当前，全球未来产业正从“概念验证”加速迈向“技术密集落地”的新阶段。人工智能、量子科技、先进制造等前沿领域的竞争，已从实验室比拼转向产业化能力的较量。美国以“星际之门”计划大规模押注AI基础设施，欧盟以2000亿欧元InvestAI计划强化技术主权，日本则率先通过《人工智能法》探索创新与安全的平衡。中国依托“十五五”规划的系统性布局，在量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、6G等六大方向形成了从中央到地方、从研发到市场的全链条政策体系，创新投入持续加码，资本市场结构性回暖，耐心资本加速入场。

本报告基于2025年至2026年初的最新数据与政策动态，系统分析了六大未来产业的发展态势、技术突破、资本流向、应用成熟度及核心瓶颈。报告既呈现了中国在量子计算专利、生物制造规模、氢能产能、脑机接口临床准入、具身智能出货量、6G标准贡献等方面的全球领先优势，也直面了量子计算实用化待突破、核聚变商业化远距、关键元器件依赖进口等现实挑战。报告以审慎、平衡的视角，为读者描绘了一幅中国未来产业从“政策驱动”迈向“技术与市场双轮驱动”的完整图景。

目    录

第一章 未来产业整体发展态势分析

1.1 全球未来产业竞争格局与最新动向

1.2 中国未来产业政策体系的协同演进

1.3 中国创新投入与产业基础支撑

1.4 中国投融资市场整体热度与结构特征

1.5 六大未来产业的共性规律与差异化成熟度

第二章 量子科技：从实验室研究迈入实际应用转化

2.1 中国量子科技战略定位与产业规模

2.2 中国量子科技技术突破与产品进展

2.2.1 本源悟空系列：超导量子计算的新高度

2.2.2 玻色量子：专用量子计算的产业化突破

2.2.3 云端部署与商用进展

2.3 中国量子科技应用场景与“量子+AI”融合

2.3.1 生物医药与新材料

2.3.2 量子计算赋能AI大模型

2.3.3 金融与信息安全

2.4 中国量子科技政策支撑与资本热度

2.5 中国量子科技产业链生态与竞争格局

第三章 生物制造：AI赋能驱动千亿产业加速扩张

3.1 中国生物制造产业定位与增长特征

3.2 中国AI赋能生物制造与合成生物学突破

3.3 中国细胞与基因治疗：制度突破与技术迭代

3.4 中国生物制造上下游产业链瓶颈与中试平台

3.5 中国生物制造区域集群与产学研协同

第四章 氢能：从示范应用迈向万亿产业规模

4.1 中国氢能战略定位与产业规模

4.2 中国氢能技术进展与核心瓶颈

4.3 中国氢能应用场景与产业生态

4.4 中国氢能区域布局与示范项目

4.5 中国氢能政策协同与成本下降路径

第五章 核聚变能：资本加速涌入的商业化前夜

5.1 中国核聚变能战略定位与全球投资热潮

5.2 中国民营核聚变企业突破

5.2.1 星环聚能：国内首家核聚变独角兽

5.2.2 诺瓦聚变：FRC-SMR路线的先行者

5.2.3 其他代表性企业

5.3 中国核聚变能主要技术路线与国内布局

5.3.1 托卡马克：当前国际主流路线

5.3.2 FRC-SMR与仿星器：差异化技术路径

5.3.3 关键核心技术指标与瓶颈

5.4 中国核聚变能产业集群与区域中心

5.4.1 上海：核聚变产业集群的“领跑者”

5.4.2 合肥：依托科研院所的产业化平台

5.4.3 成都：国家聚变产业试验平台

5.4.4 聚变产业联盟与标准预研

5.5 中国核聚变能长期愿景与投资风险

5.5.1 “融资热”与“技术熟”的时间差

5.5.2 从“实验堆”到“示范堆”再到“商业堆”

5.5.3 当前的风险与挑战

第六章 脑机接口：政策元年开启临床应用新赛道

6.1 中国脑机接口政策定调与市场规模

6.2 中国脑机接口技术路线：非侵入式与侵入式的分野

6.3 中国脑机接口临床应用突破与医保支付

6.4 中国脑机接口产业热度与融资特征

6.5 中国脑机接口应用边界及伦理监管

第七章 具身智能与人形机器人：从概念验证迈向量产元年

7.1 中国具身智能产业定位与增长态势

7.2 中国人形机器人技术路线演进与核心瓶颈

7.3 中国人形机器人企业竞争格局与头部梯队

7.4 中国具身智能资本流向与融资特征

7.5 中国人形机器人商业化落地场景与应用成熟度

第八章  6G：标准制定与技术攻关的关键时期

8.1 中国6G产业定位与发展阶段

8.2 中国6G标准化进展与频谱试验

8.2.1 国际标准制定的时间表

8.2.2 中国6G技术试验进展

8.2.3 6GHz频段试验的重大突破

8.3 中国6G关键技术路线与创新方向

8.4 中国运营商角色转型与设备商竞争

8.5 中国6G与卫星互联网的融合趋势

8.5.1 天地一体化信息网络

8.5.2 低轨星座与6G协同

8.5.3 “手机直连卫星”的演进路径

8.5.4 应用场景：从全息通信到全域覆盖

第九章 中国未来产业战略支撑：资本与政策的双轮驱动

9.1 国家创业投资引导基金的制度创新

9.1.1 千亿级“航母”正式入水

9.1.2 20年超长存续期：制度耐心匹配创新规律

9.1.3 容错机制：提高容错率，鼓励大胆探索

9.2 中国区域基金落地与地方实践

9.2.1 粤港澳大湾区：504.5亿元“航母”落地

9.2.2 上海：“聚变之城”与前沿技术创新

9.2.3 深圳：“细胞十条”与政策创新

9.2.4 北京昌平：合成生物制造产业高地

9.2.5 长三角G60：卫星互联网与未来产业

9.3 中国耐心资本与科技金融体系变革

9.3.1 从“短钱快钱”到“长钱慢钱”的理念转变

9.3.2 国资考核体系的深层调整

9.3.3 保险资金、养老金等长期资金入市

9.4 中国未来产业全链条培育体系的成型

9.4.1 从技术突破到商业闭环的完整链路

9.4.2 先导区建设：从“盆景”到“森林”的空间载体

9.4.3 标准体系构建与协同治理

9.5 中国未来产业发展的风险与挑战

9.5.1 技术不确定性：距离商用仍有距离

9.5.2 成本与商业化：降本压力持续存在

9.5.3 标准与法规滞后：制度供给跟不上技术发展

9.5.4 国际竞争与供应链安全

第十章 结语

正    文

（温馨提示：文末附报告完整版PDF文件下载）

第一章　未来产业整体发展态势分析

未来产业正成为全球大国竞争的新赛道。2025年至2026年初，美国、欧盟、日本等主要经济体在人工智能、量子科技、先进制造等前沿领域密集出台重大战略部署，中国也通过“十五五”规划纲要的顶层设计和多层次政策体系的协同推进，在六大未来产业方向形成了从中央到地方、从研发到市场的系统化布局。与此同时，创新投入的持续加码和资本市场的结构性回暖，为未来产业的加速成长提供了坚实的底层支撑。从全球视角审视竞争格局，从宏观层面梳理政策演进，从数据分析洞察投入与产出的内在联系，是理解未来产业发展态势的起点。

数据来源说明：本报告引用的第三方数据（包括但不限于赛迪顾问、IT桔子、投中信息、清科研究中心、中国氢能联盟等机构数据，以及企业公开融资信息）均为相关机构及公开媒体的阶段性统计或预测，可能存在口径差异和后续修订，本报告引用旨在揭示趋势，精确数值应以最终官方数据为准。

1.1　全球未来产业竞争格局与最新动向

2025年至2026年初，全球主要经济体在未来产业领域的竞争态势发生了明显变化，一个值得注意的趋势是：各国正从“概念验证”阶段转向“技术突破密集落地”阶段。如果说前几年各国还在比拼谁的实验室成果更多、谁的技术路线更有前景，那么现在比拼的焦点已经转移到谁能更快地把技术变成产品、把产品变成产业。

美国在AI领域的动作最为引人注目。2025年1月，重返白宫的特朗普宣布启动“星际之门”人工智能基础设施计划，由OpenAI、日本软银和美国甲骨文宣布组建合资公司“Stargate LLC”，承诺在四年内砸下5000亿美元，用于建设合计10吉瓦级别的AI计算能力，包括分布在全美的数据中心。首期投入1000亿美元。根据公开披露的方案，OpenAI和软银各自承诺投入约180亿美元，甲骨文出资约70亿美元。不过值得注意的是，截至2025年年中，该计划在实际推进中出现了策略调整。据多家行业媒体报道，项目在多个关键据点已从最初“共同出资、自建专属数据中心”的架构转向“以租代建”的弹性策略。这是因为大规模自建数据中心面临电力配套、土地使用和建设周期等多重现实约束。截至2026年初，该项目已逐步升级为涵盖OpenAI所有数据中心计划的统称，并开始签约实现10吉瓦的算力目标。这提醒我们，宏大规划与实际落地之间往往存在距离，大型基础设施项目从方案宣布到实质推进需要经历复杂的协调过程。

与美国的“大企业牵头”模式不同，欧盟选择了政府主导与公私合作相结合的路径。2025年2月，欧盟委员会主席冯德莱恩在巴黎人工智能行动峰会上宣布启动InvestAI计划，总额高达2000亿欧元，专门用于建设AI超级工厂，以训练最复杂、最顶级的AI模型。该计划匡列200亿欧元用于设立数座AI超级工厂（AI Gigafactory），每座配备约10万颗最新一代AI芯片，是目前在建AI工厂的四倍。与此同时，欧盟还通过数字欧洲计划、“地平线欧洲”计划和InvestEU等既有资金渠道为AI发展提供持续支持。欧盟的布局体现出强烈的“技术主权”意识——在欧洲算力基础相对薄弱的背景下，试图通过大规模投入弥补差距，避免在AI领域被美国和中国的巨头企业“锁定”。不过必须承认，欧盟的追赶难度不小：截至2025年中期，距离其2030年75%企业应用AI的目标仍有明显差距。

日本则在治理层面率先迈出关键一步。2025年5月，日本通过首部《人工智能法》，标志着日本将人工智能发展提升至“国家战略工程”高度。新法设立由首相担任首席、全体内阁成员参与的“AI战略本部”，作为国家AI政策的指挥中心，将制定“AI基本计划”统筹推进AI技术的研究开发和产业应用。与美欧相比，日本更注重风险防控——新法规定政府对侵权行为展开调查，企业有义务配合相关调查。这种软性措施兼顾创新与安全的思路，在各国中颇具特色。

综合来看，全球未来产业竞争正在形成“三极鼎立”的格局：美国以大规模基础设施建设和商业资本驱动为特征，重点突破AI大模型和芯片算力；欧盟以政府引导的资金投入和“技术主权”为核心理念，试图在AI、量子等领域形成自主能力；日本则在推动AI立法的同时强调风险治理，走出了一条“立法先行”的路径。中国在这一格局中扮演着重要的参与者角色。从产业覆盖面来看，中国在六大未来产业方向上均有系统布局，且在很多领域已经形成了从基础研究到产业化的完整链条。在技术突破速度和市场规模上，中国在具身智能、量子通信、氢能等方向已位居全球前列，但在高端芯片、基础软件、核心算法等基础层面仍有差距。可以说，中国在这场全球竞赛中既是重要的参与者，也面临着“前有标兵、后有追兵”的复杂局面。

1.2　中国未来产业政策体系的协同演进

如果说全球竞争是“外因”，那么中国自身的政策体系建设则是决定未来产业发展速度与质量的内生动力。2025年至2026年初，中国在未来产业领域的政策部署呈现出明显的系统性特征——“十五五”规划纲要从战略高度定调，中央部委密集出台配套措施，地方层面则百花齐放，形成了从顶层设计到基层实践的完整政策链条。

“十五五”规划建议明确提出“前瞻布局未来产业”，将量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等六大方向确定为新的经济增长点。这六大方向的选择并非随意为之，而是经过了多轮政策聚焦和产业评估——从2024年工信部等七部门联合印发的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》中划分的未来制造、未来信息等六大重点方向，到此次“十五五”规划的精准定调，中国在未来产业布局上的思路越来越清晰。2026年《政府工作报告》进一步提出，建立未来产业投入增长和风险分担机制，培育发展未来能源、量子科技、具身智能、脑机接口、6G等未来产业。

中央部委层面的政策落地同样迅速。“十四五”以来，工信部系统谋划未来制造、未来信息、未来材料、未来能源、未来空间、未来健康等六大重点方向，累计部署“揭榜挂帅”攻关任务110项，指导地方因地制宜建设63家省级未来产业先导区。工信部部长李乐成明确表示，要建立未来产业投入增长机制，加强前沿技术研发和应用推广，开辟人形机器人、脑机接口、元宇宙、量子信息等新赛道。这种“揭榜挂帅+先导区”的组合拳，本质上是在技术和空间两个维度上同时推动未来产业落地——前者解决“谁来干”的问题，后者解决“在哪干”的问题。

地方层面的配套响应也相当热烈。截至2025年底，全国已有近20个省市出台了未来产业相关的配套政策文件，建设了数十家省级未来产业先导区。这些地方政策既承接了中央的战略方向，又充分结合了当地的产业基础和资源禀赋——比如北京昌平聚焦生物制造，上海着力打造核聚变产业中心和具身智能创新高地，深圳推出“细胞十条”支持细胞与基因治疗，长三角地区则围绕G60科创走廊布局卫星互联网和6G产业。各地在政策力度上也各有侧重，有的在资金补贴上发力，有的在场景开放上突破，有的在人才引进上做文章。这种“中央定方向、地方出细则”的模式，既保证了政策的统一性，又保留了地方的灵活空间。

资金层面的制度创新同样值得关注。2025年12月，国家创业投资引导基金正式启动，使用超长期特别国债资金，在国家层面由财政出资1000亿元，采用公司制运作模式，存续期达20年（其中10年投资期、10年退出期），通过“基金公司——区域基金——子基金”三层架构，预计将撬动万亿级社会资本。这一基金的设立释放了一个重要信号：国家鼓励的是一起“长跑”，而不是“短跑”，20年的存续期就是最直接的体现。从中央到地方的政策协同特征可以概括为“目标统一、路径多元、节奏协调”——中央定方向、定标准、定机制，地方在统一框架下自主探索、先行先试，二者在项目遴选、资金配套、场景开放等环节形成了日益紧密的联动。

1.3　中国创新投入与产业基础支撑

未来产业是“烧钱”的产业，也是“吃”创新能力的产业。2025年中国的创新投入数据交出了一份亮眼的成绩单。据国家统计局发布的《2025年国民经济和社会发展统计公报》，全年全社会研究与试验发展（R&D）经费支出达39262亿元，比上年增长8.1%，与国内生产总值之比为2.80%。这一投入强度首次超过经济合作与发展组织（OECD）国家平均水平，标志着中国创新投入迈入了全球前列。

更值得关注的是投入结构的优化。2025年基础研究经费达2778亿元，同比增长11.1%，占R&D经费支出比重为7.08%，首次突破7%。科技部部长阴和俊指出，这一比重创历史新高。国家层面还安排了2025年中央本级科技经费支出3981.19亿元，较上年增长10%，进一步向基础研究、应用基础研究聚焦。基础研究是科技创新的“总开关”，基础研究投入占比突破7%，意味着中国在原始创新能力培育上迈出了实质性一步——对于量子科技、核聚变能这些高度依赖基础理论突破的领域而言，这一信号尤为重要。

图表1：2016-2025年中国R&D经费及投入强度变化趋势

注：2021-2023年数据因口径调整略有变动，上表选取关键年份节点示意趋势。

数据来源：国家统计局《国民经济和社会发展统计公报》、中投产业研究院

创新投入的成效在知识产权领域得到了清晰体现。据WIPO（世界知识产权组织）发布的数据，2025年全球通过PCT提交的专利国际申请量达27.59万件，连续两年保持增长。其中，中国以73718件申请量位居全球首位，同比增长5.3%，美国以52617件、日本以47922件分列第二、三位。这已是中国连续第六年位居全球PCT国际专利申请量榜首。

图表2：2025年全球PCT国际专利申请量TOP5国家

数据来源：WIPO（世界知识产权组织）、中投产业研究院

截至2025年底，我国国内发明专利有效量达532万件，每万人口高价值发明专利拥有量达16件，超额完成知识产权“十四五”规划预期目标。全年授权发明专利97.2万件，注册商标350.6万件。专利密集型产业增加值占GDP比重升至13.38%。

产业主体的培育同样成效显著。截至2025年底，我国培育高新技术企业50.9万家，2025年前11个月，规模以上工业高新技术企业利润总额同比增长5.3%，高新技术企业在促进科技创新、巩固壮大新质生产力方面发挥了重要作用。制造业高新技术企业在2024年实现营业收入57.2万亿元，拥有有效发明专利220.6万件，分别占高企总量的71.5%和67.8%。此外，累计培育专精特新中小企业超过14万家。这些企业是未来产业落地的核心承载力量——具身智能、生物制造、氢能等领域的产业化突破，很大程度上依赖这些高新技术企业的技术积累和产业化能力。从R&D投入到基础研究，从专利产出到企业培育，中国已经形成了一个日益完善的创新投入-产出的正循环体系，为六大未来产业的发展提供了坚实的底层支撑。

1.4　中国投融资市场整体热度与结构特征

如果说创新投入是“源头”，那么资本市场的投融资就是“活水”。2025年中国VC/PE市场经历了显著的回暖。

（一）募资端率先复苏。据投中数据统计，2025年中国VC/PE市场新成立基金数量共计6127支，较2024年增加1293支，同比增加27%；募资规模合计3.09万亿元，同比增加26%，一举扭转了2024年募资规模同比下滑的态势。从不同统计口径来看，清科研究中心的数据显示，2025年新募集基金数量和规模分别为5039只、1.65万亿元，同比分别上升26.6%、14.1%。两大来源口径差异主要源于统计范围的不同，但共同指向同一个结论：募资市场已走出低谷，市场信心正在恢复。

图表3：2025年中国VC/PE市场募资与投资规模

注：投资数据为全年口径。

数据来源：投中信息、中投产业研究院

（二）投资端同步回暖，呈现量价齐升态势。2025年全年VC/PE市场投资事件数量达11015起，同比上涨30.6%；投资规模达13396.8亿元，同比上升23.43%，交易回归近十年均值水平。如果进一步观察单笔投资金额的变化，可以发现一个耐人寻味的现象：2025年单笔交易金额的中位数降至0.2亿元（即2000万元），这是近五年来首次出现下降。中位数比平均数更能反映市场的真实状态——这意味着有一半的投资交易金额在2000万元以下。这一方面说明市场中大量小额早期投资正在活跃，另一方面也反映出“投早、投小”的理念在创投圈正在落地，而不是停留在口号层面。

（三）硬科技赛道成为资金聚集的主战场。从行业分布来看，“硬科技”领域——尤其是集成电路、人工智能、生物医药等方向——获得了资本的显著倾斜。据IT桔子数据，截至2025年12月底，国内一级市场全年发生9004起投融资事件（不含并购、上市及上市后融资），投融资金额合计8044.17亿元（未披露融资额不纳入统计），创投资金加速流向人工智能、医疗健康、集成电路等“硬科技”赛道。原因并不复杂：在宏观经济不确定性增加的背景下，资本更倾向于投向技术壁垒高、确定性相对较强的领域。具身智能、量子计算、脑机接口等未来产业方向在2025年均有标志性的大额融资案例，这在后续章节将有详细展开。

图表4：2025年VC/PE市场主要行业投资金额及占比

注：据未披露融资额统计口径，实际一级市场全口径投资规模高于此表。

数据来源：IT桔子、中投产业研究院

图表5：2020-2025年中国VC/PE投资事件数量与规模变化趋势

数据来源：综合投中信息、IT桔子、中投产业研究院

（四）“耐心资本”导向的制度化推进。最典型的代表就是前述国家创业投资引导基金——千亿级财政出资、20年超长存续期，通过“引导基金——区域基金——子基金”三级架构，预计将撬动万亿级社会资本。引导基金坚持“投早、投小、投长期、投硬科技”导向。这一基金的设计理念与中国未来产业的发展阶段高度契合——未来产业往往面临投资周期长、风险高、短期回报不明显的特征，传统的市场化资本缺乏动力进入。而国家级引导基金的出现，实际上是在扮演“第一推动力”的角色——用财政资金的耐心，撬动社会资本对未来的信心。

更为深层的制度变革在于国资考核体系正在发生实质性调整。国家层面明确建立健全容错机制，遵循基金投资运作规律，容忍正常投资风险，优化全链条、全生命周期考核评价体系，“不简单以单个项目或单一年度盈亏作为考核依据”。广东、安徽等多个省份也已出台容错免责相关制度，优化政府出资的创业投资基金管理，改革完善基金考核、容错免责机制，按照基金生命周期、投资领域等进行差异化考核。这种制度设计的深层用意在于：对处于技术突破“前夜”的未来产业而言，任何单个项目的失败都属于行业发展的“正常学费”，考核体系不应将此作为问责依据。从2025年年初宣布设立以来，创投市场加速回暖，全年投融资活动显著回升。这种“制度创新引导市场回暖”的逻辑，在后续章节分析各产业赛道融资情况时将得到进一步验证。

1.5　六大未来产业的共性规律与差异化成熟度

六大未来产业各有各的技术路线、各有各的商业模式，但它们的发展轨迹其实有一些共性的规律。如果从“技术成熟度——市场渗透率”两个维度来观察，可以将六大产业大致划分为四个发展阶段。

跃升期的产业技术相对成熟，市场渗透率较高，实际上已经接近新兴产业范畴。生物制造是这一阶段的典型代表——产业规模已突破千亿元，生物发酵、合成生物学等技术路线日益成熟，商业化应用从医药拓展到材料、能源等多个领域。

扩张期的产业技术已通过验证，正处在应用场景快速扩张的裂变阶段。具身智能和人形机器人即属此类——从工业制造到商业表演，从特种应用到家庭服务，应用场景的边界正在被不断打破。赛迪研究院数据显示，2025年全球人形机器人出货量约1.7万台，市场规模达到28.8亿元。这一阶段的核心特征是“技术可行了，就看谁先找到赚钱的方式”。

成长期的产业技术基本验证，但规模化量产仍有瓶颈需要突破，关键是跨越从实验室到工厂的“量产鸿沟”。氢能和6G处于这一阶段——氢能方面，电解槽技术已经成熟，但储运成本仍然是痛点；6G方面，标准制定和技术攻关正在进行，距离商用尚需数年。

初创期的产业高度依赖基础研究的持续突破，技术路线尚未收敛，商业化距离较远。量子科技和核聚变能是典型——前者在量子比特数量、量子纠错等核心指标上仍在爬坡，后者离商用发电至少还需10至15年。

值得注意的是，同一产业内部的不同技术路线可能处于不同的成熟阶段，比如量子科技中量子通信的商业化程度就远高于量子计算。同样，同一产业的发展阶段也在动态变化——去年还处于成长期的产业，今年可能因关键技术的突破而进入扩张期。

除了发展阶段上的差异，六大未来产业面临的共同挑战也不容忽视。技术不确定性是第一位的——核聚变能何时真正实现“净能量增益”？量子计算何时能够处理有实际商业价值的问题？这些问题目前仍然没有确定的答案。成本是第二道坎——氢能储运成本、具身智能硬件成本、脑机接口侵入式设备的手术成本，都还在考验产业的商业化能力。标准和法规的滞后也构成了制约——6G频谱分配、脑机接口的数据隐私和神经权利、自动驾驶的责任界定，这些领域的制度供给明显跟不上技术发展的速度。此外，在关键材料和核心零部件上，各国都面临着不同程度的供应链安全挑战。

挑战虽多，但趋势已经明朗。全球未来产业正从“谁先验证技术”的比拼，转向“谁先让技术真正改变生产和生活”的较量。接下来的各章，将分别深入分析这六大产业的现状、瓶颈与前景。

第二章　量子科技：从实验室研究迈入实际应用转化

2.1　中国量子科技战略定位与产业规模

在六大未来产业中，量子科技被置于首要位置。“十五五”规划建议明确提出，前瞻布局未来产业，推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点。这意味着量子科技已从“十四五”时期的前沿探索，跃升为“十五五”时期的未来产业核心引擎。

2026年《政府工作报告》进一步强化了量子科技的战略定位。报告在“培育壮大新兴产业和未来产业”板块中，明确了两大梯队：一是打造集成电路、航空航天、生物医药、低空经济等新兴支柱产业；二是前瞻布局未来能源、量子科技、具身智能、脑机接口、6G等未来产业。报告同时首次提出“建立未来产业投入增长和风险分担机制”，释放出国家将以更大力度的制度供给支持量子科技产业化的明确信号。

在市场规模方面，量子科技正在快速进入产业化通道。据赛迪顾问在“2025年IT趋势”发布会上的数据，2025年中国量子计算产业规模预计将达到115.6亿元，年增速超过30%，量子计算在量子科技总体产业规模中占据约41.2%的份额。中国量子科技市场规模的增长速度超过全球平均水平，而同期全球量子科技市场规模约为61亿美元。

从产业内部结构来看，量子通信仍然是目前商业化成熟度最高的细分领域，在量子科技总体营收中占据较大份额。量子计算和量子精密测量则分别处于技术攻坚与早期产业化阶段。这一结构与量子技术发展的内在逻辑相符——量子密钥分发等技术壁垒相对较低、应用场景清晰的产品率先实现了规模化商用，而量子计算、量子测量等更深层次的技术仍在快速迭代中。

在专利布局方面，中国保持了全球领先地位。据欧洲量子产业联盟（QuIC）发布的最新报告，中国在量子技术领域的专利族总量在全球占比达到51%。据麻省理工学院联合埃森哲发布的《2025量子指数报告》，2014年至2024年间，中国量子技术专利申请量从1011件激增至7308件，全球占比从42%扩大至60%，而美国占比稳定在19%左右。值得关注的是，中国在量子计算学术出版物方面也位居全球首位，占比达23%，量子通信领域的优势更为突出，占全球学术出版物总量的39%，且研究质量和影响力均领先。

图表6：2014-2024年中国量子技术专利申请增长趋势

注：MIT报告显示2014-2024年间中国量子技术专利申请量增长超过7倍，全球占比从42%扩大到60%。

数据来源：MIT《2025量子指数报告》、中投产业研究院

2.2　中国量子科技技术突破与产品进展

2.2.1　本源悟空系列：超导量子计算的新高度

2026年5月9日，本源量子计算科技（合肥）股份有限公司发布了第四代自主超导量子计算机“本源悟空-180”，并于5月12日上线运行，开始接收全球量子计算任务。据企业官方发布该机搭载单核180个计算比特超导量子芯片，在单芯片架构上实现了百比特级量子计算，具备180个可直接投入实际运算的计算量子比特，单比特逻辑门保真度达99.9%，双比特逻辑门保真度达99%，另有251个耦合量子比特。值得关注的是，该机的量子计算芯片系统、测控系统、环境支撑系统及量子计算机操作系统等4个关键核心体系，均由本源量子全栈自主研制。

“本源悟空-180”的前身——第三代“本源悟空”72比特量子计算机于2024年1月上线，已稳定运行超两年，被全球160多个国家进行了约5000万次远程访问，完成超90万个全球量子计算任务，并于2025年实现了中国自主量子算力的首次出口销售。

2.2.2　玻色量子：专用量子计算的产业化突破

2026年5月8日，玻色量子在北京国家会议中心二期发布新一代专用量子计算机“驭量•山海1000”，据企业官方发布，这是目前国内首个突破千比特规模的可扩展专用量子计算机。该平台作为业内首个可部署于数据中心的商用量子计算平台，具备精准、标准、超频三种工作模式，最高可支持3000计算量子比特，搭载AI容错系统，连续稳定运行超44天。搭配同步发布的QLI量子计算并联架构，两台“驭量•山海1000”可在超频模式下实现不低于5000量子比特的并联计算能力。玻色量子还发布了自主研发的通用光量子芯片及软件套件“量子云枢”，构建起从硬件到软件、从芯片到服务的完整技术闭环。玻色量子的量子计算平台已在生物医药、脑科学、新材料等多个领域实现落地应用，部分问题求解时间缩短超80%。

2.2.3　云端部署与商用进展

目前，中国量子计算的云端软件工具链已在主流公有云平台上架。本源量子的量子计算云平台面向全球开放，玻色量子的量子计算云服务也已上线阿里云等平台。国盾量子开放了量子计算云平台服务，接入“祖冲之二号”同等规模176比特超导量子计算机。与此同时，国内量子计算软件生态也在加速完善，量子编程框架、量子操作系统等工具链的成熟，为量子计算的“用得上、用得起”奠定了基础。

图表7：2026年5月中国量子计算产品技术参数对比

数据来源：本源量子、玻色量子官方发布、中投产业研究院

2.3　中国量子科技应用场景与“量子+AI”融合

2.3.1　生物医药与新材料

量子科技的价值不是在实验室里被证明的，而是在产业应用的“真刀真枪”中才能被检验。当前，量子科技的应用落地正在加速推进。在生物医药领域，量子计算凭借其强大的并行计算能力，正在重塑药物研发的效率边界。玻色量子专用量子计算已在mRNA疫苗设计等场景中取得显著进展，求解时间大幅缩短。量子计算能够精确模拟药物分子与靶点的相互作用，快速筛选出具有潜在活性的药物分子，使得新药从发现到上市的时间有望大幅缩短。在新材料领域，量子计算同样取得了落地应用，求解效率显著提升。在脑科学领域，量子计算正与脑机接口技术形成叠加效应，玻色量子的量子计算平台在脑机接口神经解码等场景中同样取得了显著成效。

2.3.2　量子计算赋能AI大模型

2025年4月，本源量子联合合肥综合性国家科学中心AI研究院等机构，在第三代超导量子计算机“本源悟空”真机上成功完成了全球首次十亿参数级AI大模型微调任务。实验数据显示，在参数量减少76%的前提下，AI大模型训练效果反而提升8.4%。进一步细化来看，优化后的模型在心理咨询对话数据集上训练损失降低15%，数学推理任务的严格准确率从68%提升至82%。这一成果不仅验证了量子计算助力实现大模型轻量化的可行性，更为破解大模型“算力焦虑”开辟了新路径。

本源量子与玻色量子两家企业分别从超导和光量子两条技术路线出发，共同诠释了“量子+AI”融合的双向赋能逻辑——量子计算可以赋能AI（加速大模型训练与推理），AI也可以赋能量子计算（实现容错系统和算法优化）。

2.3.3　金融与信息安全

量子计算在金融行业的应用场景涵盖投资组合优化、金融衍生品定价、风险评估等多个方面，被认为是经济价值释放时间最早、潜在价值最大的应用领域之一。国盾量子在金融领域已完成了交通银行总行“两地三中心”量子保密通信项目，并进一步发展商用密码量子通信技术在金融核心领域的应用。

在产业生态方面，“京工量子生态基金”的设立是2026年该领域的一件大事。2026年5月8日，玻色量子与北京金控、工银资本联合发布了“京工量子生态基金（筹）”，基金规模1亿元，投向专用量子计算产业链及量子+AI融合领域。

图表8：量子科技主要应用场景及进展

数据来源：综合行业公开信息、中投产业研究院

2.4　中国量子科技政策支撑与资本热度

2025年下半年至2026年初，量子科技领域的政策支撑和资本热度同步升温，形成了“政策托底、资本抢滩”的双轮驱动格局。

政策层面，工信部部长李乐成在2025年国新办新闻发布会上明确表示，要建立未来产业投入增长机制，聚焦量子科技、脑机接口等新赛道。“十五五”规划建议将量子科技置于六大未来产业之首，标志着顶层设计的高度聚焦。地方层面，多个省市已将量子科技纳入地方“十五五”规划或专项产业规划。合肥作为量子科技的全国领跑城市，在ICV TAnK《2024年全球未来产业发展指数报告》中，量子科技领域排名全球第二、全国第一。北京海淀区也明确将量子计算、量子通信、量子精密测量三大领域作为未来产业重点方向。

资本层面，2026年一季度量子科技领域的融资呈现爆发式增长。据行业机构统计，2026年第一季度国内量子计算赛道融资总额突破32亿元，一举超越了2025年全年的24.73亿元。这个曾被投资圈戏称为“永远离商业化还有十年”的领域，正在迎来一场不容忽视的“产业化觉醒”。

图表9：2018-2026年Q1中国量子科技融资趋势

注：据公开报道，2018年至2026年Q1中国量子计算领域累计融资超120亿元。

数据来源：综合公开融资信息、中投产业研究院

在2026年一季度的融资热潮中，企业层面的标志性事件密集涌现。玻色量子完成10亿元B轮融资，资金将用于商业化推进与技术攻坚。图灵量子完成了数亿元的B轮及战略融资，投后估值近70亿元。太一量生刷新了半年内国内量子企业的天使轮融资纪录。更值得关注的是，赛道头部企业的资本化竞速已经正式打响。国仪量子于2025年12月正式递交了科创板IPO申请并获受理；本源量子于2025年9月启动IPO辅导；量旋科技已启动Pre-IPO轮融资。玻色量子、图灵量子等头部企业也凭借大额融资与技术优势，具备明确的上市潜力，A股“量子计算第一股”的角逐进入倒计时。

在更宏观的层面，中央企业战略性新兴产业发展专项基金首期规模达510亿元，将重点支持人工智能、量子科技等战略性新兴产业。国家创业投资引导基金千亿级的布局也为量子科技等前沿领域提供了长期、耐心的资金支撑，其20年的存续期设计与中国量子科技从当前“早期产业化”走向“规模化商用”的时间跨度高度吻合。

2.5　中国量子科技产业链生态与竞争格局

量子科技产业链大致可划分为上、中、下游三个环节。

上游——核心硬件与基础器件。这一环节包括量子芯片、稀释制冷机、测控系统、超低温温度传感器等关键核心器件。在量子芯片方面，本源量子已建设了我国首条量子芯片生产线，其“本源悟空”系列芯片实现了全链条自主可控。玻色量子则专注于光量子芯片方向，发布了全自研的通用光量子芯片。在稀释制冷机方面，国盾量子具备提供测控系统、稀释制冷机等核心组件的能力。合肥知冷低温科技研发的“ZL-DR400型极低温稀释制冷机”连续运行最低温度达6.95mK，性能指标刷新国内纪录，填补了我国在量子科技产业链关键低温装备领域的空白。本源量子自主研发的超低温温度传感器也已投入国产量子计算机中使用。北京中科弧光量子等企业则在量子软件和算法平台方向布局。

中游——量子计算机整机与量子云平台。这一环节是产业链的技术集成核心。本源量子专注于超导量子计算整机路线，已实现了从72比特到180比特的技术跨越。玻色量子专注于专用量子计算方向，在光量子线路上取得了千比特级突破。国盾量子则深度参与“祖冲之号”超导量子计算机的研制工作。在量子云平台方面，阿里云、百度等互联网巨头也在布局量子计算云服务和量子软件生态。2025年9月，中国移动与华翊博奥联合研发的“无极一号”离子阱量子计算装置正式发布，可实现完整量子计算功能，支持100量子比特精准操控，标志着离子阱路线在中国取得了重要产业化进展。同期，“量智融合”创新联合体在京成立，旨在推动量子计算与人工智能双向赋能，助力构建“量子+”应用产业生态。

下游——行业应用与安全通信。这一环节涉及量子通信网络建设、量子保密通信服务、量子计算在各垂直行业的应用落地等。国盾量子作为中国量子通信产业化的核心企业，产品涵盖量子保密通信核心设备和量子密钥分发设备，深度参与国家量子保密通信骨干网建设。在应用拓展方面，国盾量子承接国家电网公司、南方电网公司量子通信技术研究项目，合作开展后量子密码电力融合应用研究，同时在金融领域完成了交通银行总行“两地三中心”量子保密通信项目。2025年，中国电信全资子公司中电信量子集团完成了对国盾量子的战略控股，国盾量子成为国有控股上市公司，这一合作也成为央国企落实国家战略、推动产业转型升级的代表。据国盾量子2025年年度报告，公司2025年度实现营业收入3.10亿元，同比增长22.53%；归属于上市公司股东的净利润为539.19万元，同比扭亏为盈，其中量子计算业务贡献了近1.2亿元的收入，同比增长111.82%，成为驱动增长的核心引擎。

图表10：中国量子科技产业链生态与主要企业

数据来源：综合公开信息、中投产业研究院

在技术路线方面，中国采取了“多路线并行”的布局策略。超导量子计算路线以本源量子、国盾量子为代表，以“本源悟空”系列产品为标志，技术上最为成熟、工程化进展最快。光量子计算路线以玻色量子为代表，在专用量子计算领域取得了可部署于数据中心的商业化突破。离子阱路线以华翊博奥的“无极一号”为代表，实现了100量子比特的精准操控，具备了完整的量子计算功能。此外，在中性原子、硅基量子点等路线上，国内科研机构和企业也在持续探索。这种“超导+光量子+离子阱”的多路线布局，降低了技术路线选择失误的系统性风险，也为中国量子科技的长期发展提供了“赛马机制”下的基础。

从全球竞争格局来看，据MIT报告，美国拥有最多的可商用量子处理器（16个，全球占比近40%），而中国拥有4个。从投资角度看，美英量子公司获得了全球约60%的相关风险投资，显示出发达国家资本市场对量子技术的高估值，但中国资本的加速入局正在迅速改变这一格局。2026年一季度中国量子融资的爆发式增长，既是这一趋势的有力证明，也预示着一场更激烈的全球量子科技竞速正在展开。

第三章　生物制造：AI赋能驱动千亿产业加速扩张

3.1　中国生物制造产业定位与增长特征

生物制造是“十五五”规划建议明确的六大未来产业方向之一。2025年11月，工信部消费品工业司召开生物制造产业座谈会，提出将编制发布“十五五”生物制造发展规划，明确标志性产品和人工智能典型应用案例，培育生物制造中试平台，开展高性能生物反应器揭榜挂帅等工作。此前，工信部等八部门联合发布的《“人工智能＋制造”专项行动实施意见》也将生物制造列为重点赋能领域，强调利用人工智能技术推动生物制造从“经验驱动”向“数据驱动”转型。根据政策部署，生物制造的产业化窗口正在加速打开。

当前分析中国生物制造产业规模时，需要区分两个统计口径：其一是“生物制造”总规模，已迈上万亿元台阶；其二是“合成生物制造”细分领域规模，正处于高速增长期。

从总规模口径看，据赛迪顾问《2024-2025年中国生物制造产业发展研究年度报告》，在政策大力推动以及科研成果转化速率加快的影响下，中国生物制造产业规模达到10100.0亿元，正式迈上万亿元台阶。另据科技日报报道，我国生物制造总规模达到1.1万亿元，生物发酵产品产量占全球70%以上，其中食品及添加剂、生物制药两个细分领域年产值均超过4000亿元。

从合成生物制造细分领域看，据赛迪顾问研究，中国合成生物制造产业正处于高速增长期，2024年规模已接近800亿元，2025年有望逼近1000亿元，较2024年增长26.2%，近三年增速均维持在25%以上。预计2026年中国合成生物制造产业规模将突破千亿，2027年达1703.7亿元。从细分产品结构来看，目前中国合成生物制造产品仍以生物制药产品为主——2024年，生物制药产品的产业规模达到334.3亿元，占比高达42.9%。随着以细胞与基因治疗为代表的新型疗法持续发展，生物制药产品的数量及市场需求将进一步扩大。

图表11：2024-2025年中国生物制造产业总规模

注：赛迪顾问数据显示2024年中国生物制造产业规模达10100亿元，正式迈上万亿元台阶；科技日报报道2025年全国生物制造总规模达1.1万亿元。各机构预测口径略有差异。

数据来源：赛迪顾问《2024-2025年中国生物制造产业发展研究年度报告》、科技日报、中投产业研究院

图表12：2024-2027年中国合成生物制造产业规模增长预测

注：本表为“合成生物制造”细分领域数据，区别于“生物制造”总规模口径。“合成生物制造”是生物制造中应用合成生物学技术进行研发生产的高技术细分方向。

数据来源：赛迪顾问《中国合成生物制造产业》研究、中投产业研究院

综合相关研究，中国生物制造产业的细分领域呈现出“金字塔型”的梯队结构。第一梯队是生物制药，包括抗体药物、重组蛋白药物、细胞与基因治疗产品等，产业规模最大、技术含量最高，也是政策支持力度最强的方向。第二梯队包括生物食品、生物化工产品、农业生物产品，产业规模相对稳定，配套成熟度高，在产品迭代和降本增效方面仍有较大空间。第三梯队是生物基材料和生物能源，虽然目前产业规模相对较小，但随着“双碳”战略的深入推进和技术成本的持续下降，未来有望成为最富增长潜力的方向。以生物航空燃料为例，国内已有多家企业取得SAF生产适航认证，年产能超过100万吨，产业化进程正在加速。

3.2　中国AI赋能生物制造与合成生物学突破

一、从“经验驱动”到“数据驱动”：AI+发酵技术的转型

生物制造正在经历一场由人工智能驱动的深刻变革。传统的生物制造过程高度依赖经验——菌株筛选靠“试错”，发酵工艺靠“手感”，放大生产靠“经验直觉”。这一模式正在被人工智能技术彻底改写。

2025年8月，工业和信息化部公布了第一批人工智能在生物制造领域典型应用案例名单。经省级工业和信息化主管部门推荐、专家评价等程序，最终从113个申报案例中确定16个项目列入首批名单，覆盖生物反应过程的智能控制、细胞工厂的构建及优化、高性能蛋白质元件设计及构建、代谢通路的设计及优化等场景。清华大学教授陈国强介绍，人工智能技术可辅助实现代谢通路智能设计与底盘细胞理性改造，既能大幅缩短菌种研发周期，又能有效减少试错成本；同时，人工智能能够构建发酵数字孪生模型，实现生产状态的实时预判、动态调优与精准控制，显著提升工艺放大成功率和生产经济性。

图表13：AI赋能生物制造的主要路径

数据来源：综合工信部《人工智能在生物制造领域典型应用案例（第一批）》、行业公开信息、中投产业研究院

二、合成生物学：从“源头创新”到“产业转化”

合成生物学是生物制造实现跨越式发展的核心驱动力。据麦肯锡预测，全球60%的产品可以采用生物制造的方法进行生产，预计在未来10-20年将直接产生约4万亿美元的经济价值。在中国，合成生物制造产业正处于高速发展阶段，成果转化进程明显加快。

中国科学院天津工业生物技术研究所牵头建设的智能生物制造中心，是国家级首批生物制造中试能力建设平台。该中心重点围绕工业生物加工过程的智能制造技术，开发新技术、新方法、新装备，将生物大数据、人工智能技术与发酵工程、分离工程相结合，发展工业生物加工过程的智能感知、智能决策、智能执行等关键技术，突破优化与放大技术的瓶颈，旨在支撑合成生物技术成果的高效产业转化，推动生物制造战略新兴产业发展。

三、生物航空燃料（SAF）：商业化提速的标杆案例

生物航空燃料是合成生物学在能源领域最成功的大规模产业化案例。截至2025年底，国内已有中石化镇海炼化、君恒生物、海新能科、嘉澳环保、易高生物5家企业取得SAF生产适航认证，形成了超过100万吨的年产能。

2024年9月至2025年2月，中国航油联合国航、东航、南航在4座试点机场的12条航线上开展SAF常态化加注，进行SAF第一阶段试点。试点实现了1770架次航班、532吨SAF加注后油品零问题、设备零故障、飞行零异常的安全成果，并首次完成了SAF在国产大飞机C919商业航班上的安全应用。

在产能扩张方面，嘉澳环保与霍尼韦尔合作的国内最大SAF装置于2025年底成功投产，2025年3月已获得中国民航局适航审定批准。君恒生物依托自主研发的尖端技术路径，已建成年处理40万吨废弃油脂的生物航油生产线，2024年实现国内SAF市场零的突破，向中国航油交付首单800吨产品；其正在推进的年产100万吨废弃油脂加工SAF项目已被列为国家绿色低碳先进技术示范项目，预计2026年投产后年产值将超百亿元，年减排二氧化碳约260万吨。

3.3　中国细胞与基因治疗：制度突破与技术迭代

2026年5月1日，国务院令第818号《生物医学新技术临床研究和临床转化应用管理条例》正式实施，中国细胞与基因治疗（CGT）产业正式迈入“合规元年”。《条例》已经2025年9月12日国务院第68次常务会议通过，2025年9月28日公布，自2026年5月1日起施行，旨在规范生物医学新技术临床研究和临床转化应用，促进医学科学技术进步和创新，保障医疗质量安全，维护人的尊严和健康。

《条例》的实施标志着中国CGT产业从“野蛮生长”进入“规范发展”的新阶段。在此之前，行业长期面临临床研究数据标准不一、质量参差不齐等难题。《条例》为CGT产品从研发到上市的合规路径提供了清晰指引，为细胞治疗、基因治疗等前沿技术的产业化扫清了制度障碍。

与此同时，深圳市发布“细胞十条”等相关政策，全面支持细胞与基因治疗发展。2025年4月，深圳市发布《全链条支持医药和医疗器械发展若干措施》，全面支持医药研发和引进，聚焦核酸药物、蛋白和多肽药物、细胞药物、微生物药物、小创新药物等，引进或培育一批创新药成果，对完成临床试验并实现上市的1类创新药，面向其Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期临床试验研发环节，分别给予最高1000万元、2000万元、3000万元资金奖励。

图表14：中国CGT产业政策关键里程碑

数据来源：国务院、国家药监局、深圳市政府、中投产业研究院

中国CGT产业的技术迭代正沿着四条主线同步推进。

体内CAR-T是近年来最受关注的突破方向之一。传统CAR-T疗法需从患者体内采集T细胞，经体外基因改造、扩增后再回输体内，流程复杂且成本高昂。体内CAR-T技术则通过脂质纳米颗粒等载体，在患者体内“一键生成”CAR-T细胞，大幅降低成本、简化流程。上海微滔生物的GT801是这一方向的代表性管线，其在ASH 2025大会上公布了治疗非霍奇金淋巴瘤的首次临床数据，两名患者顺利完成多次给药，显示出良好的耐受性和初步疗效。中国科大附一院还完成了全球首次基于靶向LNP体内CAR-T治疗系统性红斑狼疮的临床研究，明确了体内CAR-T治疗SLE的临床可行性。

非病毒载体CAR-T旨在解决传统病毒载体CAR-T疗法成本高、随机插入引起致瘤风险等难题。2026年5月，中国科学院动物研究所李伟、王皓毅等团队在《自然•生物医学工程》发表成果，开发出名为PRIME-In的基因写入工具，无需引发基因组DNA双链断裂即可将大片段外源DNA高效、精准整合到人类原代T细胞的基因组中，为安全、高效的非病毒CAR-T细胞制备提供了全新解决方案。邦耀生物已搭建非病毒定点整合CAR-T平台，产品在临床试验中体现了出色的安全性和有效性。

基因编辑大写入是面向更广泛应用场景的前沿技术方向，旨在将复杂的功能基因高效整合到宿主细胞中。中科院团队开发的PRIME-In平台是该方向的代表性突破，为基因治疗和细胞治疗提供了底层工具创新。

干细胞再生医学是生物制造最具想象空间的领域之一。随着基因编辑技术和干细胞培养技术的成熟，干细胞治疗在神经系统疾病、心血管疾病、自身免疫疾病等多个方向展现出广阔前景。

全球CGT市场正处于爆发式增长轨道。据海通国际测算，全球CGT CDMO市场规模预计2025年达114亿美元，中国CGT CDMO市场规模约为113亿元人民币。据Fortune Business Insights数据，2025年全球CGT市场规模约为131.7亿美元，预计2034年达2005.4亿美元，年复合增长率高达35.6%。中国市场增速领跑全球，2020-2025年复合年增长率预计达276%，2025年整体规模将突破25.9亿美元。另有预测显示，2025年中国CGT市场规模有望达到186.31亿元。

图表15：2025年全球与中国CGT市场规模对比

注：各机构预测口径存在差异，中国市场2025年规模有25.9亿美元和186.31亿元两种常见口径。

数据来源：海通国际、Fortune Business Insights、中投产业研究院

3.4　中国生物制造上下游产业链瓶颈与中试平台

生物制造产业链可划分为上、中、下游三个环节。上游是菌株/细胞株开发与底盘细胞构建，包括基因编辑、代谢通路设计、高通量筛选等核心技术环节，这也是整个产业链中技术壁垒最高的部分。中游是发酵放大与生物反应器工程，涉及从小试、中试到大规模生产的工艺放大，被誉为生物制造的“死亡之谷”——许多在实验室跑得很好的菌株，一放大就出问题。下游是分离纯化与产品精制，包括色谱分离、膜分离、结晶干燥等步骤，决定了产品的纯度、收率和成本。

菌株/细胞株开发是生物制造的“芯片”，目前国内在底盘细胞的工业适应性改造、代谢网络的精确调控等方面仍有明显短板，部分高端菌株仍依赖进口。发酵放大是产业化最关键的瓶颈，实验室级别的工艺参数无法直接线性放大到工业级规模，温度场、传质效率、剪切应力等因素的变化可能导致细胞代谢路径的改变甚至菌株死亡。分离纯化在生物制造总成本中占比通常高达30%至50%，尤其是在高附加值产品领域，纯化工艺的先进程度直接决定了产品的市场竞争力。

中试平台是破解生物制造产业化“最后一公里”难题的关键基础设施。2024年6月，华熙生物在天津滨海新区建设了全球最大的中试成果转化平台，具备从发酵、纯化、精制到干燥的全链条中试验证能力。该平台步入了医药级中试成果转化车间：3米多高的发酵罐矗立，房间顶部铺满了密密麻麻的管道，将发酵、纯化、精制、干燥等试验环节紧密串联。

天津也在政策层面进行系统布局。天津出台的加快合成生物创新策源推动生物制造产业高质量发展实施方案提出，鼓励支持高通量、智能化、自动化概念验证与中试熟化平台建设。中国科学院天津工业生物技术研究所智能生物制造中心入选国家级首批生物制造中试能力建设平台，重点发展工业生物加工过程的智能感知、智能决策、智能执行等关键技术，突破优化与放大技术的瓶颈。上海方面，上海国际医学园区和临港新片区也在布局生物制药中试平台和细胞治疗生产基地，服务区域内创新企业的产业化需求。

CXO（医药研发生产外包）行业在生物制造产业链中的角色正在发生根本性变化。Wind数据显示，2025年A股CXO行业30家上市公司营收、净利润总额同比分别增长12.75%、85.11%，整体走出2024年的业绩低谷。这一“V型反转”背后，是CXO从“低成本产能输出”向“技术价值创造”的战略转型。当CXO本身具备了专业分工下的技术溢价能力，创新药企将更愿意将核心管线委托生产，而CXO企业则通过规模化和技术叠加效应实现降本增效。在这一逻辑下，CXO不仅是生物制造产业链的“卖水人”，更是产业技术扩散的关键节点和产品创新的重要力量。

3.5　中国生物制造区域集群与产学研协同

一、北京昌平：合成生物制造产业高地的崛起

北京昌平区已成为中国合成生物制造产业发展的战略高地。2024年1月，北京市政府决定在昌平区设立全市合成生物制造产业集聚区和技术创新中心，经过两年发展，昌平区合成生物制造产业已进入集群化发展新阶段，2025年成功获评全国首个该领域的“国家级中小企业特色产业集群”。据中国工程院院士谭天伟介绍，昌平合成生物制造产业规模已从约80亿元向百亿级迈进。

昌平的产业集聚优势源于三大要素。其一，中关村生命科学园自2000年启动建设以来，25载持续发力深耕生物医药领域，逐步发展成为北京市合成生物制造产业的重要支点。其二，昌平区获批为北京市首批合成生物制造领域“未来产业育新基地”，吸引汇聚了微元合成、先正达等近百家国内外合成生物创新企业。其三，昌发展联合中科院过程工程所，在合成生物制造转化加速中心内搭建了医用材料生物制造科创平台，围绕生物医用原料研发、产品制剂、功效评价等技术链条中的关键环节，提供第三方检测、小试中试、动物试验、产品申报注册等关键技术支撑，以及知识产权、融资和学术交流等全方位服务。

二、天津：中试验证与规模化生产的枢纽

天津在生物制造产业链中承担着中试验证与规模化生产的枢纽角色。除了华熙生物的全球最大中试平台和中科院天津工业生物技术研究所的智能生物制造中心外，2026年5月，2026生物制造大赛在天津启动，前沿技术赛道聚焦底层技术、工具平台和原始创新，重点关注新型基因编辑与细胞工厂构建、酶工程、AI驱动的生物系统设计与数字化生物工艺平台、绿色生物制造技术等方向。

三、长三角：生物医药产业集群的“创新极点”

长三角地区是中国生物医药和生物制造产业最密集的区域。上海张江药谷、苏州BioBay、无锡药明康德等共同构成了全国乃至全球最具活力的生物医药创新生态。江苏连云港则是生物航空燃料产业化的高地——嘉澳环保年产37.24万吨生物航油的装置已进入商业运营，并获得SAF出口资质。安徽以合肥综合性国家科学中心为依托，布局了从基础研究到产业化的完整链条，2024年8月，中国生物制造大会在合肥召开。

长三角的生物制造产业集群，核心优势在于“三个结合”：科研资源（中科院系统在上海、合肥的院所）与企业创新主体（药明康德、金斯瑞、嘉澳环保等）之间的紧密结合；政府引导基金与市场化风险资本之间的有力结合；基础研究与产业应用之间的有机结合。这种三位一体的创新生态，使长三角成为中国生物制造产业化程度最高、产品迭代速度最快的区域。

四、产学研协同的创新范式

科研院所的技术溢出是生物制造产业持续创新的根本动力。清华大学在该领域的布局尤为全面——陈国强团队开发出拥有自主知识产权的嗜盐菌工业菌种开发平台，成功实现生物基PHA的万吨级产业化。2026年3月，清华大学源头创新成果——微构工场万吨级PHA产线建成。由清华大学医学院杜亚楠教授团队原创的3D微载体细胞规模化扩增技术，已通过科技成果转化方式由北京华龛生物科技有限公司进行产业化，专注于打造原创3D细胞“智造”平台。

中国科学院的技术溢出同样卓有成效。中科院天津工业生物所与中粮集团合作，在生物基化学品和生物燃料领域取得了多项产业化突破。中科院过程工程所在昌平中关村生命科学园搭建了医用材料生物制造科创平台。2026年4月，天津大学牵头发起，携手清华大学、北京大学、南开大学和江南大学等高校协同攻关“合成高等生物”先导项目，聚焦“十五五”规划建议明确的前瞻布局未来产业。

图表16：中国生物制造主要产业集群分布

数据来源：综合行业公开信息、中投产业研究院

第四章　氢能：从示范应用迈向万亿产业规模

4.1　中国氢能战略定位与产业规模

一、政策地位的“三级跳”

氢能在中国能源战略版图中的定位，经历了一个清晰的“三级跳”过程。早在2022年3月，国家发展改革委、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》就首次明确了氢能的三大战略定位：氢能是未来国家能源体系的重要组成部分、是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体、是战略性新兴产业和未来产业的重点发展方向。2025年1月1日正式施行的《中华人民共和国能源法》将氢能正式纳入能源体系，完成了从“新兴产业”到“法定能源”的身份跃迁。而到了2026年，政府工作报告进一步将氢能定位升级为“新增长点”，绿色燃料首次被写入报告，“十五五”规划更是将其提升至“未来产业”战略高度。三级递进，氢能的政策能见度正在被系统性拉升。

二、全球第一的产能与市场规模

在产业规模方面，中国已经是全球氢能领域的领跑者。据中国能源政策研究院院长林伯强等专家研判，“十五五”末期中国氢能产业市场规模将突破1万亿元。国家发展改革委原副主任张晓强预测，到2030年我国绿氢产量完全有可能达300万吨以上，形成万亿元以上大市场。

从供给端看，我国氢气生产消费规模已居全球首位。据中国氢能联盟等机构估算，中国氢气生产消费超3650万吨，是全球最大的氢气生产国和消费国。在绿氢产能方面，国家能源局数据显示，截至2025年底我国可再生能源制氢项目累计建成产能超25万吨/年，较上年实现翻番式增长。含在建及规划储备项目，合计产能超100万吨/年。另据中国产业发展促进会氢能分会发布的数据，截至2025年末，我国绿色氢氨醇项目建成产能约29万吨/年，跃居全球首位。

在基础设施方面，据高工氢电统计，截至2025年底我国建成的加氢站已超过540座，占全球的40%，居全球首位。氢燃料电池汽车累计销量近4万辆。如果说“十三五”时期的氢能还停留在“星星之火”的示范阶段，那么经过“十四五”的加速跑，中国氢能产业已经从“零星示范”迈入“规模化试点”的新阶段。

图表17：2025年中国氢气生产消费及绿氢产能

注：氢气生产消费总量数据来自中国氢能联盟估算；绿氢建成产能数据来自国家能源局；绿色氢氨醇项目产能数据来自中国产业发展促进会氢能分会。

数据来源：中国氢能联盟、国家能源局、中国产业发展促进会氢能分会、中投产业研究院

图表18：2025年中国氢能产业发展关键指标

注：绿氢电解水制氢成本数据据行业机构测算，不同口径存在差异。国家能源局《中国氢能发展报告（2025）》显示绿氢成本较2020年下降约40%。

数据来源：中国氢能联盟、国家能源局、高工氢电、中投产业研究院

图表19：2030年中国氢能产业规模增长预测

数据来源：国家发改委、综合行业公开信息、中投产业研究院

4.2　中国氢能技术进展与核心瓶颈

一、专利竞争力跃升全球首位

在氢能技术专利方面，中国已实现从“追赶者”到“领跑者”的身份转换。据中国氢能联盟专家委员会主任余卓平在2026中国氢能展上披露，截至2025年年底，国内涉氢专利累计申请攀升到10万件，跃居全球第一。另据日经新闻旗下机构Astamuse发布的《全球氢能专利竞争力报告》，中国在氢的“制造”“储存”“运输和供应”“安全管理”“利用”5个领域中，除“利用”外的4个领域及国别综合实力上均居首位。

二、电解槽技术：两条腿走路

在碱性电解槽方面，中国企业的成本优势已经相当突出。中国能建2025年集采数据显示，1000Nm³/h碱性电解槽中标均价已跌至531万元/套，单位功率价格击穿1200元/kW关口，部分企业报价已触及950元/kW的成本红线。

在PEM电解槽方面，国产化进程正在提速。2025年12月，中车株洲电力机车研究所自主研发的500Nm³/h PEM电解槽成功下线。同年11月，申能集团投资的上海氢晨新能源科技有限公司自主研发的全球首个海上千方PEM电解槽及制氢系统在江苏南通启动全功率测试。据申能集团公开信息，该系统采用高耐久材料和高可靠封装设计，将整体重量减轻至传统碱性制氢系统的1/6，具备离网运行、防腐蚀等能力。中船派瑞氢能公司也成功交付了ALK-PEM混联制氢设备。

三、储运环节：成本与安全的双重挑战

如果说制氢是氢能产业的“源头”，那么储运就是“命门”。据瞭望周刊报道，当前储运成本约占氢能终端成本的30%～40%，成为制约氢能经济性的关键因素。全国人大代表、南京市工商联主席蒋立以及行业从业者李宇光等多位人士均确认该比例。新研氢能联合创始人齐志刚介绍，当前国内储运以高压气氢为主，通过将压力从20兆帕提升至30兆帕可显著增强储运能力；液氢虽储氢密度为气氢的5-10倍，但液化能耗高、设备要求苛刻，技术有待突破以验证可靠性；固态储氢技术则需加速从实验室走向产业化。

图表20：氢能产业链主要环节成本与技术挑战

注：储运成本占终端成本30%-40%，是氢能经济性的核心瓶颈。

数据来源：瞭望周刊、新研氢能、行业公开信息、中投产业研究院

四、终端用氢目标与降本路径

2026年3月，工业和信息化部、财政部、国家发展改革委三部门联合发布氢能综合应用试点通知，为氢能产业划定了清晰的降本路线图：到2030年，终端用氢平均价格降至25元/千克以下，力争部分优势地区降至15元/千克左右；全国燃料电池汽车保有量较2025年翻一番，力争达到10万辆。这一降本目标设定了精确的时间线和价格锚点，使行业的努力方向更加明确。

4.3　中国氢能应用场景与产业生态

一、交通领域：氢车已上路

在氢能的应用版图中，交通是目前最具辨识度的场景。截至2025年底，氢燃料电池汽车累计销量近4万辆。在区域实践中，京津冀城市群以燃料电池商用车为突破口，截至2026年初累计推广规模位居全国前列。2026年5月，荣程新能联合产业链头部企业启动了液氢制储运加用全链条应用场景示范项目，在天津完成4台液氢重卡样车交付，配套液氢加氢站同步建成投运。

二、工业领域：氢冶金开辟脱碳新路

工业领域的氢能应用，特别是在钢铁行业，正在取得突破性进展。2025年9月，由中国科学院过程工程研究所、大连化学物理研究所和鞍钢集团等合作建成的全球首套万吨级绿氢流化床直接还原铁示范线实现全流程稳定运行，生产出金属化率达到95%的绿色近零碳直接还原铁产品。该项目采用“绿电制氢——绿氢还原”短流程工艺，以绿氢替代传统焦炭还原铁矿粉，生产过程中碳排放降低90%以上，实现了从“碳冶金”到“氢冶金”的转变。

在国家层面，2025年6月，国家能源局印发《关于组织开展能源领域氢能试点工作的通知》，明确以项目和区域为实施载体，开展氢能试点工作，探索氢能产业多元化发展路径。氢冶金被列为试点申报重点方向之一。

三、能源领域：分布式发电与氢储能

在能源领域，氢能的多重角色正在被市场逐步挖掘。氢能在能源领域的应用场景主要包括：利用弃风弃光电解水制氢，实现可再生能源的跨时空调节；氢能发电实现电、热、氢多能互补；氢燃料电池作为应急电源，保障关键设施供电安全。国家能源局数据显示，电制氢和燃料电池发电效率不断提升，绿氢与化工耦合等应用持续推进，氢能正在从单一的交通燃料角色，向电力、工业、建筑等多领域“氢电耦合”的新格局演进。

远景能源是这一领域的代表性企业。远景在内蒙古赤峰投产的32万吨级绿色氢氨项目，是全球首个大规模的绿电制氢氨工程，将发电与化工在园区内实现融合创新。远景能源高级副总裁、首席产品官娄益民认为，氢能发展的核心方向是降本和国产化，绿氢会成为更加普惠的绿色能源，在部分风光资源富集区实现与灰氢平价，变成极具市场竞争优势、可规模化应用的绿色“新石油”。

四、应用场景从“车端主导”到“多元拓展”

2026年三部门联合通知对氢能应用场景进行了系统规划，优先布局燃料电池汽车通用场景（交通），同步探索氢冶金、绿色化工（工业）和掺氢燃烧（发电、建筑用能）等场景，构建“1个燃料电池汽车通用场景+N个工业领域应用场景+X个创新应用场景”的氢能综合应用生态。

图表21：氢能主要应用场景成熟度评估

注：成熟度等级★越多表示商业化程度越高。氢冶金属全球首条万吨级示范线，处于中试向产业化过渡阶段；绿色氢氨醇已有规模化项目落地；氢储能和分布式发电仍处于试点验证阶段。

数据来源：综合行业公开信息、中投产业研究院

4.4　中国氢能区域布局与示范项目

一、“西氢东送”：跨越数千公里的绿色动脉

中国氢能资源分布与市场需求之间存在着天然的空间错配——“西部风光富集、东部负荷集中”。这种格局催生了“西氢东送”的国家级氢能跨区域输送战略。

2025年，“西氢东送”输氢管道项目已取得积极进展。中石化规划的乌兰察布——京津冀纯氢输送管道已通过安全审查，全长约1132公里，沿线设置10座站场、47座阀室，项目进入开工冲刺阶段。全国首条跨省绿氢管道内蒙古段已获批，总长超400公里，北起内蒙古乌兰察布绿氢生产基地，南接北京燕山石化，标志着我国绿氢长距离输送进入规模化实施阶段。据中国产业发展促进会氢能分会数据，“西部产出、东部闲置”的结构性错配曾是大量绿氢氨醇项目面临的困境，而管道建设正在系统性地破解这一难题。

二、三大区域集群：各展所长

从全国氢能产业的空间布局来看，京津冀、长三角、珠三角三大区域形成了各具特色的产业集群。

京津冀是国内较早开展氢能与燃料电池产业研发和示范应用的地区，通过建设氢走廊、强化氢供给、推进氢技术研发，串联起北京的研发创新优势、河北和天津的氢能供应及应用场景优势。河北张承唐氢能区域入选全国首批能源领域氢能试点，将构建起千亿级绿氢装备产业集群，打造“京津冀氢能走廊”。

长三角产业链最为完备，已形成涵盖制氢、储运、加氢、燃料电池应用等环节的完整产业链。2025年12月，江苏苏州、南通、盐城三市联合申报的“江苏沿江滨海氢能产业创新协同发展试点”入选国家首批能源领域氢能试点。浙江嘉兴已形成了“县域一体”的加氢供能网络。

珠三角以佛山南海为“氢都”核心。据公开报道，截至2025年底，南海已聚集氢能企业和机构超170家，是全国唯一具备燃料电池及系统8大关键零部件的县级区域，正在将氢能产业打造为年产值超千亿元的产业集群。广州白云区成功研发260千瓦氢燃料电池发动机系统“领航一号”，实现100%关键核心零部件国产化。

三、2025-2026年代表性示范项目

2025年至2026年，一批具有标志性意义的氢能示范项目相继建成或取得突破：

绿氢合成氨：远景能源在内蒙赤峰投产的32万吨级绿色氢氨项目，是全球首个大规模绿电制氢氨工程，将发电与化工深度融合。

氢冶金：鞍钢集团全球首套万吨级绿电绿氢流化床氢冶金示范线于2025年9月全流程贯通，稳定产出金属化率达95%的绿色近零碳直接还原铁产品，碳排放降低90%以上。

输氢管道：中石化乌兰察布——京津冀纯氢管道全长约1132公里，2025年12月通过安全审查，进入开工冲刺阶段。

液氢全链条示范：2026年5月，荣程新能牵头在天津启动液氢制储运加用全链条示范项目，完成4台液氢重卡交付，配套液氢加氢站同步投运。

海上PEM电解槽：2025年11月，全球首个海上千方PEM电解槽及制氢系统在江苏南通启动全功率测试，系统重量减轻至传统碱性制氢系统的1/6。

图表22：2025-2026年中国氢能代表性示范项目

数据来源：综合项目公开信息、中投产业研究院

4.5　中国氢能政策协同与成本下降路径

一、降本目标：从“政策驱动”到“市场驱动”的路线图

2026年3月，工信部、财政部、国家发改委三部门联合印发的氢能综合应用试点通知，为氢能产业设定了清晰的降本路线图：到2030年城市群氢能在多元领域实现规模化应用，终端用氢平均价格降至25元/千克以下，力争部分优势地区降至15元/千克左右；全国燃料电池汽车保有量较2025年翻一番，力争达到10万辆。政策同时将终端用氢价格设为硬性考核指标，精准指向用氢成本过高这一产业发展最大瓶颈。

在政策激励方面，单个城市群4年试点期内奖励上限16亿元，奖励资金仅限统筹用于氢能综合应用，需切实降低用氢成本并传导至终端消纳环节。三部门通知提出优先布局燃料电池汽车、绿色氨醇、氢基化工原料替代、氢冶金、掺氢燃烧等场景，同步探索创新应用场景，构建“1个燃料电池汽车通用场景+N个工业领域应用场景+X个创新应用场景”的氢能综合应用生态。这一政策设计将“技术攻关”升级为“培育经济增长新动能”，标志着氢能战略目标从“碳中和技术储备”转向“经济增长新引擎”。

二、地方补贴与碳交易的协同

在中央政策指引下，各地相继出台氢能补贴政策。以广东为例，试点政策推动氢能应用场景从燃料电池汽车向交通、工业等多元领域拓展，提升清洁低碳氢供给能力。佛山南海发布了多项产业发展成果，鼓励氢能在多领域的规模化应用。京津冀城市群、长三角城市群等也在积极推进加氢站建设补贴和氢燃料电池汽车购置补贴。

碳交易与氢能之间的协同效应也开始显现。随着全国碳市场的成熟，绿氢替代灰氢所带来的碳减排量有望通过碳市场实现价值兑现，这将进一步改善绿氢项目的经济性。国家能源局明确以“十五五”目标为牵引，加速培育氢能未来产业，释放出氢能正从“试点示范”迈向“规模化发展”的清晰信号。

三、从“示范盆景”到“产业森林”：跃迁的底层逻辑

从“示范盆景”到“产业森林”，中国氢能产业的跃迁背后有三条清晰的逻辑线。

第一条是政策逻辑的升级。从2022年三大战略定位到2025年《能源法》确立法定地位，再到2026年政府工作报告定位为“新增长点”和“十五五”规划“未来产业”的战略高度——每一次政策定位的跃升，都对应着产业成熟度的质变。政策目标正从“能不能做”转向“怎么做大”。

第二条是产业逻辑的成形。从上游电解槽产能到中游输氢管道，从下游加氢站到多元化应用场景，氢能产业链正在从“断点”走向“贯通”。新疆库车、宁夏宁东、内蒙古赤峰、吉林大安和松原等项目建成投运，氢能生产——储运——应用产业流程逐步贯通。

第三条是成本逻辑的破局。电解水制氢成本已降至20-30元/公斤区间，较2020年下降近40%；碱性电解槽中标均价降至531万元/套；加之2026年三部门政策设定的2030年终端用氢25元/千克的降本目标，氢能产业正在逼近“市场自发运转”的临界点。远景能源高级副总裁娄益民认为，氢能行业发展的痛点在于技术密集、资产重、投资回报周期长，此次国家层面设立低碳专项基金，正是从资本端为产业注入长期耐心资本的有力举措。

图表23：2025-2030年中国氢能产业降本路线图

数据来源：国家能源局、工信部、财政部、国家发改委、行业公开信息、中投产业研究院

……

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