当我们讨论生物制造时，要理解它的目的以及对标产业。生物制造是个制造业，对标或替代的是传统制造产业。竞争目标的其中一个是化工行业，另一个目标则是包括金属的无机材料。那么既然作为一个制造业要竞争或取代化工行业和无机材料行业，生物制造就一定要有规模，否则，谈不上是个产业。

同时，要有性价比，没有性价比，你替代不了，也成功不了。不管是西方国家还是中国，生物制造的终极目标是实现碳中和。只有生物制造规模做得足够大，性价比能够竞争，碳中和的目标才能实现。

今天我重点讲生物制造的要素。这个行业刚刚起步，面临很多挑战。这个行业的创业者有很多想法，各国政府也足够重视，研究机构和企业也都很重视，但是目前生物制造的话语权不在企业手里。

首先，我认为任何一个高科技的成功，都要重视科研投入，但科研要是不依赖企业都是没戏。我个人从来不赞成必须产学研结合的说法，这是个不成立的话题。如果企业没有研究能力，就不是高科技企业、也不可能既强又大；如果高科技企业不掌握核心技术，也不可能有竞争力。

没有企业创新导致差异化，大家就回到传统的制造业上面来了——互相卷。我不是说高校和研究机构不发挥作用。生物制造这里面有很多基础和前沿技术应当来自于高校和研究机构，因为多数企业不愿意投钱或没有能力做基础研究。

但是如果高校和研究机构都去搞应用性技术开发，这肯定不着调。在基础研究和应用性技术开发区间有一个灰色区域，也就是这个灰色区域给很多人钻了空子，影响了很多高科技领域的发展。

尽管我们不希望看到这种情况在生物制造领域继续发生，但事实上更严重。

另外一个强调的重点是知识产权保护。如果创新得不到保护，在创新产业化成功以后又是卷，不参加研发投入的同行非法获取创新成果，低成本地把投入资金从事创新研发的企业灭了。在生物制造的前期阶段，一旦突破了以后，就有很大的市场空间。

但是知识产权如果得不到保护，最后落得大家都不愿意去投资搞科研，然后又落到产学研这个概念上来了。

为什么呢？因为高校和研究院机构靠国家出钱，企业一般用低于创新投入成本的价格很便宜地买过来的所谓研究成果，如果产业化不成功，还有难以分清责任的“产学研合作”概念做挡箭牌，即使技术被剽窃了损失也不大。

知识产权的保护，不仅仅是保护科研成果，更是政府的政策导向，应当让那些愿意在基本技术上面花大经费去投资的企业最后能获利。国家的政策安排对行业资本投入倾向有很大影响。知识产权保护重点是指在法律层面上的保护，不是简单的专利保护。

我们申请了将近1,000个专利了，起到的保护效果很不理想。有的侵权，不是秘密地侵权，而是公开地侵权，有的知识产权执法人员甚至帮助侵权。知识产权保护的实质性措施的缺失，对生物制造创新发展是一个很大挑战。

第三点就是原料的供应问题。生物制造要用人类能够掌握的生物原料替代石油、替代矿物质原材料，但不可能用粮食去替代，很多国家包括中国是缺粮的国家，粮食也不够替代的。生物制造产业不解决生物质原料的可靠和稳定的来源问题，将会遭遇今天的石油化工面临的同样局面。

最后，是行业壁垒。生物制造行业的壁垒来自两块，一个是传统制造行业形成的壁垒。我参加有关部门的几次研究行业政策的会议，最后交给谁去定稿呢？交给石化专家去定稿。

我不知道大家体会是什么呢？你能够期待石化专家写出一个稿子，支持生物制造的产品把石化产品给替代了？生物制造产品要进入到每一个应用行业里面，应用端都会说你得先过行业标准。

如果你做个通用性的基础材料，有可能要面临1,000个应用行业标准。一个行业标准需要申请两年时间，一个创新性企业独自根本完成不了，这就成了一个很大的障碍。

国家在生物制造方面，一直没有像新能源汽车、风电和光伏那样出台很明确的、实质性的、可落地的支持企业的政策措施，这是生物制造行业目前面临的挑战。

以上问题，不是我们企业能解决的了的事情。

我今天重点讲关于生物制造的几个要素，包括①资源要素；②生产成本要素；③市场要素。

我们企业在产业化过程中，在选择生产基地过程中，主要关心这几件事。这些从做企业的角度提出的问题可以供海南政府和三亚政府在做生物产业布局时做参考。

生物制造的资源，目前主要指粮食作物和生物质。

东南亚的椰子油和棕榈油、北美和南美的大豆都是油脂原料的来源，油脂中碳氢元素占的比例很高，在生物质原料中属于能量和碳密度都很高的原料，是生物转化非常理想的原料，但这些原料价格较高。地面上广袤的森林资源是生物质取之不尽的资源，中国森林集中在大兴安岭，目前难以用得上。

粮食作物中的甘蔗直接提供糖，我于2007年在巴西跑了五天，参观了那里广阔的甘蔗种植资源。东南亚地区的泰国、越南等国家种植木薯，这是一种富含淀粉的地下根茎作物，可以作为生物制造原料。

目前生物制造的主要原料是玉米。全世界有三大玉米带，中国的玉米带是新疆-内蒙古-黑龙江（东北三省）。美国密西西比河流域这一带土地肥沃，玉米种植面积也很大。对中国来说，尽管有一个玉米带，但由于人口的原因，玉米作为工业原材料不太合适。

全世界都在努力解决生物废弃物、生物质的高值化利用问题。我参加过几次有关这个问题的专题讨论。遗憾的是，秸秆等生物废弃物利用在全世界讲了很多故事、花了很多钱，积累了几乎全是商业失败的案例。

国际上一个著名的化学公司转型生物制造，投入很多，其中包括收购纤维素酶业务、投资秸秆乙醇以及其他生物基产品，最终以巨额亏损收场。欧洲有一个企业家因为投资秸秆乙醇项目失败，最后选择终结了自己的生命。

中国有大的企业也在秸秆乙醇项目上做过很多尝试，至今商业化不太成功。这里面的科学难点和挑战目前来自于关键酶的效率和工艺设备加工技术。如果不从底层逻辑解决关键技术问题，成本是不可能做下来的。

我们尝试了两种方法。一个是针对预处理秸秆同时进行糖化和转化。我们在山西太原做了万吨级试验。这个工艺不用制作糖的工艺，但对菌种和后提取技术要求很高，目前只能用于乳酸、乙醇、丁醇、油脂、蛋白等厌氧发酵工艺。

另一种是通过三素分离的方法直接制糖。国内外很多企业都在尝试这个路线，最后面临的也还是成本问题。关键是要把三素的附加值找出来，特别是能够在大规模应用市场里找到应用价值。

纤维素可以去造纸，但最多的用途还是做生物制造的葡萄糖原料；半纤维素产生的五碳糖已经有了成熟的糠醛产业链，五碳糖作为碳源用于发酵的效率一般不及葡萄糖，利用五碳糖做附加值更高的化合物项目正在开发过程中；木质素高附加值的大规模应用应当是秸秆变废为宝的关键转折点之一。

总之，生物制造原料短期内可以依赖粮食，但最终还是要回到生物质上面去。重点选择的方向应当是农业废弃物和非粮作物。

解决了原料问题，就是生物制造成本问题。在生物制造的当前阶段，创业者都很冲动，对未来充满了乐观。但是从2020年凯赛上市以后，合成生物学概念被投资者利用，把我们定义成合成生物学股。资本市场新投了300多家，但跑出来的成功案例很少，不要说企业跑出来，连产品都没有跑出来，更不用说形成销售和形成利润。

根据过去5年里合成生物创业企业的整体业绩，对于投资者和创业者都是一个很痛苦的 “叫好不叫座”的结果。这种结局的原因是什么呢？还是个选题问题，或是生物制造产品与竞争行业/产品的性价比的问题。

在选择生物制造方向时，先明确利用生物制造你究竟能干什么。这几年，不同话语权的人在不同场合下，得出的结论会让啼笑皆非。某同一城市的不同部门组织生物制造专题讨论，强调的生物制造的主题都不一样。这给领导决策，投资者选择都弄糊涂了。我本人还是认为，生物制造的本质是替代传统制造，否则生物制造这个概念没有价值。

生物制造作为一个潜在的大产业，面临的主要任务就是竞争化石原料（石油、煤炭、天然气）形成的产业。石油第一步裂解了以后，就是芳烃和烯烃。生物制造一般要从生物质经过制糖，然后转化为生物基基础原料。生物基原料相对两个化工基础材料需要有竞争力。

产业链再往下走，走到中间体，然后再做材料，最终做到消费品，越往下市场越大。生物制造目前如果只呆在上游化合物，构成不了完整的产业链，构成不了市场竞争力。

通过比较生物制造和化工制造的特点，有助于生物制造的项目选题。化工原料的芳烃或者烯烃都是碳氢化合物，碳的含量超过百分之九十，而葡萄糖作为碳水化合物，碳的含量为40%。碳氢化合物热值大约是1万大卡，而生物制造如果用葡萄糖，热值大约是2000多大卡，能量差几倍。

之所以有这么大的能量差，是因为植物光合作用只形成了碳水化合物，输入有限的能量，而埋在地下的石油、天然气、煤炭，除了形成化石原料前带入的由光合作用输入的能量，后期经过地壳运动输进去的能量，造成了不含化学水的碳氢化合物。因此，生物制造原料的起步就有天生的不足——能量密度低，碳的密度低。

那么生物制造能选什么产品呢？如果用生物法去做苯环或做烯烃，即使开发出生物制造能够达到理论值的菌种，也必须使用超过2.5倍重量原料和输入至少80%的能量进去，才可能转化到你的目标产品，最终产品价值低于原料成本。

从商业上讲，这是一个不可能成功的项目。忽略了这个常识，将导致生物制造的很多人盲目。在选题的时候，多下功夫，才不至于做了很多努力以后的产品，从底层逻辑上就没有竞争力。

生物制造项目，可以根据生物制造特性选择。人类现在所使用的化合物，基本都是被动接受的。比如石油化工出来个乙烯，没办法处理，就搞出个聚乙烯，聚乙烯未必是最好的材料，但你有什么选择性呢？它能用、也很便宜。

同样，出来个丙烯，就有了个聚丙烯。有了苯，人们就想着在苯上面做文章，能衍生什么产品就卖给你什么产品。而生物不一样，换了一个制造方式。自然界里的很多材料，在化工制造出来之前，人类照样使用。比如，棉麻丝毛，都是天然的服装材料。

以化工原料做的服装，无法比得上天然的棉麻丝毛的质量。由于化工原料利用了高效率的工业化生产，导致成本具有竞争力，因此替代了天然的棉麻丝毛。

我们今天讨论的生物制造就是要把二者结合起来，即：通过合成生物学的手段构造微生物代谢体系，用生物制造的方法生产出具有棉麻丝毛特性的材料。既保留天然产物的性能优势，又把效率提高。通过这种模式，生物制造就有机会与化工行业竞争，就能体现价值。

选对题了，技术价值才能体现。换句话说，如果你选题不正确，技术再好都没用。我用国外的一个实验室作为一个案例，这是一个被合成生物学人捧为圣人的科学家主持的实验室。直到两年前，不少人在介绍合成生物学的时候，包括中国的院士都试图证明，他们也能做出国外这个实验室的某个著名成果。

但这个项目恰恰是一个学术上成功而商业上失败的最典型的案例。这个技术涉及可以从植物提取的化合物，但在微生物里面不存在合成这个化合物的途径。该实验室把植物里一段代谢途径放到了一个细胞里面去，利用细胞内已有的另一部分代谢途径，完美的将植物和微生物的两个代谢途径结合在一个菌种内，成为合成生物学的典型研究范例。这个研究获得本国政府的大量科研支持，项目一度受到资本市场追捧。但这个项目涉及的的企业和投资人都亏本了。

为什么呢？因为成本比天然提取还要贵，没有商业竞争力。事实上，这个化合物天然植物里形成的过程就是生物合成。如果放到微生物里的效率低于直接从植物提取就没有商业意义。

从科研的角度看，这种尝试是有价值的。但从企业的角度看，你不能为概念而做技术。这个科学家有一个非常强的技术团队，后来搞了十几个公司，目前还没有成功报道。

如果观察一下制药业和芯片制造业，可以发现这样一种现象：学术界高调推出的产业化项目，盈利概率都很低；而能够盈利的高科技产业化项目，绝大多数来源于对基础科学具有深度诠释能力的企业。

生物制造业内有很多杰出的科学家和创业者。但在这个行业刚刚起步的时候，容易选错题而误入歧途。因此，我们需要多花很多精力研究项目的选择。

选题完了以后呢，要关注生物制造成本的要素。中国的传统的生物制造总量在全世界是排第一的。在传统的发酵行业里面，对比一下中国、美国、欧洲这三个区域的成本结构，可以帮助我们理解成本要素对行业竞争的关联性。

十几年前我在欧洲做过一场报告。用这个图解释为什么中国企业的氨基酸等发酵产品为什么能够占据欧洲市场。过去20年里，中国的玉米价格一般比美国价格高出70%以上，最大的时候价格差到近3倍。美国企业电价也低，世界上著名农产品加工企业ADM对外声称电价不到2美分/度，而中国平均电价差不多是8美分/度，相差好几倍。

以赖氨酸为例，我们分析一下在这种情况下，为什么中国的生物发酵产品能够主导欧洲市场呢？

赖氨酸在欧洲的市场价格最高，在美国的价格也高于中国。美国企业的葡萄糖的成本和动力成本比中国企业明显低，但最后总成本却比中国高。主要的原因是财务成本，财务成本来自于什么原因呢？

中国的劳动力便宜让中国企业买的东西都便宜。由于中国设备和施工成本便宜，在中国造一个工厂，投资相当于美国的1/3，现在差距更大了。

中国投资相当于欧洲投资强度的1/4到1/5。财务成本对于在计算投资回报率上的时候更能体现出他的贡献。投资回报率（ROI）=利润/投资额。投资额大，分母就大；另一方面，投资额大导致财务成本高，因此利润变小了，也就是分子变小了；合起来看，投资强度不但影响利润，更多的是影响投资回报率。

所以尽管美国企业的毛利率绝对值高，但投资回报率不如中国企业高。这可能是中国发酵企业迅速发展的一个主要原因。

从上图看出，欧洲无企业原料贵，动力也贵，加上财务成本更高，欧洲企业做大规模生物制造难以有竞争力。因此，尽管欧洲重视碳排放控制，但不具备生物制造的生产要素竞争力。

生物制造产业产品在进入市场的时候，需要面对很多挑战。麦肯锡总结新材料在商业化过程中就面临如下六种挑战：

生物制造的市场竞争在短期内不是同行竞争，新进入者所面临的市场阻力不可忽视。

短期内中国生物制造能力远超欧洲生物制造，但中国生物制造产品在欧洲的竞争对手是化工企业，一些欧洲著名化工公司的产品在欧洲和中国市场都有话语权，中国市场对他们非常重要。可以想象让欧洲化工企业把欧洲市场让给生物制造产品有多难，这些企业有解读其自己参与倡导的碳排放理念的方式。

在国内，生物制造竞争的对象也是化石行业。比如，生物制造产品要做管道，把高密度聚乙烯替代了，你可以想象有多大的挑战？因为管道的行业标准就是化石行业定的。管道的设计，工程承包以及铺设的实施决策权几乎都在他们控制之中或具有绝对话语权。政策制定部门在面对材料替换的决策时还是要征求甚至让这些化石行业专家下结论。这个循环难以绕出来。

对于生物制造，投资者还有一些额外的“负面”标签：

欧洲有些反对塑料降解为二氧化碳的声音，认为这是一种浪费。也许这些观点部分原因是因为欧洲在生物降解塑料方面没有竞争优势。行业内在推广生物材料的过程中，经常会被问及是否会降解。

生物塑料可降解的过渡宣传，给生物制造材料用户造成一个误区。比如，汽车行业在使用生物材料时，经常遇到的顾虑是担心生物材料的稳定性。这就是生物制造在某些方面过分宣传造成的误区。

生物制造产品普遍强调高附加值的特点，尤其是混淆生物制造与生物制药的概念，这导致外界将生物制造产品定义为小众产品。尤其是，目前生物制造的广泛原料都来自玉米等粮食作物，更是没有对化石制造构成任何挑战。

生物制造的学术界和创业企业在宣传过程中如果控制不好预期或控制不好口径，易引起误解，对行业的发展不利。由于生物制造在这个阶段商业成功案例少，但各方面的高度重视又给投资者带来了过高的期期望值，投资者认为自己投资失败了，没挣到钱，就不愿意继续投入了。

生物制造即使进入新产品产业化阶段，也还面临来自于进入市场的挑战，这是一个痛苦的过程。

麦肯锡对于新产品进入市场周期的研究表明，新的化合物进入市场的时间低于研发时间。而聚苯乙烯、PET、杜邦芳纶等高分子作为新材料进入市场的周期都远长于他们的开发周期。

凯赛用生物制造的方法生产的月癸二酸、巴西酸、癸二酸、丁醇、哌啶替代化学法生产的相同产品，进入市场的速度都在1-2年之内，远快于开发这些产品的时间。客户看中的是质量、价格和碳减排。

当凯赛用生物制造的方法推出了创新化合物——戊二胺，尽管我们花了约10年时间才研究出来并实现了产业化。但如果只销售这个完全创新的化合物，难度非常大。于是，我们决定把主要精力放在开发由戊二胺参与聚合的高分子新材料上。

对于生物制造的新材料产品，市场的期待是，成本要更低，性能要更好。前面讲的所有进入市场的障碍都难以避免。比如PHA和聚乳酸分别发明在100年和120年前，目前都还没有真正进入市场。

我再举几个我们自己经历的例子：

①生物法奇数碳二元酸在防锈上性能显著优于化学法偶数碳二元酸，成本便宜，防锈效果突出。但我们推广却化了很多年，绝大部分市场顽固。比如说一个很大的汽车冷冻液防锈剂客户，做完实验后，承认产品的优异性能，但习惯于使用已有的化工产品，不愿意轻易换一个创新产品，也说不清什么道理。

②生物基戊二胺做的异氰酸酯的功能团指向同一方向，作为表面漆的附着和固化效果都比己二胺做的异氰酸酯性有显著优势，这对造船业、汽车行业都是利好消息。但行业内两个控制市场的企业都不愿意推广这个新产品。他们认为，现在的产品足够好，由于行业占位使他们没有广泛的竞争对手。从策略上讲，他们的确没有必要帮助这个创新产品进入市场。

③高阻隔的膜在消费品行业内有广泛需求。目前，国内外都在研究生物基PEF，中国进展的很好，但目前价格太高，还没有大规模产业化。从事生物制造的人都相信，市场对PEF抱了很多的期待——我们可以不用玻璃瓶装啤酒了；可以减少因为包装膜气体阻隔性低造成的食品浪费；大米的保质期可以延长了……。我们近期做了一个材料，阻隔性能可以超过PEF的10倍，成本也大幅降低，但该产品的前期市场调研，我们就遇到一个挑战——某啤酒生产商说，他们希望高分子材料替代玻璃瓶后，仍然保持玻璃瓶撞击的感觉。

④我们用生物材料替代铝材做光伏边框，达到减重、减排、减成本效果，尤其避免了铝制品出口的高税率问题。但是，客户要求生物复合材料要与铝的表面光洁度一样，这就需要高分子复合材料增加成本做美工。

⑤生物复合材料可以做螺纹筋，仅中国就有2亿6千万吨、近万亿元的市场机会。这对路面、桥梁、房屋的减重和延伸使用寿命都极具价值。这个产品进入市场的障碍不是性价比，而是“行规”。

比如，桥梁和房地产业主会担心“万一塌了怎么办？”高速公路建设方说，只有设计院提供设计图纸，我们才能施工；设计院说没有行规，我不敢给你签字；建筑行业专家说，你至少得等X年才能拿到行规；你如果请主管部门帮助推进行规批准，大概率会把这个行规批准任务交给你要替代的对手——钢筋最大企业。

生物制造早晚是要替代传统制造行业的。但这中间过程是个艰苦的过程，需要我们坚持和努力！

企业要考虑在海南建设生物制造项目，一方面要考虑与同类化工产品的竞争能力，另一方面还要比较与在其他地区投资同样项目的竞争。以下应当是企业落地最关心的事项：

有竞争力的动力解决方案。根据网上数据，海南的电超过60%来自于火电，如果是从越南进口煤炭，海南发电成本是不高的。但如果依赖风电、光伏能源、核电等新能源，海南的发电成本更有优势，使用成本有机会控制到在0.3元/度以下。蒸汽依赖核能或煤炭，成本有机会控制在100-120元/吨。

生物制造的主原材料。目前，海南的农产品产量较少。如果从东南亚进口木薯、糖蜜等原料，主原料成本与山东使用玉米接近，但这些原料对于大规模生物制造项目不充足。如果海南在今年封关后允许无关税、无需配额进口玉米，海南就可能变成中国生物制造主原料最便宜的地方。海南自由贸易区开放农产品用于生物制造的无配额、无关税政策，对于生物制造原料竞争力在相当于一段时间内都是一个保障措施。

生物制造在中国东部、北部、东北和西部地区的竞争要素是农产品原料和动力价格。海南工业基础差，即使构造了原料和动力要素成本，还缺失生物制造产业所需的包括各种辅料供应、上下游配套产业、专业劳动力等基础环境。不过，如果解决了主原料和动力两个主要矛盾，其他问题随着时间推移及大项目落地都会建起来的。

最重要的是在起步的时候给市场。生物制造企业在早期的时候，关注技术和概念，但在产业化落地以后，最大的需求是市场。海南如果采取有力措施，率先开放落地企业产品在本岛内的应用市场，将铆钉落地项目的初期收益和为新产品推广积累示范案例。

我就汇报这么多，谢谢大家！

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