【行业分析】创新技术勾勒生物发酵产业未来图景

原标题：磁悬浮空气压缩机降低能耗、AI算法提高产量……创新技术勾勒生物发酵产业未来图景

一排排磁悬浮空气压缩机静音运转，巨型不锈钢发酵罐的智能控制系统闪烁不停，形似乐器的超精流体分离设备快速将细胞破壁分离……这些场景勾勒出中国生物发酵产业的未来图景。

日前，2025第15届国际生物发酵系列展（上海）举办。作为亚洲规模最大、专业性最强的生物技术行业盛会，500多家参展企业集中展示生物发酵领域的前沿技术、创新产品及解决方案，全面呈现生物发酵技术全产业链的发展趋势，为我国乃至全球生物发酵产业高质量发展注入新动能。

规模持续增长

“十四五”时期，我国提出从大力夯实生物经济创新基础、培育壮大生物经济支柱产业等方面发展生物经济。在国家产业政策的支持和引导下，生物发酵产业取得长足进步。数据显示，2024年，生物发酵产品产量达3400万吨，同比增长约5.0%；出口量约881万吨，同比增长约20%。2025年上半年，生物发酵产品产量达1646万吨，同比增长约4.7%；出口量约449万吨，同比增长3.3%。

创新技术为生物发酵产业发展注入新活力。智研咨询发布的《2025—2031年中国生物发酵行业市场全景调研及前景战略研判报告》显示，2016年至2024年，我国生物发酵专利数量累计达13710件。

拥有授权专利367项的南京磁谷科技股份有限公司，是我国第一家磁悬浮流体设备制造企业。本届展会，这家企业携全新升级的磁悬浮空压机A+系列与磁悬浮冷水机组亮相。展台前，技术专家现场讲解：“发酵工艺对压缩空气质量要求严苛，传统空压机容易因润滑油混入导致染菌，且能耗高、维护频繁。我们的磁悬浮技术空压机A+系列比传统空压机节能约20%，做到了100%无油、低噪声、易安装、免维护，可以帮助企业提升生产效率。”

作为一家从事生物酶制剂和发酵用化学品研发、生产、销售的高新技术企业，江苏博扬生物制品有限公司携新研发的天门冬酰胺酶产品亮相展会，吸引许多客商关注。企业副总经理尚宁介绍，油炸食品因其独特风味和诱人色泽，受到消费者喜爱。但是，高温油炸过程中产生的2A级致癌物丙烯酰胺对身体有害。针对这一痛点，公司研发了新型酶制剂，可用于烘焙、油炸食品的发酵环节。“这款产品在50℃至95℃的有效温度下，可以减少热加工食品中潜在致癌物丙烯酰胺的生成，并且不影响食品口感。”尚宁说。

当前仍存堵点

在肯定成绩的同时，也要清醒地看到，当前我国生物发酵产业发展仍面临一些问题。

目前，在整个生物制造产业中，我国仍主要依赖有机合成、植物提取、石油化工等传统制备方式，能耗高、污染大。例如，可降解材料单体二元羧酸的生产过程高度依赖化学方式，生产过程中会产生大量废水、废气与固体废弃物，亟待对制造方式进行转型升级。

同时，原料体系单一是摆在我国生物发酵从业者面前的另一大难点。业内人士介绍，在我国生物制造项目中，超九成项目以玉米淀粉等粮食基原料为主，致使原料成本占比超六成，因此亟待加快非粮食原料路线的突破。

在本届展会的安琪酵母股份有限公司展台，工作人员介绍，企业采用云南普洱当地丰富的糖蜜等非粮原料替代传统玉米浆，并进一步提高了生产线产能和产品质量。

未来，如何通过基因编辑技术改造微生物，突破粮食依赖路径，实现木质纤维素、有机废弃物、二氧化碳等非粮原料的高效利用，还需要我国科研人员不断突破。

此外，我国生物发酵产业还存在分离纯化成本偏高、产品经济性欠缺的问题。同时，我国生物发酵产品品类集中于中低端，高附加值产品占比较低，发酵产能结构性过剩问题较为突出。

作为中国膜分离技术领域的领军者，江苏久吾高科技股份有限公司携创新膜技术、绿色智能制造解决方案及最新成果亮相展会。“我们针对特定发酵产品开发的定制化膜分离工艺，可显著提高目标产物的收率和纯度，并缩短生产周期。”现场工作人员介绍，依托先进的膜孔结构设计，公司的各式膜产品均可实现纳米级物质的精准分离，保障产物的纯度。

生物催化剂可以更好地促进生物发酵。当前，通过不同方式生产的生物催化剂难以与工业环境和工业原料良好适配的问题，同样需要引起重视。研究表明，在规模化生产过程中，作为生物催化剂的实验室菌种面临环境耐受性差、代谢通量低等问题，使得工程放大的成功率低于一成。

针对这一痛点，本届展会参展商江苏巨能机械有限公司研发的50立方米超大型节能发酵罐，通过新型磁力密封技术实现了无菌环境下的高效传质，使菌种存活率提升至95%以上。但未来，取得技术突破的企业如何以点带面，助力行业整体提升工业适配能力，仍有很长的路要走。

交叉融合创新

生物发酵是前沿性基础产业，承载着实施“健康中国”战略目标的任务。从本届展会来看，智能化、绿色化、融合化已成为生物发酵技术发展的新趋势。

AI、大数据与发酵工程的深度融合，正在重塑生物发酵产业的生产模式，推动其从“经验驱动”转向“数据驱动”。

亚波光子（深圳）科技有限公司是一家专注于提供生物、制药、化工和能源过程分析与控制解决方案的企业。他们推出的单通道和四通道在线拉曼分析仪等产品，适用于菌株构建和高通量筛选以及微生物培养、结晶和纯化等生化过程的在线分析和智能控制。工作人员介绍，在蛋白质连续流发酵生产线上应用在线拉曼分析和AI智能化补糖控制技术，可将蛋白产量提升30%。

生物发酵技术与食品、化工、医药、材料、能源等领域的交叉融合创新，正催生出“生物制造+”新业态。中商产业研究院预测，2025年中国生物医药市场规模将增至22427亿元，功能食品市场规模将达到3510.34亿元。这一巨大的市场空间为生物发酵产业提供了广阔前景，将推动我国生物发酵产业进入高质量发展阶段。