当制造拥有生命:细胞智能与可编程工业的新范式|英诺深度


从九千年前中国人用酵母酿酒,到三千年前食醋酿造技术的诞生,人类对生物制造的探索从未停歇。但在很长一段历史中,生命更多只是被“利用”,而非被“设计”。

当具身智能正在重塑物理世界的人机交互时,另一场发生在微观生命领域的变革,正在以同样深刻、却更为隐秘的方式,重写生产文明的底层逻辑。这不是一次单点技术的突破,而是一条正在成形的、足以重构制造体系的产业主线。

细胞智能,这一以细胞“可编程”为核心、以AI设计和基因编辑为关键手段的碳基合成新范式,正在将微生物从自然馈赠的生产工具,升级为可编程、可优化、可规模化复制的“智能细胞工厂”。

它所指向的,并非某一类产品的升级,而是一整套生产方式的迁移——从高能耗、高排放的化石路径,转向更高效、更低碳、可持续的生命制造路径。

微生物与生活密不可分

在这一判断下,英诺基金在2021年便开始系统性布局细胞智能方向。

彼时,这一赛道在资本市场中仍处于认知早期:参与者以上市公司和产业资本为主,多数市场化投资机构尚未将其视为一条足以孕育巨头的长期主线,更少有人意识到,这背后并非“生物+制造”的小赛道,而是一次覆盖化工、材料、能源、医药与消费的底层生产逻辑迁移。

四年之后,国家在“十五五规划”中正式将“生物制造”列为前沿重点方向,宏观层面的定调,使这条路径开始从产业实践走向政策与资本的共识。

正因如此,围绕细胞智能,投资圈出现了不同的理解与判断:

它究竟只是生产工具的升级,还是一场生产范式的重构?

哪些底层能力能够形成长期壁垒,哪些又会随着工程化推进而被快速复制?

在资本、工程与产业周期交织的现实条件下,哪些方向有机会率先跑出规模化、平台化、甚至千亿级企业?

本文是笔者深入研究五年左右的思考成果,我们试图从生产逻辑演进、底层技术体系与真实产业落地的视角,对上述问题展开讨论。

我们认为,今天的细胞智能,已经超越传统生物制造的边界:它不仅能利用微生物,更能创造自然界不存在的产物;不仅能复刻传统生产路径,更能通过代谢通路的精准设计,实现从可再生碳源到高价值产物的高效转化。

当越来越多的物质生产从石油化工路径,转向可编程细胞路径,一个事实正在变得清晰:一个通向30万亿美元级碳基制造新蓝海的产业通道,正在被打开。

在这条路径上,或将孕育出一批真正意义上的千亿级企业,并重塑未来数十年的制造版图。

李英杰

英诺科创基金执行董事

细胞智能投资负责人

北京大学本、硕,曾入选福布斯U30精英榜,青年投资家俱乐部35位优秀新锐投资人,猎云网21位最佳90后投资人,母基金40位40岁以下最具潜力直投基金青年投资人、2024年度中国股权投资行业杰出青年投资人等荣誉。

关注细胞智能,脑机接口、AI生医交叉创新领域。




本文核心观点

1. 细胞智能的本质,不是制造升级,而是以生命重构制造

2. 可编程细胞工厂的技术壁垒,是系统整合能力,而非单一技术方案。

3. 中国在细胞智能领域的机会,集中体现在复杂技术快速工程化+规模化落地能力。

4. 英诺“四位一体”投资法:千亿级公司的雏形,来自菌株、通路、放大与选品构成的平台能力。

5. 细胞智能制造不是“慢回报”,而是“慢积累、快兑现”:工程一旦跑通,产能爬坡就是现金流爬坡。

6. 细胞智能正成为未来制造的底层工业路径,推动一个30万亿美元级别的制造价值迁移。

7. 英诺近年围绕细胞智能、绿色循环经济已布局了智源深澜、创构生物、光玥生物、源天生物、塑新科技等明星项目。



01.三次范式跃迁:

从顺应生命到设计生命





人类与碳基资源的关系,是一部不断探索生命规律的历史。从顺应生命、到改良生命、再到设计生命,三种节奏清晰映照着生产力的演进。

 顺应生命 

在早期生产阶段,人类高度依赖自然馈赠。无论是千年前的酵母酿酒,还是食醋酿造,人们通过观察和试错,利用生物固有特性,生产效率受限于生命自身节律。这一阶段的生物制造,是“顺势而为”的智慧,人类是自然循环的一环,财富主要源于对特定资源的占有与技艺的积累。

 改良生命 

进入工业化阶段,人类开始主动干预生产过程。通过选育优良菌种和改进发酵工艺,微生物的产能显著提升——从作坊到工业化发酵罐,青霉素的大规模生产、谷氨酸的高效发酵,都标志着生物制造进入规模化阶段。尽管如此,微生物的代谢能力仍受自然演化规律制约;基因工程虽已出现,但真正意义上的可编程生命尚未到来。

 设计生命 

今天,细胞智能开启了新的范式。借助CRISPR/Cas等基因编辑技术和AI生成能力,我们能够精准调控代谢网络、优化合成路径,使细胞生产更高效、可控。人类首次以“生命工程师”的身份,主动重构碳基生产底层逻辑——从“利用自然生命”到“设计智能细胞”,从“适应代谢规律”到“定义生产路径”。

这一范式跃迁的核心,是生产逻辑的根本转变:传统生产依赖人类适应生物,而细胞智能使生物服务人类成为可能

当许多化工企业仍依赖高温高压和化石能源驱动时,掌握细胞智能的创新者,已经在用可编程细胞工厂探索新的生产模式——竞争力的核心,从控制能源和规模,转向调控和重构细胞代谢。


02.底层技术重构:

打造“可编程”细胞工厂





细胞智能的突破,并非单一技术成熟的结果,而是多学科交叉融合、以细胞“可编程”为核心这一整套底层能力逐步汇聚后的体系化创新。

它将“细胞”从自然演化的产物,转变为可精准设计、高效优化、规模化生产的智能载体,在生产模式和产业应用层面等实现革新。

在这一体系中,基因编辑技术的精准化,为细胞“可编程”奠定基础。CRISPR/Cas系统的应用,使基因操作精度达到单碱基水平,可定向敲除冗余基因、插入功能基因、优化代谢关键节点,让细胞成为高效合成目标产物的“定制化工厂”。

与此同时,代谢通路设计成为细胞智能最核心、也最难以标准化的能力它不是简单的“加法”,而是一种在多目标约束下反复权衡的系统工程:产率、稳定性、能耗、放大可行性往往彼此牵制。

能够长期跑通的细胞工厂,通常不是理论上最优的方案,而是工程上最平衡的选择。

随着AI工具进入生物制造领域,这一过程开始被加速。

算法可以预测酶结构、模拟代谢路径、筛选潜力方案。模型与实验之间持续往返的闭环,决定了细胞设计是否能从“看起来可行”,走向“长期可运行”。在这一点上,数据积累、实验体系与工程经验,远比单次模型性能更重要。

正因如此,“可编程细胞工厂”并不是一套可以复制的标准答案,而是一种持续演化的能力结构。

更关键的是,技术落地离不开产业化协同应用。

酶催化、数字孪生监控、底盘细胞优化等手段,使实验室成果能够在规模化生产中保持效率和稳定性:从优化发酵条件、控制代谢状态,到实现CO₂或糖源高效转化,每一个环节都体现了可编程能力在工业条件下的现实落地。

这不仅验证了设计方案的可行性,也构成了产业壁垒——短期内难以复制。

从这个角度看,细胞智能更像是一门“慢变量”的工程学科。

这种多维度全链条协同,使得细胞智能不仅能够提升效率,更成为新一代生产范式的核心驱动力。它让制造从“依赖自然生命的偶然性”,走向“可设计、可预测、可迭代的系统化工程”,进而重塑成本结构、供应模式和市场格局,开启了新一代产业变革的路径。



03.结构性突围:

中国后发优势加速显现





任何一场生产范式的演进,都伴随着产业格局的重组。

在细胞智能领域,欧美国家依托长期积累的菌种资源、专利体系与工程经验,确实在高附加值产品和核心技术环节占据先发优势。

这些优势不仅反映在科研成果和专利数量上,更体现在跨越实验室到工业化的能力——长期的工程经验,使他们在核心菌株优化、代谢通路调控、规模化生产等环节拥有天然的壁垒。

相比之下,中国呈现一种“双重结构”格局一方面,全球最大的发酵产能和工业化生产规模,使得在中低端产量上处于绝对领先;另一方面,在核心菌株、原创路径和高端产品上,长期受制于外部技术体系。

这种“规模领先、价值受限”的结构,使得中国在产业链中高端环节仍有追赶空间。

但后发优势正在显现。

随着科研投入、工程能力和产业资本的持续积累,中国的结构性改善正在逐步成形:

◎ 科研产出与专利数量稳步提升,论文发文量已连续两年超过美国,全球生物制造领域11万项专利申请中,中国以35,867项、占比超30%居于首位;

◎ 原创团队涌现,开始在细分领域构建自主技术体系,而不再仅是路径复制或单点代工;

◎ 产业实践能力增强,能够把实验室创新顺利放大至吨级乃至万吨级生产,为可编程细胞工厂落地提供条件。

在这一过程中,中国的后发优势并非偶然。底层技术创新与产业化能力的结合,让初创团队可以在某些高附加值、复杂路径的产品赛道上形成竞争力:AI+实验闭环+工艺放大,使得团队能够快速验证可行方案,调整策略,并在短时间内占据市场窗口。

政策支持、资本投入与产能规模,更加放大了这种结构性机会。可以说,细胞智能领域的竞争已从单点技术走向系统能力和产业布局的较量。

后发者的机会不在于赶上单一技术,而在于掌握底层系统、把握产业链节点,并通过持续迭代和工程化落地,将可编程能力转化为实际生产力



04.核心逻辑:

“四位一体”投资法





英诺持续关注细胞智能制造领域多年。在我们看来,细胞智能并非传统化工的简单替代,而是一种以生物发酵为基础、在常温常压条件下重构碳基生产路径的工程化选择。其价值不仅在于成本与效率,更在于对能源结构、环境约束与产业可持续性的系统性回应。

在长期的项目筛选与产业实践中,英诺形成了一套用于判断项目长期竞争力的评判框架——我们把它称之为“四位一体”投资法。 

与单点技术突破导向不同,英诺更关注项目在多个关键维度上形成相互强化、可持续的结构优势。

(1)核心菌株的自主知识产权与保护能力 

首先,拥有具备自主知识产权的核心底层菌株,并围绕其构建稳固的专利保护体系,是项目成立的首要前提。

在全球化高度竞争的生物制造领域,菌株和代谢路径早已成为技术博弈和法律风险的集中点。

缺乏可控菌株,意味着企业在商业化过程中始终暴露于外部不确定性之下。可控菌株不仅保障生产安全,更形成了企业长期壁垒。

(2)顶尖的菌株编辑与生物合成通路设计能力 

其次,技术路线的可行性,取决于团队能否将目标产物需求系统化转化为可执行、可优化的生物合成路径。

这要求扎实的基因编辑、代谢通路设计研发能力以及对复杂系统的深刻理解。真正具备竞争力的团队,能够在多目标约束下优化代谢效率、稳定性和资源利用率,打造可持续运行的“细胞智能工厂”。

这一能力直接决定技术方案的效率上限与经济可行性。

(3)成熟的工艺放大与规模化生产经验 

第三,从实验室到工厂的工程化跨越,是实现商业价值的核心门槛。

科研团队往往能完成百升级别验证,但真正挑战在于吨级乃至更大规模的长期稳定运行。

细胞智能高度依赖跨学科工程能力——生物学创新、化学工程、设备管理缺一不可。具备真实放大经验并完成产业化验证的团队,执行确定性和风险控制能力通常显著更优。

(4)精准的选品策略与市场洞察力 

第四,即便技术路径成立,目标产品选择仍决定产业空间。

英诺更关注单价高、传统化工路径复杂或在成本、环境上存在瓶颈的品类。在这些领域,细胞智能的合成路径才能体现结构性优势。

成熟团队不仅要技术过硬,还要理解产业节奏和市场需求,选择可规模化落地、可盈利的产品。



05.投资布局:

从底层能力到产业落地的结构性卡位





基于对细胞智能体系化创新的判断,我们并未沿单一技术或赛道下注,而是在产业链关键节点上,布局具备长期竞争力的团队,覆盖从底层设计工具、核心细胞工厂到绿色生产与循环经济应用等,构成从技术源头到产业落地的投资版图


 智源深澜 

AI驱动的蛋白质设计

夯实“可编程生命”的底层工具

在底层工具方面,智源深澜是典型代表。智源深澜是一家以人工智能与自动化为核心的蛋白质定向进化公司,致力于将蛋白质工程从“经验试错”推进到“可编程设计”。

核心团队由前镁伽首席科学家王承志博士与清华大学张数一教授组成,兼具前沿科研能力与产业化经验。

依托长期积累的生物数据,公司通过工业级无人值守实验室,将蛋白质定向进化从传统经验试错推进到可编程设计。蛋白质从近乎零活性到完全功能的进化周期被压缩至约25天,大幅提升研发效率。

在英诺看来,这类通用型蛋白设计平台不仅能够快速响应科研、医药及消费领域多样化需求,更为未来可编程细胞工厂提供了关键底层能力,是整个细胞智能体系的底层支撑。

2024年诺贝尔化学奖授予David Baker教授之后,计算蛋白质设计迅速从学术前沿走向产业焦点,AI蛋白质赛道随之升温,大量学术团队开始走出实验室尝试创业。

但不少公司停留在技术层面,产品路径与商业落点并不清晰。相比之下,智源深澜的路径优势尤为明显。公司自成立之初便以真实需求为导向,将蛋白设计能力直接对接科研、医药与消费场景,并通过可交付的蛋白产品与服务进入市场。

其已与多家高校与药企建立合作,累计订单达千万元级别,率先跑通了“工具平台—客户需求—商业回报”的正向闭环,在同类AI蛋白公司中展现出更强的产业可扩展性。

智源深澜细胞智能平台

还记得王承志博士准备创业时,曾向我们描述过这样一幅未来图景:当AI与自动化实验平台深度结合,蛋白质的设计将不再依赖漫长而随机的突变筛选,而是可以围绕目标功能进行定向进化,甚至从序列层面“无中生有”地构建自然界从未存在过的新型蛋白。

多肽药物的开发由此变得更加高效,更多疾病获得新的治疗路径;护肤与功能性食品中的活性成分将更加稳定、安全;工业发酵的效率与可控性持续提升,制造业的核心竞争力,也将从设备与能耗转向对生命系统的精准调控。

对英诺而言,这样的愿景并非科幻,而是智源深澜正在用工程化手段逐步逼近的现实。

这一判断,也在更高层面获得了回应。2025年8月,国务院总理李强会见王承志博士并深入了解智源深澜的技术与进展,进一步强化了团队在生物医药与蛋白质工程领域持续投入的信心。

 创构生物 

高效“细胞智能工厂”

打通芳香族化学品的绿色生产路径

围绕高附加值化学品,创构生物展示了可规模化运行的细胞智能工厂。团队依托北京化工大学袁其朋教授近30年代谢工程积累,对莽草酸生物合成途径进行系统优化,通过改造糖转运系统、重塑代谢网络并协同优化关键酶,将碳收率从行业常见的28%提升至60%,同时缩短发酵周期。

在此基础上,公司向没食子酸、香兰素、扁桃酸等下游延展,产品覆盖医药、食品、香料及新材料领域。

这一平台不仅技术成熟可放大,而且选品逻辑清晰——传统化工路径复杂、成本高,而生物路线经济性突出,显示了可编程细胞工厂在高附加值化学品领域的潜力。

创构生物的产品矩阵

创构生物亦是英诺孵化体系的典型实践之一。自公司设立起,英诺即参与其股权架构、核心专利布局及发展节奏的系统性设计。袁其朋教授兼具顶尖科研能力与多款产品万吨级放大经验,是英诺所看重的“科学家+企业家”型创始人代表

 光玥生物 

光合细胞制造

开辟“光能+CO₂”的新型生产范式

在底盘细胞层面,英诺选择差异化路径,投资了由上海交通大学倪俊教授孵化的光玥生物。

公司以蓝藻为核心底盘,结合人工多酶复合体的理性设计,实现白藜芦醇、麦角硫因等产品的高效合成,相关研究成果发表于《Cell》等国际顶级期刊。

与依赖糖源的常规菌株不同,蓝藻可直接利用光能和CO₂进行生长和合成,原料端优势明显,同时规避了主流菌株专利密集区。实验室中布满绿色蓝藻的透明管道,直观展示了光合细胞制造的独特生产逻辑。

还记得2020年,笔者第一次走进入倪老师实验室,映入眼帘的不是瓶瓶罐罐,而是一组绿色的透明管道,里面生长着蓝藻细胞。这些漂浮的美丽微生物,基于光合作用的特性,不依赖糖原添加,可实现二氧化碳的吸收。如此经济环保的智能细胞带来仿似走入《疯狂动物城》的无限遐想。

光玥生物的蓝藻细胞实验室

正是看到这一生产逻辑的潜力,英诺在公司尚未正式注册之时就提前下注,判断其底盘技术可控、差异化路径明确。

短短四年内,光玥生物已在常州建成数千平方米生产工厂并实现投产,产品远销海外,验证了光合细胞制造从实验室走向产业化的可行性,也体现了长期战略价值和可扩展性。

 源天生物&塑新科技 

酶法再生

以细胞智能撬动绿色循环经济

英诺十分看好绿色循环经济方向,布局了源天生物与塑新科技两家公司,聚焦生物酶法回收PET、PU等高分子材料,实现低能耗、可循环再生

源天生物在PET酶活性和工艺放大上进展迅速,一年半内完成300吨产线投产,并获得国际品牌认可,产品迅速打开国际市场。

源天生物生物酶法循环解决方案

塑新科技则在rPU与rPET工艺上积累深厚,通过灵活代工策略推进万吨级产线验证。

塑新科技的塑料降解酶产业化

生物酶法这一路径不仅解决塑料污染问题,也为大宗化工材料提供绿色生产路径,符合高附加值与可持续发展的长期投资逻辑。

源天与塑新有望在未来共同成长为酶法再生领域的重要参与者。

我们注意到,细胞智能制造高度依赖长期积累,其核心能力往往来源于十年以上的技术训练与产业实践。

与一些人工智能或具身智能领域不同,这并非一个由“年轻天才”快速迭代即可颠覆的赛道,而更像是一个属于行业老兵的舞台

真正具备长期竞争力的团队,往往同时具备高强度的技术积累、真实的规模化生产经验,以及对产业节奏与市场需求的深刻洞察。

这类团队,正是英诺在细胞智能领域持续重点关注的对象,也是“四位一体”评判标准落地的核心前提——确保项目不仅具备技术可行性,更具备长期产业价值。


06.细胞智能:

高回报与高成长并存





传统认知中,制造业往往意味着毛利率低、投资回收周期长。然而,在细胞智能制造领域,这一判断正在被打破。

高附加值化学品、功能性原料和生物基材料的生产,不仅技术壁垒高,更因可编程细胞工厂带来的效率和灵活性,使得经济性显著提升。

以创构生物为例,公司在选品阶段即设定了毛利率不低于50%的底线。只有当菌株产量和碳转化率达到这一标准,才进入放大生产阶段。通过“带订单生产”的方式,经营确定性进一步增强

在建设周期上,细胞智能制造也比传统化工路径更灵活:源天生物在英诺投资一年半后就跑通了300吨产线,预计2026年万吨级产线建成后产值可达亿元规模;塑新科技通过代工模式推进,仅一年半就实现万吨级量产出货

这显示出,经过合理选品和工程化放大,细胞智能制造企业能够在较短时间内实现商业闭环。

在整体赛道上,路径清晰、执行力成熟的企业通常可在3–4年内实现营收过亿,随着工艺成熟与产能放大,7–8年即可具备上市基础。

相比传统制造,细胞智能制造不仅兼具高回报和成长潜力,还体现出技术积累与工程化能力对商业价值的重要支撑。

更重要的是,它将成本结构、能源消耗和环境约束与生产模式系统性结合,为可持续发展提供可执行路径,也正因此,这一赛道成为少数能够兼顾长期产业社会价值与可预期回报的前沿领域


07.持续加码:

在产业拐点上构筑长期价值





细胞智能正在改写多类石油基和天然产物的生产逻辑。

当可编程细胞工厂开始系统性替代高温高压、化石能源驱动的化工路径,其影响不再局限于单一产品或行业,而是指向一整套更高效、更低碳、可持续的制造范式。

这一变化不仅是技术创新的结果,更是对产业底层逻辑的重塑:生产效率、成本结构、环境影响、原料利用率都可以通过可编程细胞和智能优化进行系统性设计和控制

随着国家将生物制造列入未来十年的重点前沿方向,这一转变正从技术可能性逐步走向产业确定性。

高效、稳定、可规模化的细胞工厂,既为“双碳”目标提供现实可执行的工具,也为化工、材料、医药、消费等多个行业打开新的成本结构和价值空间。生物经济的前景正在从抽象概念转化为可兑现的产业基础。

英诺持续在细胞智能赛道加码,关注的不只是短期热度,而是那些同时具备底层技术原创性、工程化与规模化能力,以及清晰选品与市场逻辑的创业团队。

无论来自高校实验室还是产业一线,只要方向正确、路径清晰,英诺愿意成为“第一张支票”的长期同行者

我们携手创业者,通过系统性布局和长期陪伴,将细胞智能真正锚定为未来工业体系中的关键基石,逾30万亿美元的碳基制造新蓝海不再是想象。


李英杰

英诺科创基金执行董事

细胞智能投资负责人

北京大学本、硕,曾入选福布斯U30精英榜,青年投资家俱乐部35位优秀新锐投资人,猎云网21位最佳90后投资人,母基金40位40岁以下最具潜力直投基金青年投资人、2024年度中国股权投资行业杰出青年投资人等荣誉。

关注细胞智能、脑机接口、AI生医交叉创新领域。

代表投资案例:百通能源(001376.SZ)、易点租(02416.HK)、芯体素、华龛生物、本导基因、屹艮科技、歌锐科技、创构生物。

投资心里话让制造拥有生命,让投资充满力量,愿与你同行,一起创世纪。

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