生物化工作为生物学与化学工程交叉融合的前沿学科，其发展轨迹映射着人类对生物资源的认知革新。虽然我国生物化工起源于数千年前的酿酒、制酱等传统工艺，但直至20世纪80年代才迎来质的飞跃。在传统发展阶段，该领域主要聚焦食品工业（酿造工艺）、医药制造（维生素B/C、青霉素等抗生素）及农业领域（井冈霉素、庆丰霉素等生物农药）三大支柱产业。
现代生物化工的跨越式发展得益于多学科协同创新：微生物学、分子生物学与信息技术的深度融合，催生出基因重组、细胞工程、生物反应器四大核心技术集群。这些突破性技术不仅重构了传统产业格局，更驱动应用领域向精细化工、新能源开发、环境治理等战略新兴产业延伸，形成覆盖21个国民经济门类的技术网络。
相较于传统化学工业，生物化工展现出六大核心优势：
1）原料可再生性：依托生物质资源构建循环型生产体系；
2）工艺生态友好性：常温常压条件下实现高效转化，能源效率提升40%-60%；
3）环境兼容性：污染物排放量较传统工艺降低70%以上；
4）经济性优势：单位产能投资强度仅为石化路线的1/3；
5）分子创新力：可合成常规化学法难以制备的手性化合物及新型功能材料；
6）原子经济性：副产物生成率控制在5%以下，符合绿色化学12项原则。
当前，该领域已突破传统发酵工程的局限，形成以基因编辑为前端的"设计-构建-测试"技术闭环。在分子尺度上，通过代谢工程调控和酶分子定向进化，成功实现丙烯酰胺、D-乳酸等大宗化学品的高效生物制造。产业应用版图持续扩展，涵盖生物基材料（聚羟基脂肪酸酯）、生物催化剂（固定化酶制剂）、以及第三代疫苗（mRNA疫苗）等战略新兴领域，推动全球生物经济规模以年均12%的增速持续扩张。
