直接應用于工業生產的“標準操作手冊”。

天津中合基因科技有限公司的經歷，成為中試平臺價值的生動注腳。

該公司自主研發的“關鍵酶”完成實驗室小試后，因無力承擔上千萬元的中試生產線建設成本陷入停滯。而在入駐華熙生物中試轉化平臺后，僅用一個月便完成放大測試，成本較預期縮減90%，成功打通產業化前期關鍵鏈路。

近年來，華熙生物持續投入超30億元，打造出全球最大合成生物中試轉化平臺。該平臺建筑面積達4萬平方米，配備64條中試生產線，可同步開展六大類生物活性物質的規模化轉化試驗，服務范圍全面覆蓋醫藥健康、美妝個護、功能性食品等多個戰略性新興產業領域。

走進華熙生物醫藥級中試車間，3米多高的發酵罐整齊矗立，頂部密布的管道將發酵、純化、精制、干燥等全流程環節緊密串聯，構成了“細胞工廠”規模化生產的核心場景。與傳統動植物提取的生產方式相比，“細胞工廠”在發酵罐中實現的生產模式，具有顯著優勢：不僅擺脫了原材料供應、季節變化、環境污染等外部制約，可實現全年穩定量產，更能通過基因編輯調控精準優化代謝路徑，大幅提升目標產物的產率與純度。

值得關注的是，華熙生物中試轉化平臺并未局限于企業內部研發服務，而是以“行業級基礎設施”定位向全社會開放，通過成果轉讓、合作開發、委托中試等多元模式，為高校、科研院所、初創企業提供全鏈條中試轉化服務。這種“平臺化”開放模式，不僅打破了科技與產業之間的壁壘，更推動了“政產學研金服用”的深度融合，為新質生產力在生物制造領域的蓬勃發展注入動能。

“投資建設全球最大的中試轉化平臺是華熙生物的重要戰略部署，是實現產業賦能、打通產學研的核心關鍵，也將進一步提升華熙生物在供應鏈控制中間環節的關鍵紐帶價值。”

華熙生物董事長趙燕表示，中試平臺不僅是企業自身發展的需要，更是生物制造產業的公共基礎設施，華熙生物愿與行業各方攜手，共同完善公共中試平臺體系，推動中國生物制造產業整體能力提升。

普利策獎得主、美國腫瘤學家、哥倫比亞大學醫學中心副教授悉達多·穆克吉，在他的新著《細胞傳》中，以一個激動人心的場景開篇：

“2019年的一個狂風大作的午后，我參加了位于費城的賓夕法尼亞大學舉辦的一次會議。近千名科學家、醫生與生物技術研究人員聚集在斯普魯斯街的一座磚石禮堂中。他們在那里討論一項大膽的醫學前沿進展：將基因改造的細胞移植到人體內治療疾病。

會上討論了T細胞修飾、能夠將基因傳遞到細胞內的新型病毒，以及細胞移植領域的下一個重大進展。臺上與臺下的語言似乎讓人感到，生物學、人工智能、科幻小說與煉金術齊聚在一個狂歡之夜，孕育出一些前沿學科交叉融合的成果，例如‘重啟免疫系統’、 ‘治療型細胞重構’、 ‘移植細胞的長期存活’ 。總之，這是一次關于未來的會議。”

悉達多·穆克吉描繪的這一場景，預言了合成生物學即將在2020年代迎來創新爆發，而這正是“第四次工業革命”最引人關注的科技樹交匯點。

其實，作為21世紀新興的一門學科，合成生物學自誕生伊始就是分子和細胞生物學、進化系統學、生物化學、信息學、AI和工程學等多學科交叉的產物。

與第二次生物科學革命——基因工程把一個物種的基因延續、改變并轉移至另一物種的思路不同，合成生物學的目的在于建立人工生物系統，讓它們像電路一樣運行——科學家將“基因”連接成網絡，讓細胞來完成設計人員設想的各種任務。

例如，把網絡同簡單的細胞相結合，可提高生物傳感性，幫助檢查人員確定地雷或生物武器的位置。再如向網絡加入人體細胞，可以制成用于器官移植的完整器官。

2022年的諾貝爾醫學與生理學獎得主的課題——mRNA新冠疫苗，與2025年該獎得主的課題——T細胞修飾，都與合成生物學息息相關。

時至2026年，一個顯而易見的事實是：中國在生物化學、信息學、人工智能和工程學等領域都具備的世界領先優勢，但在合成生物學領域取得的產業突破還很少。

表面上看，這是技術問題，但更深層來看，這是體系問題。因為解決這一問題，并不只是改進某一個技術點，而是需要長期積累數據、建立模型，并形成可重復的方法。這些能力無法在短時間內構建，也無法通過單一科研突破實現。

一個最鮮明的案例——當大家感慨于因發現青蒿素而獲得諾貝爾獎的科學家屠呦呦時，卻忽略了另一個幕后英雄——合成生物學，正是它實現了青蒿素的大規模制備。這就是生物“夢工廠”，讓人類能夠像組裝機械那樣組配生物，模仿造物者的超能力。

如果把生物制造拆開來看，可以看到一個明顯的結構——前端是科學研究，后端是工業生產，中間是工程轉化。

中國當前的優勢，主要集中在后端，也就是規模化生產能力。但在前端和中間層，仍然存在明顯不足。

例如，在基因編輯工具、菌種設計能力、分離純化材料等方面，仍然依賴國外體系。尤其是在分離純化環節，其成本占比極高，但核心技術和關鍵耗材的自主能力仍然有限。

更關鍵的問題在于工程轉化過程本身——很多在實驗室條件下表現良好的菌株，一旦進入工業環境，就會出現性能下降甚至失效。這種現象在行業內并不罕見，也是大量項目無法商業化的重要原因。

目前，作為一個新興的交叉學科，傳統的生物學研究方法已經滿足不了合成生物學的發展要求。而已經晉升為生物制造平臺型企業的華熙生物，有望突破產業瓶頸，為中國的前中后端的結合探索出一套成熟體系。

實際上，華熙生物在2010年代就已經是全球的“后端”龍頭。但人們容易忽視的是，透明質酸的工業化生產，本身并不是一個簡單的“原料制造”問題。它涉及菌種篩選、代謝路徑設計、發酵控制、分離純化等多個環節，每一個環節都需要長期的工程積累。

換句話說，華熙生物已經探索成功的道路，并非僅僅是 “做出一個產品”，而是建立一套可以穩定復制、不斷優化的圍繞生物制造的生產體系。

這就不難理解，為何是華熙生物在2025年成為國內僅有的五個“五星級”生物制造平臺型單位之一，而作為頂尖科研學府的北京大學，也選擇與華熙生物來進行科研合作。

其實，華熙生物對自身的使命早有清晰認知。

在成為國家“五星級” 生物制造平臺型單位之前，趙燕就已經在多次演講中，清晰定位了華熙生物的科研方向——糖生物學+細胞生物學；以及與在合成生物制造產業的位置——合成生物科技驅動的生物科技公司+生物材料全產業鏈平臺公司。

華熙生物對國內整個生物制造產業模式的革新，正推動國內的生物制造從“依賴自然資源”向“綠色可控工業化生產”轉型。而作為托起產學研三端的平臺型企業，華熙生物的核心作用，就是通過系統性驗證與優化，確保這些“細胞工廠”在規模化生產條件下保持高效穩定運行。

就像在人工智能領域，中國產學研在密切結合了10年后后來居上一樣，相信，到2030年代，合成生物制造領域的中國智造，也會取得世界領先優勢。

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