2023年生物制造產(chǎn)業(yè)白皮書-2023.11

2023年生物制造產(chǎn)業(yè)白皮書指導(dǎo)單位：工業(yè)和信息化部消費品工業(yè)司編寫單位：工業(yè)和信息化部賽迪研究院河北省工業(yè)和信息化廳2023年11月一、加快發(fā)展生物制造的重要意義二、生物制造的定義和內(nèi)涵三、我國生物制造重點行業(yè)發(fā)展情況四、存在問題和不足目錄目錄五、相關(guān)支持政策梳理分析六、未來生物制造發(fā)展路徑和政策建議七、保障措施一加快發(fā)展生物制造的重要意義加快發(fā)展生物制造的重要意義加快推動生物制造發(fā)展是深入實施制造強國戰(zhàn)略，提升國家制造業(yè)競爭力的戰(zhàn)略需要?

生物制造是以工業(yè)生物技術(shù)為核心的先進生產(chǎn)方式，在食品、醫(yī)藥、材料、化工及能源等國民經(jīng)濟重要領(lǐng)域加快滲透，被認為具有引領(lǐng)“第四次工業(yè)革命”的潛力，并已成為大國競爭前沿陣地。加快推動生物制造發(fā)展是加快推進新型工業(yè)化，培育新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)的重要抓手?

因其資源消耗少、污染排放少等被認為是緩解能源資源矛盾、推動經(jīng)濟社會可持續(xù)健康發(fā)展的有效方案。?

生物食品、生物制藥等產(chǎn)品具有柔性化生產(chǎn)特征，有利于應(yīng)對消費升級、人口老齡化、健康需求增長等趨勢。?

生物制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大，將有力帶動技術(shù)、裝備及檢測、包裝等服務(wù)型制造、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)協(xié)同發(fā)展。加快推動生物制造發(fā)展是發(fā)揮新質(zhì)生產(chǎn)力作用，推動工業(yè)經(jīng)濟提質(zhì)增效發(fā)展重要手段?

生物制造是典型的高技術(shù)制造業(yè)，并與新一代信息技術(shù)、細分行業(yè)先進生產(chǎn)技術(shù)深度融合，加快生物制造發(fā)展，有助于拉動制造業(yè)研發(fā)、資本等投入，縮短新品研發(fā)周期，提升產(chǎn)品附加值和工廠生產(chǎn)效率。二生物制造的定義和內(nèi)涵生物制造的定義和內(nèi)涵?

本研究所指生物制造，是指以工業(yè)生物技術(shù)為核心的先進生產(chǎn)方式，即以基因工程、合成生物學(xué)等前沿生物技術(shù)為基礎(chǔ)，利用菌種、細胞、酶等生命體生理代謝機能或催化功能，通過工業(yè)發(fā)酵工藝規(guī)模化生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物的制造過程。1998年n食品行業(yè)包括氨基酸、有機酸等大宗發(fā)酵產(chǎn)品；生物合成新食品原料和添加劑；細胞培育肉、菌體蛋白、人造血紅蛋白、結(jié)構(gòu)油脂等未來食品關(guān)鍵組分。“21世紀制造業(yè)挑戰(zhàn)展望委員會”n生物化工丁二醇、丁二酸、戊二胺、呋喃二甲酸、1,3-丙二醇等生物合成平臺化合物及聚合材料。主席勃林格（J.Bollinger）首次2005年提出“生物制造”的概念。世界經(jīng)合組織（OECD）在其《生物技術(shù)在工業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用》報告中提出至2030年，生物制造產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟和環(huán)境效益將在生物經(jīng)濟中的貢獻率達到60%以上。2012年美國《國家生物經(jīng)濟藍圖》將以基因組學(xué)、合成生物學(xué)為代表的生物制造技術(shù)作為重點發(fā)展領(lǐng)域加以支持。n生物制藥細胞與基因治療、重組蛋白、抗體藥、疫苗、抗生素等，以及天然產(chǎn)物的生物合成。n生物燃料纖維素乙醇和丁醇、微藻制生物柴油、生物航空煤油以及生物燃氣等。產(chǎn)業(yè)范圍2014年歐盟《工業(yè)生物技術(shù)工業(yè)路線圖》提出生物制造技術(shù)的主要研究與發(fā)展方向，并提出在2030年將生物基產(chǎn)品或可再生原料替代份額增加到25%的發(fā)展目標(biāo)。n生物基材料PLA、PHA等生物基材料，以及蛛絲、菌絲等天然纖維的生物合成。n酶制劑工業(yè)用、飼用、科研用等各類商業(yè)化酶制劑產(chǎn)品。2019年日本《生物戰(zhàn)略2019》強調(diào)“力爭通過發(fā)揮日本的生物制造優(yōu)勢并融合IT技術(shù)，為開拓和擴大市圖

生物制造產(chǎn)業(yè)范圍場、解決社會問題及實現(xiàn)可持續(xù)

圖

國際上生物制造概念提出的關(guān)鍵時序發(fā)展目標(biāo)等做貢獻”。三我國生物制造重點行業(yè)發(fā)展情況重點行業(yè)——食品行業(yè)食品行業(yè)發(fā)展情況?我國是全球食品生產(chǎn)消費第一大國，通過工業(yè)生物技術(shù)生產(chǎn)食品產(chǎn)品具有良好傳統(tǒng)和基礎(chǔ)，現(xiàn)階段食品工業(yè)生物制造技術(shù)滲透率已達10%以上，在各細分行業(yè)應(yīng)用較為廣泛，大宗生物發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)量占全球70%以上，以基因編輯、細胞工廠、酶工程等為代表的新技術(shù)快速發(fā)展，帶動微生物蛋白、細胞培育肉、合成淀粉等一批新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到資本市場青睞。突破性進展赤蘚糖醇透明質(zhì)酸??中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院團隊歷時15年研究，通過解析大豆疫霉菌幾丁質(zhì)合成酶的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，成功破譯幾丁質(zhì)生物合成完整過程。幾丁質(zhì)俗稱甲殼素，是自然界中數(shù)量最多的天然高分子聚合物之一，廣泛存在真菌以及節(jié)肢動物、軟體動物等外殼中，可用于食品、醫(yī)用材料、藥品等行業(yè)。江南大學(xué)利用釀酒酵母構(gòu)建底盤細胞，通過代謝改造強化等技術(shù)，實現(xiàn)血紅蛋白（Hb）和肌紅蛋白（Mb）高效合成，牛血紅蛋白、豬血紅蛋白、牛肌紅蛋白、豬肌紅蛋白產(chǎn)量分別達11.7mg/L、19.3mg/L、68.9mg/L、85.9mg/L。Hb和Mb是含鐵的血紅素類蛋白，用于食品添加劑和人造肉生產(chǎn)。??上海食未生物科技有限公司與東富龍科技集團股份有限公司簽署了全面戰(zhàn)略合作協(xié)議。合作建設(shè)的我國首座千噸級細胞培養(yǎng)肉中試工廠即將落成，助力邁入全球第一梯隊。目前在全球規(guī)模到千升的僅有5家。細胞培育肉母乳低聚糖部分食品行業(yè)重點產(chǎn)品國家衛(wèi)健委發(fā)布《關(guān)于桃膠等15種“三新食品”的公告》，2’-巖藻糖基乳糖、乳糖-N-新四糖入選食品添加劑新品種引發(fā)行業(yè)關(guān)注，將助推相關(guān)產(chǎn)品國產(chǎn)化進程，以上兩種物質(zhì)是母乳低聚糖（HMOs）的重要組分，已成為國內(nèi)外嬰配乳粉重要配料，此次獲批用于調(diào)制乳粉（僅限兒童用乳粉）、嬰兒配方食品、較大嬰兒和幼兒配方食品、特殊醫(yī)學(xué)用途嬰兒配方食品。重點行業(yè)——生物制藥生物制藥發(fā)展情況?生物制藥產(chǎn)業(yè)加快創(chuàng)新發(fā)展步伐，抗腫瘤藥、抗體藥、疫苗、中藥現(xiàn)代化等技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展活躍、技術(shù)路線多元，市場需求旺盛。突破性進展?中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心等單位合作開發(fā)的KH617新型制劑（主要成分是欖香烯），獲得美國食品藥品管理局許可開展新藥臨床試驗。該制劑的中國臨床試驗申請也已獲國家藥品審評中心受理，有望成為國內(nèi)第一個合成生物學(xué)來源的植物天然產(chǎn)物新藥，擬用于治療晚期實體瘤和復(fù)發(fā)膠質(zhì)母細胞瘤，實現(xiàn)中藥資源“不種而獲”的創(chuàng)新型開發(fā)利用。浙江琿達生物成功開發(fā)并向國內(nèi)外數(shù)十家科研機構(gòu)商業(yè)化供應(yīng)純度高達98%以上的衣霉素（Tunicamycin），衣霉素為放線菌代謝產(chǎn)生的一種核苷酸抗生素，具有阻斷生物被膜形成的作用，可用于抑制革蘭氏陽性菌、真菌和病毒的生長和繁殖，還有望用于抗腫瘤治療。清華大學(xué)、北京理工大學(xué)聯(lián)合團隊利用釀酒酵母構(gòu)建人參皂苷的高效從頭合成途徑，篩選7個具有高催化效率和底物特異性的關(guān)鍵酶，經(jīng)5L發(fā)酵罐發(fā)酵產(chǎn)量達528.0±18.0mg/L，較此前報道高出37.4萬倍。維生素抗癌藥????疫苗細胞治療雙虹生物宣布實現(xiàn)“天麻素”生物合成的全球首個商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。天麻素主要來源于化學(xué)合成和植物提取，工藝復(fù)雜且產(chǎn)量低，生物合成天麻素的規(guī)模化生產(chǎn)將能有效降低生產(chǎn)成本并提高市場供給。部分生物制藥重點產(chǎn)品中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所與上海交通大學(xué)開展聯(lián)合研究，通過高通量自動化篩選、菌株代謝改造等手段，構(gòu)建了靈芝酸在釀酒酵母中的高效異源生物合成途徑。II型靈芝酸產(chǎn)量超過50mg/L，較傳統(tǒng)人工栽培生產(chǎn)方式的生產(chǎn)效率提高2個數(shù)量級以上，II型靈芝酸是中藥材靈芝主要活性成分之一。重點行業(yè)——生物基材料生物基材料發(fā)展情況?我國是化學(xué)纖維、塑料制品生產(chǎn)和消費大國，其中，化學(xué)纖維產(chǎn)量占世界化纖總量的70%以上，在“兩山”理念、碳達峰目標(biāo)與碳中和愿景的指引下，更好適應(yīng)綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展需求，發(fā)展生物基材料需求迫切，初步形成了生物基纖維素纖維、生物基合成纖維、海洋生物基纖維及生物蛋白復(fù)合纖維等生物基材料產(chǎn)業(yè)體系，生物基材料市場規(guī)模已達約200億元，產(chǎn)量超過150萬噸。突破性進展生物基尼龍聚乳酸（PLA）??藍晶微生物聚羥基脂肪酸酯產(chǎn)品（品牌名為藍素?BP350）通過

TüV奧地利集團淡水可降解認證，實驗表明淡水環(huán)境中的“藍素”產(chǎn)品在56天的測試周期內(nèi)達到90.9%的絕對生物降解率。該材料為多種細菌內(nèi)均可自發(fā)合成的一種胞內(nèi)聚酯，在生物體內(nèi)主要作為碳源和能量貯藏物質(zhì)，通過改性加工可擁有與傳統(tǒng)石化塑料相近的性能，在自然環(huán)境中能完全降解成水和CO2，不會對環(huán)境造成負擔(dān)。江蘇太極“子午線輪胎冠帶用生物基聚酰胺56工業(yè)絲和浸膠簾線的開發(fā)與應(yīng)用”項目順利通過江蘇省級科技成果鑒定，該項目在全球首次實現(xiàn)

PA56工業(yè)絲和浸膠簾線的量產(chǎn)，整體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。PA56是一種新型生物基尼龍材料，具有密度低、吸水率高（可達14%）、耐磨性好、耐高溫等優(yōu)點，制成纖維可用于高強防護服裝、帳篷等，滿足特種軍需裝備要求。金發(fā)科技宣布年產(chǎn)

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萬噸聚乳酸（PLA）項目已于

2022

年底實現(xiàn)成功試車并穩(wěn)定生產(chǎn)。這是繼海正生材、豐原集團、吉林中糧之后，國內(nèi)第4家PLA聚合工廠成功投產(chǎn)，目前產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于一次性包裝、農(nóng)用地膜、一次性餐飲具和3D打印耗材等領(lǐng)域。生物合成蛛絲蛋白生物合成菌絲體制造皮革??部分生物基材料重點產(chǎn)品國家標(biāo)準《塑料生物基塑料的碳足跡和環(huán)3境足跡第

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部分：通則》正式實施，為生物基制品（不包括食品、飼料和能源）提供了具體生命周期碳足跡評價要求和指南，將助推生物基塑料等相關(guān)行業(yè)碳中和標(biāo)準體系的建立，引導(dǎo)行業(yè)綠色低碳發(fā)展。重點行業(yè)——生物化工生物化工發(fā)展情況?

生物化工是促進可再生資源替代石化資源、實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保證，聚焦五類平臺產(chǎn)品及其衍生物，包括戊二胺、山梨醇、5-羥甲基糠醛、2,5-呋喃二甲酸和生物基乙二醇等，技術(shù)不斷更新迭代，國內(nèi)外市場需求旺盛。突破性進展膠原蛋白5-羥甲基糠醛（HMF）?江南大學(xué)研究團隊以具有自主知識產(chǎn)權(quán)的假絲酵母為底盤細胞，通過基因過表達、反義RNA抑制等策略，使萜烯產(chǎn)量提高約16倍（達6.0mg/L）。萜烯是一系列萜類芳香族化合物的總稱，是香精香料、天然產(chǎn)物、新藥等開發(fā)的重要成分，該研究為萜烯規(guī)?；G色化生產(chǎn)提供了新路徑。???華恒生物宣布將以其孫公司“赤峰智合”為主體，投資不超過4億元建設(shè)“生物法年產(chǎn)

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萬噸1,3-丙二醇（PDO）項目”。PDO是重要的有機化工原料，可用于多種新型生物基材料、抗氧劑的合成，目前國內(nèi)主要依賴于進口，對外依存度近80%，項目建成后將有助于緩解該問題。中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所團隊利用工程化改造的一種耐酸庫德里阿茲氏畢赤酵母，在低PH微氧條件下生產(chǎn)L-蘋果酸，5L發(fā)酵罐產(chǎn)量199.4g/L，是目前利用酵母生產(chǎn)的最高水平。L-蘋果酸在日化、食品等行業(yè)應(yīng)用廣泛，用于酸度調(diào)節(jié)劑、防臭劑、洗滌劑等生產(chǎn)。中科國生（杭州）科技有限公司宣布一次性交付

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噸

2,5-呋喃二甲酸（FDCA），至2023年4月已累計銷售FDCA近百余噸。自2021年成立以來，該公司專注于呋喃類生物基材料5-羥甲基糠醛（HMF）及其下游衍生物的開發(fā)，從技術(shù)上逐步打通“生物質(zhì)原料—HMF—下游產(chǎn)品”全鏈條，依托連續(xù)化生產(chǎn)工藝，率先實現(xiàn)HMF、FDCA、四氫呋喃二甲醇（THFDM）等核心單體的低成本、規(guī)?；a(chǎn)，開發(fā)了多管線高附加值產(chǎn)品。2,5-呋喃二甲酸（FDCA）1,4-丁二醇（BDO）部分生物化工重點產(chǎn)品重點行業(yè)——生物燃料生物燃料發(fā)展情況?

國際能源署在《2020-2023年市場分析和預(yù)測》中指出，未來生物能源將成為全球增長最快的可再生能源，我國清潔能源消費占比已由2000年的9.5%提升至2022年的26.9%，生物質(zhì)發(fā)電、生物燃料等得到較快發(fā)展?，F(xiàn)階段以燃料乙醇為主要產(chǎn)品路線，產(chǎn)量約300萬噸，位列全球第三位，產(chǎn)值超過200億元。燃料乙醇生物柴油突破性進展??生物能源企業(yè)德博與馬士基（AP

Moller-Maersk）簽署合作意向書，計劃在中國建造一套年產(chǎn)20萬噸綠色生物甲醇項目，預(yù)計于2024年秋季開始商業(yè)運營。由西南化工研究設(shè)計院有限公司牽頭制定的《生物天然氣》（GB/T

41328-2022）國家標(biāo)準正式實施，將與現(xiàn)行的《生物天然氣術(shù)語》（GB/T40506-2021）、《車用生物天然氣》（GB/T40510-2021）等國家標(biāo)準，以及《生物天然氣工程技術(shù)規(guī)范》（NY/T3896-2021）等行業(yè)標(biāo)準形成生物天然氣標(biāo)準體系。該標(biāo)準填補了全球生物天然氣標(biāo)準空白，將加快我國生物天然氣產(chǎn)業(yè)化進程。?2022年11月，北京首鋼朗澤科技股份有限公司宣布啟動科創(chuàng)板上市輔導(dǎo)。該公司利用經(jīng)選育后的乙醇梭菌，可將含CO、CO2的煉鋼尾氣轉(zhuǎn)化為生物乙醇及新型飼料蛋白等高附加值產(chǎn)品，對于我國減少化石能源消耗，保障國家糧食安全、能源安全具有重要意義，已形成21萬噸乙醇產(chǎn)能，2.3萬噸蛋白產(chǎn)能規(guī)模，通過優(yōu)化厭氧發(fā)酵工藝，可在常溫（37℃）常壓下實現(xiàn)工業(yè)尾氣一步轉(zhuǎn)化為生物乙醇，發(fā)酵反應(yīng)速度快（22秒以內(nèi)），能源轉(zhuǎn)化率達60%，成本較糧食乙醇降低30%以上。同時，對發(fā)酵液進行離心、干燥等工藝處理后得到高品質(zhì)的菌體蛋白，可作為優(yōu)質(zhì)飼料原料，于2021年8月獲農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒發(fā)的我國第一張飼料原料新產(chǎn)品證書。生物天然氣部分生物燃料重點產(chǎn)品重點行業(yè)——酶制劑酶制劑發(fā)展情況?

酶制劑產(chǎn)品既是生物制造的一種典型產(chǎn)品，也是支撐生物制造諸多反應(yīng)過程的一種關(guān)鍵物料，酶制劑產(chǎn)品涉及食品、紡織、造紙等工業(yè)酶，也包括飼用酶、科研用酶、能源用酶等，既包括純化的單一酶制劑，也包括復(fù)合型酶制劑。經(jīng)過多年發(fā)展，我國實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)的酶制劑超過30種（不包括酶類藥物）。工業(yè)酶飼用酶突破性進展?

南京理工大學(xué)研究團隊通過大數(shù)據(jù)挖掘、蛋白結(jié)構(gòu)理性改造、序列重構(gòu)等技術(shù)，成功獲得在釀酒酵母中具有高活性的木糖異構(gòu)酶。利用該酶分別以玉米秸稈、玉米芯水解液為原料進行發(fā)酵，乙醇產(chǎn)量可達86g/L、95g/L的較高水平。?

華東理工大學(xué)成功設(shè)計了一種基于AlphaFold2

的高精度酶建模工作流，實現(xiàn)了酶催化效率的預(yù)測功能，成功用于挖掘新型羧酸還原酶（CAR）。試驗證明，經(jīng)挖掘的CAR具有良好目標(biāo)催化活性，有望作為催化合成尼龍-6和尼龍-6,6前體的理想酶，這兩種材料是最重要的聚酰胺材料分子診斷原料酶酶工程部分酶制劑重點產(chǎn)品重點行業(yè)——技術(shù)、平臺、工具及裝備技術(shù)、平臺、工具及裝備發(fā)展情況?依托我國強大的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和配套工業(yè)體系，生物制造產(chǎn)業(yè)整體快速發(fā)展，為技術(shù)、平臺、工具、裝備類企業(yè)帶來廣闊發(fā)展機遇，近年來具有自主知識產(chǎn)權(quán)的一批技術(shù)裝備加快發(fā)展，如，華大智造開發(fā)高通量基因測序儀達到國際先進水準，中合基因自主研發(fā)國內(nèi)首臺自動化“kb級基因拼接儀”，分子之心具有自主知識產(chǎn)權(quán)的AI蛋白質(zhì)大分子優(yōu)化與設(shè)計平臺“MoleculeOS”等。近年來約30余家相關(guān)企業(yè)獲得資本市場直接融資，其中，華大智造B輪融資超過10億美元?；蚪M學(xué)研發(fā)基因芯片突破性進展??天津大學(xué)合成生物學(xué)團隊創(chuàng)新

DNA

存儲算法，將十幅敦煌壁畫存入

DNA

中，數(shù)據(jù)存儲密度高達295PB/g（1PB=1.13×1015字節(jié)），是目前半導(dǎo)體芯片存儲密度的百萬倍以上，并通過加速老化實驗驗證壁畫信息在常溫下可保存千年，在9.4°C下可保存兩萬年。由于存儲密度高、能耗低及數(shù)據(jù)保存時間長等特點，DNA存儲被視下一代存儲技術(shù)。由天津中合基因科技有限公司（中合基因）自主研發(fā)的國內(nèi)首臺自動化“Kb

級基因拼接儀”（AutoSp1500）

已完成測試，正式發(fā)布工作樣機。此設(shè)備采用創(chuàng)新的拼接工藝及全球首創(chuàng)的開源服務(wù)模式，實現(xiàn)了更低成本、更短周期的全自動化基因拼接，填補了國內(nèi)合成生物學(xué)底層裝備在基因拼接與糾錯階段的空白，助力我國生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。細胞工廠生物反應(yīng)器??國內(nèi)頂尖的AI

蛋白質(zhì)設(shè)計平臺公司分子之心（Molecule

Mind）開發(fā)我國首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)AI蛋白質(zhì)大分子優(yōu)化與設(shè)計平臺“MoleculeOS”，并于2022年獲得超億元戰(zhàn)略投資，用平臺進一步開發(fā)及在生物制藥、合成生物學(xué)等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用探索。部分技術(shù)、平臺、工具及裝備重點產(chǎn)品華大智造作為全球少數(shù)幾家具有自主研發(fā)并量產(chǎn)臨床級高通量基因測序儀能力的企業(yè)之一，于2023年2月推出“DNBSEQ-T20×2”超高通量測序儀，可支持6張載片同時運轉(zhuǎn)，每年可完成高達5萬人全基因組測序，創(chuàng)造了全球基因測序儀通量的新紀錄，單例成本低于100美元。我國生物制造產(chǎn)業(yè)分布情況圖

各地關(guān)于生物制造產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢領(lǐng)域的代表性情況黑龍江省：生物燃料等吉林?。荷锶剂?、生物制藥等經(jīng)過多年發(fā)展，我國生物制造細分子行業(yè)門類逐步增多，企業(yè)基本覆蓋各省級行政區(qū)，其中，內(nèi)蒙古自治區(qū)：淀粉糖、氨基酸等遼寧?。荷镏扑幍缺本┦校夯蚓庉嬘N、酶制劑、二氧化碳合成制造、化妝品原料、生物基材料、AI輔助蛋白質(zhì)設(shè)計、生物制藥等河北省：生物制藥、食品配料、色素等?

長三角地區(qū)成為重點企業(yè)聚集最多的地區(qū)；新疆維吾爾自治區(qū)：食品配料等甘肅省：醫(yī)藥生物制品、食品配料等山西?。荷锬茉?、

山東?。憾嘣?、天津市：DNA合成技術(shù)及裝備、藥物及材料的精細化學(xué)品合成等生物基材料等酶制劑、氨基酸、生物制藥等?

依托科研、人才等要素優(yōu)勢，北京、廣東等省份在原始技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域占有優(yōu)勢，同時，也聚集了一批行業(yè)重點企業(yè)；寧夏回族自治區(qū)：食品配料、生物化工等上海市：化妝品原料、生物制藥、食品配料、天然產(chǎn)物、生物基材料、生物化工等青海?。菏称放淞系汝兾魇。菏称放淞?、天然產(chǎn)物等河南?。荷锘牧系劝不帐。荷锘牧系冉K?。荷镏扑帯⑻烊划a(chǎn)物、基因組學(xué)技術(shù)、生物化工等西藏自治區(qū)：發(fā)酵食品、獸用生物制品等四川?。菏称放淞?、生物制藥等湖北省：酵母、功能油脂、基因編輯育種、天然產(chǎn)物等重慶市：生物制藥、食品配料等浙江?。荷镏扑帯⒕S生素、食品配料、化妝品原料、天然產(chǎn)物、生物基材料、生物化工等?

華北、華中地區(qū)，湖北、河北、安徽等省份骨干企業(yè)數(shù)量較多，具有發(fā)展的良好潛力；湖南省：基因編輯育種等江西?。核幬锛安牧系木毣瘜W(xué)品合成等云南省：醫(yī)藥生物制品、

貴州省：食品配料、酵母制品等

天然產(chǎn)物等福建?。菏称放淞系?

西部地區(qū)以聚焦特色天然產(chǎn)物生物制造、食品配料的生物科技企業(yè)為主。廣西壯族自治區(qū)：天然產(chǎn)物等海南省：食品配料等廣東?。夯瘖y品原料、生物基化學(xué)品等四存在問題和不足存在問題和不足產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍有較大發(fā)展空間，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待優(yōu)化表

我國生物制造細分領(lǐng)域代表性企業(yè)與國際龍頭企業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的對比（根據(jù)公開發(fā)布的企業(yè)2021或2022年數(shù)據(jù)）?

從產(chǎn)業(yè)規(guī)?？矗疑镏圃旌诵漠a(chǎn)業(yè)增加值占工業(yè)增加值比重僅2.4%，低于美、歐、日的11%、6.2%、3.2%，在工業(yè)經(jīng)濟占比有待提高，如，2022年美廣義生物制造總額4388億美元，對美經(jīng)濟影響達43%。?

從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看，中高端配料及裝備供給能力不足，部分關(guān)鍵原配料及裝備依賴進口，如，工業(yè)核心菌種、酶制劑等核心原配料對外依存度在70%以上；疫情期間，進口除病毒過濾器供貨期由2個月延長至10個月以上，部分生產(chǎn)企業(yè)直接面臨停產(chǎn)。存在問題和不足表

重點國家/地區(qū)生物制造產(chǎn)業(yè)集群國家/地區(qū)重點產(chǎn)業(yè)集群舊金山、波士頓、華盛頓、北卡羅萊納、圣地亞哥五大生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)德國萊茵河上游三角地帶、法國巴黎“基因谷”及丹麥—瑞典生物谷、挪威挪瓦姆生物醫(yī)學(xué)科技園等多個生物產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)大阪生命科技產(chǎn)業(yè)園、神戶醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園和北海道生命科技產(chǎn)業(yè)園等11個生命科學(xué)高新技術(shù)主題園區(qū)戰(zhàn)略設(shè)計亟待明晰，促進產(chǎn)業(yè)化政策體系待加強美國歐盟日本?

從戰(zhàn)略規(guī)劃設(shè)計看，現(xiàn)階段我國尚未從國家層面明確出臺針對生物制造發(fā)展的統(tǒng)籌規(guī)劃，以形成多部門協(xié)同推進機制，行業(yè)監(jiān)管和規(guī)范統(tǒng)計口徑也亟待加強。表

重點國家生物技術(shù)基地平臺分布（截至2021年）國家（臨床）醫(yī)學(xué)?

促進科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化方面，專門性、系統(tǒng)性政策有待加強，如，美、英、日等通過戰(zhàn)略引導(dǎo)，推進產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，加強生物技術(shù)基地平臺建設(shè)，支持創(chuàng)新型企業(yè)發(fā)展，取得了較好成效。同時，建或已建的生物產(chǎn)業(yè)科技基礎(chǔ)設(shè)施尚未形成統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)互通的資源數(shù)據(jù)共享體系，基于生物資源和生物技術(shù)的存量數(shù)據(jù)優(yōu)勢尚未充分發(fā)揮。國家（重點）實驗室、國立/

研究中心、企業(yè)研國家資源共享平臺等州立科研機構(gòu)等究中心、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等美國加拿大英國德國法國254745060731413714612711741142-94-瑞士日本2155245145此外，隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展，與生物制造發(fā)展趨勢特點相結(jié)合的產(chǎn)品和技術(shù)標(biāo)準體系、服務(wù)規(guī)范、知識產(chǎn)權(quán)保護服務(wù)平臺建設(shè)等方面建設(shè)也亟待加強。存在問題和不足研究投入相對不足，創(chuàng)新成果的產(chǎn)出能力不突出?

從國家科技經(jīng)費投入看，我國在生物科學(xué)領(lǐng)域經(jīng)費整體投入相對較少，根據(jù)有關(guān)測算，2021年全球生物科學(xué)研究資金投入超過1670億美元，其中，美國、歐洲占比約為五成、兩成，我國占比不足10%。1800160014001200100080060040020001,657723594

587

581515

515395

389?

從專利技術(shù)成果產(chǎn)出看，根據(jù)中國科學(xué)院知識產(chǎn)權(quán)網(wǎng)數(shù)據(jù)，2021年10月歐洲律師事務(wù)所MewburnEills發(fā)布生物信息學(xué)和數(shù)字健康領(lǐng)域?qū)＠治鰣蟾骘@示，美申請主體在相關(guān)領(lǐng)域仍占主導(dǎo)地位，同時，在“2016—2020年科研機構(gòu)生物技術(shù)授權(quán)專利數(shù)量排名TOP20”占19席。315

305299

296282

274246

245224

220

214?

從企業(yè)側(cè)看，2023年全球最具創(chuàng)新力十大生物技術(shù)公司尚無我企業(yè)入選。圖

2016-2020年授權(quán)生物技術(shù)專利數(shù)量排名前20的學(xué)術(shù)機構(gòu)數(shù)據(jù)來源：NatureBiotechnology存在問題和不足學(xué)科布局不平衡不充分，與發(fā)展尚不能良好適配專業(yè)人才儲備輸送數(shù)量不足，

市場培育機制有待健全，風(fēng)險治理成為重要課人才流失風(fēng)險加劇題?

從生物學(xué)科整體情況看，根據(jù)《QS世界大學(xué)學(xué)科排名》，生物科學(xué)學(xué)科世界排名前50位高校中我國僅2家上榜，學(xué)術(shù)聲譽、畢業(yè)生的雇主滿意度、研究成果質(zhì)量等方面評價結(jié)果的差距較明顯。?

從人才培養(yǎng)看，生物信息學(xué)、合成生物學(xué)本科專業(yè)分別于2011年、2019年增設(shè)，截至2022年8月，開設(shè)院校數(shù)量分別為112所、1所，占全國高等院校數(shù)量比重僅8.8%、0.1%，設(shè)置生物信息學(xué)碩士點、博士點機構(gòu)為10家、17家，合成生物學(xué)則分別為1家、2家，相關(guān)專業(yè)年畢業(yè)生數(shù)量遠不能滿足行業(yè)未來發(fā)展需要。?

從市場培育看，各類產(chǎn)業(yè)基金、金融產(chǎn)品服務(wù)對生物制造相關(guān)企業(yè)、創(chuàng)新平臺支持和資源傾斜力度有待加強，社會資本活躍度有待提升，尚未形成“政產(chǎn)學(xué)研金”等多元資助體系，市場規(guī)模與歐美先進國家存在差距。以生物芯片領(lǐng)域為例，全球市場規(guī)模超過145億美元，美國占比超過40%，我國尚不足10%。?

對外合作方面，近年來國內(nèi)企業(yè)出于拓寬海外市場、提升技術(shù)品牌競爭力等因素，國際并購?fù)顿Y熱度大，但部分企業(yè)對收購估值、資產(chǎn)穩(wěn)定性等判斷不足，易遭受資產(chǎn)流失，同時，美等國收緊生物技術(shù)和生物制造領(lǐng)域跨境收購、技術(shù)合作審查力度，對外合作風(fēng)險加劇。?

從專業(yè)設(shè)置看，國內(nèi)二級學(xué)科主要包括生物科學(xué)、生物技術(shù)、化學(xué)工程與工業(yè)生物工程等較傳統(tǒng)共性基礎(chǔ)學(xué)科，生態(tài)安全、人類營養(yǎng)健康等新興領(lǐng)域延伸布局不足。?

從課程設(shè)置看，培養(yǎng)方案課程設(shè)置趨同性較為嚴重，以“6+X”模式為主，學(xué)科特色不明顯，相當(dāng)一部分相關(guān)高校本科專業(yè)沒有開設(shè)合成生物學(xué)專門課程。?

人才待遇方面，調(diào)研企業(yè)反映，我國中小型生物科技企業(yè)技術(shù)人員薪酬較外資企業(yè)有一定差距，如，外資企業(yè)首席研發(fā)人員月薪高于國內(nèi)中小型企業(yè)2-10萬元左右，人才面臨流失風(fēng)險加劇。?

監(jiān)督治理方面，隨著生物制造發(fā)展，DNA序列、基因組等生物信息大量處于采集、傳輸、處理狀態(tài)，技術(shù)監(jiān)管與風(fēng)險治理體系亟待強化，以更好應(yīng)對生物倫理、生物安全、生物安保等風(fēng)險。五相關(guān)支持政策梳理分析相關(guān)支持政策梳理分析——國家層面?

黨中央、國務(wù)院高度關(guān)心和重視我國生物制造相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展，《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要》將生物技術(shù)列為重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，黨的二十大明確提出加快制造強國建設(shè)、推進新型工業(yè)化，提出要構(gòu)建生物技術(shù)等一批新的經(jīng)濟增長引擎，2022年中央經(jīng)濟工作會議要求加快生物制造等前沿技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣。表

相關(guān)支持政策情況部門相關(guān)政策情況國家發(fā)展改革委印發(fā)《“十四五”生物經(jīng)濟規(guī)劃》，成為我國首部聚焦生物經(jīng)濟發(fā)展的五年規(guī)劃；支持12個國家生物產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)；牽頭通過《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》等機制促進生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。工業(yè)和信息化部聯(lián)合兩部委印發(fā)《輕工業(yè)穩(wěn)增長工作方案（2023—2024年）》，將生物制造作為重要的經(jīng)濟新增長點，持續(xù)研究制定行業(yè)發(fā)展舉措；聯(lián)合五部門印發(fā)《加快非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展三年行動方案》，支持引導(dǎo)基于大宗農(nóng)作物秸稈及剩余物等非糧生物質(zhì)的生物基材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展；組織開展生物醫(yī)用材料創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥工作；聯(lián)合財政部組織開展“創(chuàng)客中國”首屆生物制造專題賽，聚焦食品、生物制藥、生物材料等八大領(lǐng)域前沿技術(shù)和裝備，激發(fā)技術(shù)創(chuàng)新活力、推動商業(yè)化進程；推動先進生物技術(shù)在原料藥、特色食品等領(lǐng)域研發(fā)應(yīng)用，支持中小企業(yè)更好應(yīng)用先進高效生物技術(shù)。安排制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展專項資金，支持抗癌藥、兒童藥、高端制劑、生物藥制備、短缺藥、疫苗等重點領(lǐng)域，推動重點短缺品種實現(xiàn)快速審評審批。科學(xué)技術(shù)部相繼組織實施“合成生物學(xué)”“綠色生物制造”等國家重點研發(fā)計劃，在“變革性技術(shù)關(guān)鍵科學(xué)問題”“固廢資源化”“藍色糧倉科技創(chuàng)新”等專項支持生物技術(shù)有關(guān)領(lǐng)域發(fā)展；支持天津市人民政府、中國科學(xué)院聯(lián)合建設(shè)國家合成生物技術(shù)創(chuàng)新中心；開展“百園”先進技術(shù)成果推廣應(yīng)用，以國家高新區(qū)等科技園區(qū)為實施主體，重點支持生物技術(shù)、未來食品等新興領(lǐng)域；組織實施“重大新藥創(chuàng)制”等國家科技重大專項。聯(lián)合國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等八部門印發(fā)《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準化領(lǐng)航工程實施方案（2023-2035年）》《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022-2030年）》，提出統(tǒng)籌推進生物制造等9大未來產(chǎn)業(yè)標(biāo)準研究、制定、實施和國際化，支持基于合成生物學(xué)、太陽能直接制氫等綠氫制備技術(shù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部出臺《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)導(dǎo)則（2018-2030年）》，推動生物技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)和關(guān)鍵核心技術(shù)研究，加快現(xiàn)代生物技術(shù)在中藥材育種領(lǐng)域的應(yīng)用，推進生物技術(shù)等新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)融合。加強生物資源開發(fā)利用、生物育種及產(chǎn)業(yè)化等工作，支持生物農(nóng)藥、微生物肥料、飼用酶制劑等物資在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展應(yīng)用。國家自然科學(xué)基金委將合成生物學(xué)列為二級申請代碼，重點支持生命組學(xué)技術(shù)、基因編輯與生物大分子操控、蛋白質(zhì)設(shè)計與疫苗工程等研究方向。人力資源社會保障部、教育部推進促進學(xué)科交叉融合、改造提升現(xiàn)有涉農(nóng)專業(yè)，實施生物技術(shù)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)技術(shù)人才知識更新工程，提出優(yōu)先發(fā)展生物技術(shù)等產(chǎn)業(yè)需要的一批新興專業(yè)和課程教材。中國科學(xué)院、中國工程院持續(xù)推進生物科技、生物工程基礎(chǔ)研究，人工合成生物學(xué)入選“中國科學(xué)院改革開放四十年40項標(biāo)志性重大科技成果”。相關(guān)支持政策梳理分析——地方層面?

近年來，各地方充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，積極布局生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展新賽道，出臺相關(guān)政策措施，全力支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展，總體上呈現(xiàn)出“數(shù)量多”“層級多”“更聚焦”三大特點。012021年以來，生物制造產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，據(jù)不完全統(tǒng)計，省級政府發(fā)布政策30余項，從政策發(fā)布“數(shù)量多”集群培育、配套設(shè)施建設(shè)、技術(shù)創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、資金扶持等多角度出發(fā)，全方位支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。除省級層面外，各地市及區(qū)縣對生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展、因地制宜培育經(jīng)濟增長極十分重視，如，深圳市光明區(qū)，圍繞合成生物制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，出臺合成生物科技專項配套、專業(yè)資質(zhì)認證、合成生物產(chǎn)業(yè)平臺建設(shè)、合成生物企業(yè)專精特新認定、合成生物學(xué)術(shù)氛圍等相關(guān)資助、支持政策，2023年5月，印發(fā)《關(guān)于支持合成生物創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展的若干措施》，聚焦推動形成“基礎(chǔ)研究+技術(shù)攻關(guān)+成果產(chǎn)業(yè)化+科技金融+人才支撐”全過程創(chuàng)新生態(tài)鏈，打造全球合成生物創(chuàng)新策源地和產(chǎn)業(yè)集聚地。推動生物制造基礎(chǔ)設(shè)施和實驗室建設(shè)，成立深圳合成生物學(xué)創(chuàng)新研究院ASBA中心。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，近三年我國新成立的合成生物企業(yè)有約30%位于光明區(qū)。02

發(fā)布主體“層級多”生物制造產(chǎn)業(yè)與地方資源稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、科技資源的密切相關(guān)，地方政策聚焦于自身特點和優(yōu)勢，具有鮮明的區(qū)域特色，并呈現(xiàn)“組合拳”“工具箱”發(fā)展態(tài)勢。如，河北省在《河北省“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》《河北省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》明確生物制造產(chǎn)業(yè)相關(guān)重點發(fā)展方向；于全國較早發(fā)布省級支持生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干措施文件，出臺《加快河北省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合集群發(fā)展行動方案（2023-2027年）》，提出系列具體工作舉措，舉辦全國首個省級層面生物制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會，成立產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟，積極培育了石家莊高新區(qū)、唐山生物能源產(chǎn)業(yè)基地、邯鄲生物色素產(chǎn)業(yè)基地、辛集生物添加劑產(chǎn)業(yè)園、山海關(guān)生物制造產(chǎn)業(yè)園等一批重點集聚區(qū)。發(fā)展目標(biāo)“更聚焦”03六未來生物制造發(fā)展路徑和政策建議未來生物制造發(fā)展路徑和政策建議?

研究梳理我國發(fā)展急需和“卡脖子”關(guān)鍵領(lǐng)域清單，加快底盤技術(shù)、關(guān)鍵試劑、耗材等自主研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進程。?

搶抓生物技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)融合發(fā)展趨勢，支持AI輔助新藥研發(fā)、計算機輔助酶分子設(shè)計等技術(shù)及生命信息采集工具、工業(yè)軟件、基礎(chǔ)元器件和模塊、生物芯片等發(fā)展應(yīng)用。?

提升工業(yè)核心菌株研發(fā)與供給能力，針對國內(nèi)外新興領(lǐng)域和創(chuàng)新產(chǎn)品，加強具有新穎合成功能的獨創(chuàng)性菌株創(chuàng)制，積極布局下一代共性關(guān)鍵菌株開發(fā)。推進產(chǎn)業(yè)高水?

優(yōu)化提升大宗工業(yè)酶制劑、新型復(fù)合酶制劑的研發(fā)生產(chǎn)、產(chǎn)品創(chuàng)制能力，加快建設(shè)自主可控的酶制劑基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。平自主創(chuàng)新?

優(yōu)化生物反應(yīng)器研發(fā)生產(chǎn)性能，提升面向重點領(lǐng)域大宗產(chǎn)品制造及科研、中試、規(guī)模化生產(chǎn)等不同需求的裝備生產(chǎn)供給能力。?

加快分離純化裝備、關(guān)鍵組件、新型材料、工藝軟件及控制系統(tǒng)等細分領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展，推動關(guān)鍵傳感器的發(fā)展應(yīng)用，推廣應(yīng)用智能控制技術(shù)。?

加快發(fā)展綠色生物制造產(chǎn)業(yè)，提升工業(yè)菌株、酶制劑、生物反應(yīng)器等自主創(chuàng)新與綠色化發(fā)展水平，推廣節(jié)水發(fā)酵、生物降解、高效分離著力提升技術(shù)工藝裝備水平純化等綠色低碳工藝設(shè)備。?

拓展農(nóng)林廢棄物、海洋資源等原料在大宗產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用，推動非糧生物基原料開發(fā)應(yīng)用，重點攻關(guān)二氧化碳生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)淀粉等前沿領(lǐng)域。?

提升醫(yī)藥中間體、生物基材料前體、重要生物基化學(xué)品前體、新食品資源和食品精準設(shè)計制造關(guān)鍵組分等關(guān)鍵原配料生產(chǎn)供給能力。?

鞏固提升維生素、氨基酸、其他生物發(fā)酵制品等領(lǐng)域大宗生物制造產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模優(yōu)勢，優(yōu)化生物制造工藝，著重發(fā)展高附加值、小品種產(chǎn)品，優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。積極發(fā)展骨組織等生物材料增材制造、DNA數(shù)據(jù)存儲、生物冶金等新興領(lǐng)域。優(yōu)化原材料供給和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)未來生物制造發(fā)展路徑和政策建議?

引導(dǎo)企業(yè)、技術(shù)、裝備等要素向微生物、加工原料的資源富集區(qū)布局，帶動勞動力、能源等要素潛力釋放，實現(xiàn)優(yōu)勢企業(yè)與要素資源的“雙向奔赴”，支持合成生物學(xué)等原始技術(shù)創(chuàng)新代表性集聚區(qū)加強產(chǎn)業(yè)發(fā)展配套協(xié)作區(qū)建設(shè)。?

借鑒美歐日等率先發(fā)展地區(qū)經(jīng)驗，加快培育一批生物制造發(fā)展的核心集聚區(qū)，指導(dǎo)集聚區(qū)因地制宜明確優(yōu)化“1+N”的發(fā)展方向。?

構(gòu)建面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展的公共服務(wù)平臺，開展儀器設(shè)備共享、技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化、定向委托研發(fā)等服務(wù)。?

充分用好新三板和北交所等服務(wù)創(chuàng)新型中小企業(yè)融資的重要平臺。?

支持打造生物制造領(lǐng)域高層次、國際性高端學(xué)術(shù)論壇、博覽會、投融資促進會等平臺，促進人才、技術(shù)等交流合作。六是培植一批細優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展分領(lǐng)域優(yōu)勢企業(yè)、“鏈主”企業(yè)。強化生物科技、生物制造領(lǐng)域?qū)＞匦缕髽I(yè)培育，針對產(chǎn)業(yè)鏈“卡脖子”環(huán)節(jié)，采用“揭榜掛帥”的方式，布局中小企業(yè)配套項目，促進大中小企