十五五生物技术新场景爆发：政策、AI与产业融合重塑万亿市场

十五五生物技术新场景爆发：政策、AI与产业融合重塑万亿市场

1、行业发展概述

生物经济是以生命科学和生物技术的发展进步为动力，以保护开发利用生物资源为基础，以广泛深度融合医药、健康、农业、林业、能源、环保、材料等产业为特征的经济形态。本报告聚焦的生物技术行业是其核心引擎，特指通过操作生物体（细胞、酶、基因等）或利用生物过程进行技术研发、产品制造与服务的战略性新兴产业，其发展重点正从单一技术向与人工智能、数据科学深度融合的场景化、体系化创新演进。

行业发展历程阶段

资料来源：普华有策

中国生物技术行业已进入全球创新并跑、局部领跑的新阶段，产业规模持续扩大，结构从以医药为主向生物制造、农业、能源等多元领域拓展，形成了长三角、京津冀等特色产业集群。当前，发展核心正从单一技术突破转向“场景驱动”，政策强力推动应用场景开放，使之成为链接创新与市场的关键枢纽。然而，行业仍面临原始创新能力待加强、部分高端仪器与核心原料依赖进口、以及场景开放的制度与标准需完善等挑战，正处于由大到强、生态构建的关键跃升期。

2、产业链总结及影响

生物技术产业链呈现清晰的纵向协同与横向拓展特征。上游是研发与生产的“弹药库”，包括高端仪器设备、核心酶与试剂、模式生物、生物信息学软件及数据库，以及提供专业化研发服务的CRO机构。上游的技术自主可控与成本直接决定中游产业的创新速度与安全底线。近年来，AI驱动的新型研发工具（如AlphaFold2）和自动化实验平台，正从源头提升全产业链的研发效率。

中游是价值创造的核心，涵盖生物医药（细胞基因治疗、抗体药、新型疫苗）、生物制造（生物基材料、合成化学品）、生物农业（基因编辑种子、微生物肥料）及生物能源等领域的研发与规模化生产企业。中游企业的竞争力体现为将上游工具与下游需求相结合，完成从实验室“样品”到工厂“产品”的惊险一跃。

下游是价值实现的最终市场与场景试验场，包括医疗机构、工业企业、现代农业、消费品市场及环保市政等。下游需求的升级（如绿色材料替代、精准医疗）强力拉动中游创新；同时，下游应用场景的开放程度（如建立示范生产线、优先采购）直接决定了新技术、新产品的迭代速度和商业化进程。上下游的深度联动与数据反馈，共同驱动着产业链的协同进化与价值重塑。

3、行业竞争格局

当前中国生物技术行业竞争格局呈现“多层分化、生态竞合”的鲜明特点。在市场结构上，已形成“金字塔”型梯队：塔尖是少数具备全球竞争力的平台型巨头（如药明康德、华大系企业），它们通过构建全产业链服务能力或掌握关键基础设施（测序平台）定义行业标准；塔身是众多在细分赛道建立显著优势的“专精特新”龙头，例如在合成生物学领域的凯赛生物（长链二元酸）、华恒生物（丙氨酸），在创新药领域的百济神州、荣昌生物等，它们凭借深度技术积累构筑了坚固的护城河；塔基则是海量高度活跃的初创企业，在AI制药、微生物组、基因编辑等前沿方向不断探索，成为行业创新的源头活水。

竞争维度已从单一的产品或技术竞争，升级为“技术平台+数据资产+场景入口+生态整合”的立体化体系竞争。龙头企业纷纷构建自身的生物技术平台（如细胞基因治疗CDMO平台、酶工程平台），并竞相与科技巨头（如百度、腾讯云、华为云）合作，争夺AI算力与算法优势，将生物数据转化为核心资产。同时，对下游高价值应用场景（如与大型化工企业共建绿色材料示范线、与头部医院共建真实世界研究联盟）的卡位与合作，成为赢得未来市场的关键。竞合关系日益突出，企业间在基础研发上可能竞争，在产业化阶段则频繁通过授权合作、共建联盟等方式形成生态共赢。

4、驱动行业发展的主要因素

（1）战略政策驱动

《“十五五”规划建议》将生物技术列为前沿领域，2025年中央经济工作会议明确要求推动其研发应用。国办发〔2025〕37号文更直接将“场景培育和开放”作为政策工具，为新技术、新产品提供了从“样品”到“产品”再到“商品”的官方验证通道和初始市场。各级政府的产业基金、税收优惠和采购倾斜，形成了全方位的支持体系。

（2）颠覆性技术驱动

以合成生物学和基因编辑为代表的底层技术，正在重新定义生物制造的边界和精度。而人工智能的融合是当前最活跃的驱动力。“AI for Bio”贯穿从靶点发现、分子设计、实验自动化到工艺优化的全流程，极大提升了研发成功率和效率，降低了试错成本，使以往不可能的大规模筛选和个性化设计成为可能。

（3）广阔市场驱动

下游需求呈现爆发式、多元化增长。在医疗健康领域，老龄化与消费升级催生了对抗肿瘤、慢性病管理、健康老龄化的巨大需求；在工业领域，“双碳”目标倒逼化工、材料等行业寻求生物制造等绿色替代方案；在农业领域，粮食安全与食品安全要求推动生物育种和绿色投入品发展；此外，环保治理、消费品升级等领域也提供了广阔空间。

（4）长期资本驱动

生物技术研发具有高投入、长周期、高风险的特点，离不开“耐心资本”的支持。国家及地方引导基金、活跃的风险投资/私募股权投资、以及科创板和港交所18A章等资本市场改革，共同构建了覆盖企业全生命周期的融资渠道。资本不仅提供“血液”，更通过资源整合推动行业并购重组和生态构建。

5、行业发展主要趋势

主要趋势

资料来源：普华有策

北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”生物技术新场景培育与应用战略趋势预判专项报告》系统构建了“十五五”时期中国生物技术新场景发展的全景分析框架。报告首先界定了行业内涵，梳理了从实验室到产业化场景驱动的发展历程，并基于PEST模型剖析了宏观环境。通过对全球及中国行业发展现状、产业链（上游工具/原料、中游服务、下游应用）的深度解构，明确了供需结构与市场规模预测。报告重点分析了由政策、技术、市场、资本驱动的增长逻辑，以及波特五力与SWOT下的竞争格局，并选取代表性企业进行标杆研究。核心章节聚焦生物制造、医疗健康、农业食品、能源环保四大领域，详细描绘了新、老及融合场景的培育路径。最后，报告提出了构建创新生态、识别投资机遇与风险的战略建议，并展望了至2035年的产业发展远景。

目录

第1章绪论：生物技术新场景行业研究背景、核心概念与战略意义

1.1研究背景与问题提出

1.1.1历史方位：“十四五”生物产业发展回顾与“十五五”新要求

1.1.2政策脉络：从国家规划到场景专项文件的战略连贯性分析

1.1.2.1《“十四五”生物经济发展规划》实施成效评估

1.1.2.2《“十五五”规划建议》对生物经济的战略定位

1.1.2.3国办发〔2025〕37号文关于生物技术场景的核心部署解读

1.1.2.42025年中央经济工作会议精神对科技创新的指引

1.1.3理论基石：新质生产力与场景创新驱动的内在逻辑

1.2核心概念界定与研究范围

1.2.1生物技术vs.生物科技：概念辨析与报告选用说明

1.2.2“场景”的多元定义及其在生物领域的特定内涵

1.2.3新场景、老场景迭代与融合场景的分类标准

1.2.4本研究报告的范围、目标与研究方法说明

1.3培育生物技术新场景的战略价值与必要性

1.3.1对提升产业链供应链韧性与安全的支撑作用

1.3.2对实现绿色低碳转型与发展循环经济的核心驱动

1.3.3对保障民生福祉（健康、食品、环境）的关键贡献

1.3.4对塑造未来产业竞争新优势的战略意义

第2章生物技术新场景行业宏观环境分析（PEST模型）

2.1政策与法律环境分析

2.1.1国家层面产业促进与监管政策体系梳理

2.1.2地方层面配套政策、产业集群规划与竞争分析

2.1.3生物安全、伦理审查与知识产权相关法律法规演进

2.1.4国际规则与标准（如WHO、ISO）的影响与对接

2.2经济环境分析

2.2.1宏观经济走势与研发投入强度对产业的影响

2.2.2资本市场活跃度：PE/VC投资热点与IPO情况分析

2.2.3成本结构分析：原材料、能源、人力成本变化趋势

2.2.4市场需求潜力：健康消费升级与产业绿色转型需求

2.3社会环境分析

2.3.1人口结构变化（老龄化、健康意识提升）带来的机遇

2.3.2公众对生物技术产品的认知、接受度与伦理关切

2.3.3人才培养与流动：高校学科建设与高端人才供需情况

2.3.4公共卫生事件（如新冠疫情）对产业发展的长期影响

2.4技术环境分析

2.4.1关键核心技术发展现状与突破方向（如合成生物学、基因编辑）

2.4.2“AIforBio”带来的研发范式革命与效率提升

2.4.3交叉融合技术（如BT-IT、BT-MT）的发展趋势

2.4.4技术成熟度评估与未来5-10年技术发展路线图

第3章全球及中国生物技术行业发展概况

3.1全球生物技术行业发展概况与趋势

3.1.1全球市场规模、增长态势与区域格局（美、欧、亚太）

3.1.2全球技术创新前沿与主要国家战略布局对比

3.1.3跨国企业竞争策略与合作模式分析

3.2中国生物技术行业发展概况与现状（“十四五”总结）

3.2.1产业整体发展规模、增长率与占GDP比重

3.2.2产业结构分析：细分领域（医药、农业、工业、环境）占比

3.2.3产业区域分布特征与主要产业集群（长三角、京津冀等）评价

3.2.4行业发展阶段判定与主要特征总结

第4章生物技术新场景行业发展驱动因素、市场规模与前景预测

4.1行业核心驱动因素深度分析

4.1.1政策驱动：规划引导、财政补贴、税收优惠、审评审批改革

4.1.2技术驱动：颠覆性技术突破、跨领域融合、研发工具进步

4.1.3市场驱动：下游需求扩张、进口替代机遇、新模式涌现

4.1.4资本驱动：长期资本注入、估值体系重塑、并购整合活跃

4.2市场规模前景预测（“十五五”展望）

4.2.1中国生物技术产业整体市场规模预测（2026-2030）

4.2.2各关键细分领域市场容量与增长潜力预测

4.2.3基于不同情景假设（保守、中性、乐观）的敏感性分析

第5章生物技术新场景行业产业链、供应链与细分市场深度分析

5.1生物技术产业链全景图谱与价值分布

5.1.1上游：核心工具与原料（仪器、试剂、耗材、软件）

5.1.1.1供需状况、技术壁垒与国产化进展

5.1.1.2主要供应商竞争格局与市场占有率

5.1.2中游：研发与生产服务（CRO、CDMO、CMO）

5.1.2.1服务模式演进、能力评估与全球竞争力

5.1.3下游：多元化应用市场与终端产品

5.2重点细分产品市场分析

5.2.1生物医药产品市场（创新药、疫苗、细胞基因治疗产品等）

5.2.2生物基材料与化学品市场（聚合物、单体、酶制剂等）

5.2.3生物农业投入品市场（生物育种、生物农药/肥料等）

5.2.4其他新兴产品市场（合成生物食品、医美原料等）

5.3下游主要应用市场需求分析

5.3.1医疗健康领域需求规模、结构及前景

5.3.2工业生产领域（化工、材料、能源）需求分析

5.3.3现代农业领域需求分析与增长点

5.3.4消费品领域（食品、美妆、服装）的需求升级趋势

第6章生物技术新场景行业竞争格局与企业竞争力分析

6.1行业整体竞争格局分析

6.1.1市场集中度分析（CRn指数）及演变趋势

6.1.2竞争主体类型：国家队、上市公司、初创企业、外资企业

6.1.3区域竞争格局：主要产业集群的差异化竞争策略

6.2波特五力模型分析

6.2.1供应商议价能力

6.2.2购买者议价能力

6.2.3潜在进入者的威胁

6.2.4替代品的威胁

6.2.5同业竞争者的竞争程度

6.3SWOT分析（行业层面）

6.3.1优势：市场潜力、政策支持、制造基础、数据资源

6.3.2劣势：原始创新不足、高端装备依赖、盈利能力待提升

6.3.3机遇：技术融合、需求爆发、全球化新窗口

6.3.4挑战：监管复杂性、国际竞争白热化、伦理舆论风险

6.4重点企业/标杆玩家深度剖析（可定制）

6.4.1企业A深度分析

6.4.1.1企业概述：发展历程、股权结构、市场定位

6.4.1.2核心竞争力分析：技术平台、知识产权布局、关键资源

6.4.1.3经营情况分析：近年财务数据、业务构成、研发投入

6.4.1.4战略布局与场景参与：在新老场景中的角色与项目

6.4.1.5市场占有率与发展前景研判

6.4.2企业B深度分析

6.4.2.1企业概述：发展历程、股权结构、市场定位

6.4.2.2核心竞争力分析：技术平台、知识产权布局、关键资源

6.4.2.3经营情况分析：近年财务数据、业务构成、研发投入

6.4.2.4战略布局与场景参与：在新老场景中的角色与项目

6.4.2.5市场占有率与发展前景研判

6.4.3企业C深度分析

6.4.3.1企业概述：发展历程、股权结构、市场定位

6.4.3.2核心竞争力分析：技术平台、知识产权布局、关键资源

6.4.3.3经营情况分析：近年财务数据、业务构成、研发投入

6.4.3.4战略布局与场景参与：在新老场景中的角色与项目

6.4.3.5市场占有率与发展前景研判

6.4.4企业D深度分析

6.4.4.1企业概述：发展历程、股权结构、市场定位

6.4.4.2核心竞争力分析：技术平台、知识产权布局、关键资源

6.4.4.3经营情况分析：近年财务数据、业务构成、研发投入

6.4.4.4战略布局与场景参与：在新老场景中的角色与项目

6.4.4.5市场占有率与发展前景研判

6.4.5企业E深度分析（同上）

6.4.6 其他

第7章重点领域新场景培育的深度路径分析

7.1生物制造与材料创新领域场景路径

7.1.1领域发展现状与关键技术评估

7.1.2场景培育全景图

7.1.2.1新场景：平台型合成生物学企业的“分子设计-智能发酵”一体化示范

7.1.2.2老场景迭代：传统发酵产业的菌种改造与过程数字化升级

7.1.2.3融合场景：生物基材料在新能源汽车轻量化与内饰中的应用验证

7.1.3该领域面临的特殊挑战与突破建议

7.2医疗健康与数字融合领域场景路径

7.2.1领域发展现状与关键技术评估

7.2.2场景培育全景图

7.2.2.1新场景：基于AI的个体化肿瘤疫苗研发与即时生产（POV）模式

7.2.2.2老场景迭代：抗体药物大规模生产的连续化与柔性化改造

7.2.2.3融合场景：区域级“真实世界数据（RWD）-研发-保险支付”闭环生态

7.2.3该领域面临的特殊挑战与突破建议

7.3生物农业与食品保障领域场景路径

7.3.1领域发展现状与关键技术评估

7.3.2场景培育全景图

7.3.2.1新场景：微生物细胞工厂直接合成稀缺食品配料（如香兰素、母乳低聚糖）

7.3.2.2老场景迭代：生物育种与精准农业技术在主要粮食作物中的全面渗透

7.3.2.3融合场景：盐碱地改良中“耐盐作物-功能微生物”组合方案的商业化推广

7.3.3该领域面临的特殊挑战与突破建议

7.4生物能源与环境治理领域场景路径

7.4.1领域发展现状与关键技术评估

7.4.2场景培育全景图

7.4.2.1新场景：工业尾气（CO/CO2）生物转化制备乙醇或可降解塑料单体

7.4.2.2老场景迭代：城镇有机废弃物协同处理与高值化产品转化

7.4.2.3融合场景：“光伏/风电-电解水制氢-生物固碳”的零碳园区集成方案

7.4.3该领域面临的特殊挑战与突破建议

第8章场景开放、创新生态与支撑体系建设

8.1基础设施与公共服务平台建设

8.1.1生物数据共享与计算平台（国家生物信息中心、AI算力支持）

8.1.2概念验证中心与中试转化基地：功能定位、运营模式与布局规划

8.1.3生物安全实验室网络、检测检验与标准物质平台

8.2制度、政策与监管创新

8.2.1场景开放与“揭榜挂帅”机制优化设计

8.2.2适应创新的审评审批与监管沙盒制度探索

8.2.3政府采购、绿色金融等市场化激励工具的应用与创新

8.2.4跨区域、跨部门协同监管与标准互认机制

8.3资本、人才与文化生态构建

8.3.1覆盖全生命周期的科技金融支持体系（从天使投资到产业基金）

8.3.2复合型人才培养、引进与激励机制

8.3.3鼓励冒险、宽容失败的创新文化建设与科学传播

第9章投资机遇、风险评估与发展建议

9.1“十五五”期间主要投资机遇分析

9.1.1高潜力细分赛道评估与投资地图绘制

9.1.2不同投资阶段（早期、成长期、成熟期）的策略与标的特征

9.1.3区域性投资价值分析：结合地方政策与产业基础

9.2行业主要壁垒与风险分析

9.2.1技术与产品风险（研发失败、工艺放大、产品替代）

9.2.2市场与商业风险（市场教育、支付体系、价格竞争）

9.2.3政策与监管风险（法规变动、伦理争议、国际准入）

9.2.4运营与供应链风险（生物安全、人才短缺、原料断供）

9.2.5主要进入壁垒总结（技术、资金、牌照、渠道、品牌）

9.3面向多元主体的战略发展建议

9.3.1对政府及监管机构的建议

9.3.2对产业界企业（国企、民企、初创）的建议

9.3.3对投资机构的建议

9.3.4对高校及科研院所的建议

第10章研究结论与未来展望

10.1研究主要结论

10.1.1关于生物技术新场景发展态势的核心判断

10.1.2关于关键成功要素与主要障碍的系统总结

10.1.3关于市场竞争格局与价值链分布的核心发现

10.2“十五五”发展展望与路线图建议

10.2.12026-2030年阶段性发展目标与关键里程碑

10.2.2产业发展总体路线图（技术、产品、市场、政策协同）

10.2.3对经济社会发展的综合贡献预期（经济、社会、环境）

10.3远景展望：面向2035

10.3.1全球生物经济格局中的中国定位

10.3.2技术革命与产业变革的长期趋势研判

10.3.3构建开放、安全、有韧性的全球生物创新生态倡议