赛迪译丛:《美国生物技术和生物制造的远大目标:利用研发推进社会目标的实现》.pdf

【译者按】 2023年3月,美白宫科技政策办公室发布《美国生物技术和生物制造远大目标》。报告概述了美国未来5到20年内生物制造的发展方向,并在提高产业链供应链弹性、促进生命健康产业发展、提升食品生产供给能力、优化气候变化解决方案、推进生物经济创新发展方面,提出了共21个方向49个具体目标。赛迪智库消费品工业研究所对该报告进行了编译,期望对相关部门有所帮助。
【关键词】生物技术生物制造中长期目标当前,世界正处于由生物技术和生物制造推动的工业革命的风口浪尖。通过生物制造,美国各地的可持续生物质可以转化为新产品,并为基于石油的化学品、药物、燃料、材料等生产提供替代方案。为响应拜登总统2022年9月有关“生物技术与生物制造”的行政令,能源部(DOE)、农业部(USDA)、商务部(DOC)、卫生与公众服务部(HHS)和国家科学基金会(NSF)分别牵头编制相关文件,详细阐述未来5到20年内如何利用生物技术和生物制造来实现“提高产业链供应链弹性”“促进生命健康产业发展”“提升食品生产供给能力”“优化气候变化解决方案”以及“推进生物经济创新发展”等社会目标。
一、提升产业链供应链韧性
希望通过生物技术和生物制造创造更加灵活、适应性强的生产方式,以应对近年来全球地缘政治冲突、新冠疫情暴露出的产业链供应链问题。为此提出三方面中长期目标:
(一)大力推行生物制造方式
一是改善关键药物的供应链。在5年内,部署大量的合成生物学和生物制造能力,生产至少25%的小分子药物的活性药物成分(API)。二是促进化学品生产更加绿色可持续。在20年内,通过可持续和具有经济效益的生物制造途径至少满足美国化学品需求的30%。三是加快生物制品的开发。在20年内,将新的生物技术应用于生物制造的工作流程,在至少3个已知存在供应链瓶颈的行业中,每个行业实现生产10种新的生物制品。
为实现上述目标,拟开展以下重点研发:
开发具有成本竞争力的替代性生物制造途径,比如基于细胞的流程和非细胞体系,用以生产关键的活性药物成分、化学品和其他材料。设计和测试可持续和具有经济效益的制造能力和功能以支持对商品材料的大规模生物制造。推进合成生物学工具和创新的生物加工手段,以回收/获取关键矿物,包括但不限于锂和钴。进行生命周期成本分析,以确定经济上最可行的生物制造模式,同时确保生物安全、生物安保和生物保护。制定生命周期管理方法,以实现更可持续的生物制造,并开发生物制造解决方案,通过对现有产品和其他废弃物或副产品的回收或再造,来推进循环(生物)经济。开发模型来预测最有前景的化学生产流程,寻求以生物制造替代方案实现相同或更大的规模或质量,同时最大限度地提升可持续性。利用人工智能提高工程生物学平台技术的可用性,以加快并优化新流程和新产品的研发与推广。应对当前的规模化挑战和监管科学要求。

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