一位工程院士親歷：生物藥產業化四十年巨變

王晨李昀 | 撰文

王晨| 編輯

2012年，在生物藥開發與制造領域擁有20多年的杰出產業經驗，國際知名的細胞培養工程與生物藥制造領域的專家周偉昌決定回國，只身奔赴彼時國內大分子制造這片尚算貧瘠的土壤。

那一年，他已經在生物制藥行業工作了二十多年。從德國和瑞士的化學工程和生物技術訓練，到美國生物藥最早的產業化探索；從默克、 PDL BioPharma到健贊（Genzyme），他幾乎完整經歷了生物藥從實驗室走向醫院，走向患者的過程。

按照常理，那時的他完全可以繼續留在美國——美國擁有全球生物藥，抗體藥產業化最成熟的體系。

然而，回國前的一場危機改變了他的想法。2009年，他所在的罕見病龍頭企業健贊位于美國馬薩諸塞州奧爾斯頓的工廠遭遇病毒污染，兩款核心藥物被迫停產。

周偉昌帶領團隊，用了整整兩年時間調查，清理污染源，幫助恢復藥物生產。那兩年，也是他見健贊CEO Henri Termeer，和他交流最多的時候。

工廠停擺、供應中斷、監管調查、股價震蕩，整個公司都被卷入危機中心。但令周偉昌印象深的是，最先找上公司的亟待用藥的患者們。那是他作為一家制藥公司的后端支持人員第一次如此頻繁地接觸一線病人。病情惡化的患者們，一次次來到工廠，只想知道：藥什么時候才能恢復供應？

而更讓他不能接受的是，中國患者幾乎被排除在整個體系之外，當時，健贊也曾嘗試將相關藥物供應中國。但藥物的稀缺，高昂的價格和有限的支付能力，使真正能夠用上藥的人寥寥無幾。

這讓周偉昌第一次意識到一個殘酷的現實：再先進的藥物，如果無法被生產出來、無法被供應、無法被負擔，對于患者來說依然等于不可及，不存在。

也是從那時起，一個問題開始反復出現在他的腦海里：這些藥，什么時候才能真正出現在中國？那時，歐美創新藥進入中國，往往需要等待七八年或更長。

危機中間，健贊被賽諾菲低價收購，而周偉昌，在幫助解決病毒污染帶來的生產問題，全面恢復藥物供應后，則做出了回國的決定。

2012年在中國考察了一段時間之后，周偉昌最終選擇加入藥明康德——一家平臺型CDMO公司，而不是傳統藥企。

在Merck、PDL BioPharma和Genzyme工作的二十年里，他參與過多個重要項目。但在一家藥企里，一個人職業生涯能夠真正參與的開發新藥項目終究有限。

藥明則完全不同，它面對的是全球客戶。能夠獲得大量來自歐美日和中國的Biotech和跨國藥企的訂單，意味著他第一次能夠在同一時間參與遠超以往數量的新藥開發項目。

更重要的是，它是一家服務型公司，如果一家創新藥企業成功，它能夠改變一個產品的命運；而如果一個平臺成功，它能夠幫助成百上千個產品走向臨床和產業化。

這種放大效應，是周偉昌過去從未經歷過的。

他回國的那一年，距離中國真正建立起自己的生物藥，抗體藥工業體系，還有近十年時間。

而那時的人們還不知道，未來十幾年，中國將成為全球生物醫藥工業變化最快的地方之一。周偉昌也不會想到，自己職業生涯的下半場，將不再只是服務幾家公司，他將參與并建設一個產業。

十多年后，當他從藥明生物退休時，公司員工已經由幾百人到超過12000人；而他本人，也于2026年當選美國國家工程院院士（NAE）——對于一個工程學家而言，這幾乎是職業生涯能夠獲得的最高榮譽。

美國國家工程院認可的，不只是論文和專利，也包括他把生物藥真正帶到全球患者面前的能力。

此次當選，是國際工程界對周偉昌三十余年深耕生物制藥領域及持續創新成果的高度肯定,以及他展現出的在生物藥的制造和開發領域的工程創新與卓越全球領導力。

從實驗室到工廠

上世紀80年代初，當周偉昌還在國內求學時，中國的生物藥產業幾乎還是空白。

說是空白也許并不準確。

科研界已經知道什么是重組DNA技術，也知道單克隆抗體意味著什么。人工合成牛胰島素甚至一度成為舉國矚目的科技成果。但真正的問題在于，實驗室里的成果走不出來。研究成果沒法轉化成產品，來治病救人，更談不上產業。

更沒有人知道，怎樣把一個科學發現變成一種生物藥。那時候做生物藥是一件非常費勁的事情。細胞養不活、長不快、表達量低。今天看來理所當然的培養條件和工藝參數，在當年幾乎都需要研究人員一點點摸索出來。

當時做生物藥主要還是微生物發酵。”周偉昌回憶，“但微生物生產出來的蛋白和動物細胞生產出來的蛋白有很大區別，最大的差異就在糖基化。很多蛋白必須經過正確的糖基化修飾，才能在人體內發揮正常功能。”

而一旦轉向動物細胞培養，面對的便是另一套完全不同的工業體系——昂貴、緩慢、精密，而且極難放大。但也正因為如此，它代表著一種尚未被征服的新大陸。而周偉昌也因為這個難題，踏上了世界的另一片大陸。

1985年，周偉昌前往德國留學，在漢諾威大學攻讀化學工程博士。彼時的全球制藥產業仍屬于化學藥，全球銷量最高的藥物幾乎清一色都是小分子產品，生物藥還只是一個新興領域。

但另一場變革已經悄然開始，1976年，Genentech成立，第一次證明生物技術不僅是一門科學，也可能成為一個產業。隨后幾年里，Amgen、Biogen、Genzyme、IDEC、Protein Design Labs （PDL）， Medarex， Abgenix等公司陸續出現。那些后來定義整個行業的名字，大多誕生于那個時代。

周偉昌至今記得當時行業里的那種興奮感。“有點像今天的AI。”他說。“應用還不成熟，但大家都相信未來會發生大事。”大量資金開始涌入，新的技術不斷出現。許多公司甚至把“Gen”和“Bio”直接寫進名字里——它來自“Genetic Engineering（基因工程）和Biotechnology”。

然而，在這場技術浪潮中，最受關注的依然是科學家、創業公司和那些充滿想象力的新技術。很少有人注意到另一群人，他們不負責發現靶點，也不設計藥物分子。他們研究的是細胞生長、培養基、發酵罐，純化工藝，生物藥分析技術，制劑，產品質量和產業化——和CMC相關的領域。而未來幾十年的產業發展證明，真正決定抗體藥能否走出實驗室、進入醫院的，不只是科學突破，還有產業化能力。

距離抗體藥真正改變世界，只差最后一步。

改變“一萬多美元一克”的時代

上世紀90年代，在德國化學裝置、化學工程與生物技術協會、瑞士蘇黎世聯邦理工學院以及美國明尼蘇達大學做完博士后研究工作后，周偉昌加入了美國的默沙東，在這家老牌制藥，疫苗公司中，他主要的工作是生物藥的工藝開發。在那里，他看到了抗體藥進入主流制藥工業所遇到的挑戰。

彼時的默沙東是一家典型的化學藥和疫苗巨頭。管理層大多出身于小分子藥領域，對生物藥始終抱有一種復雜態度。

于是決策層陷入了“做也不行，不做也不行”的尷尬局面——既不想重金投入，又害怕在未來被甩下車。整個傳統制藥行業都處于類似的觀望狀態。

周偉昌參與過公司一個抗HIV中和抗體項目。上世紀90年代初，正是全球抗HIV藥物研發最炙熱的年代。

那時，大量資金涌入生物技術領域，新的公司不斷成立，新的技術層出不窮。抗體藥也被寄予厚望。許多人相信，它有機會成為繼小分子藥物之后的下一代治療技術。周偉昌參與的抗HIV抗體項目，正誕生于這樣的時代背景之下。

但對于周偉昌來說，更大的挑戰來自制造。上世紀90年代，抗體藥最大的障礙不只是療效，還有生產成本和規模化。當時抗體表達量通常只有0.1克/升左右。為了獲得足夠的產量，只能不斷擴大反應器規模。投資建設大廠房。即便如此，生產一克抗體的成本仍高達1萬多美元。產品即使有效，也很難真正進入市場，滿足病人的需要。

“產品再好，也沒人負擔得起。”周偉昌回憶。

經過團隊的努力，周偉昌所在的團隊最終將抗體滴度提高到當時全球最高的3克/升左右。今天看來，這個數字并不驚人如今行業普遍已經達到10克/升甚至更高。但在上世紀90年代初，這是一場革命：從0.1克/升到3克/升，意味著三十倍的提升。也意味著抗體生產成本第一次下降到能夠商業化的區間，可以支持產業化。

一次國際學術會議上，周偉昌介紹這一成果時，臺下坐滿了來自全球制藥企業和科研機構的同行。報告結束后，大批研究人員圍了上來，追問技術細節。那是他第一次真切感受到：工藝本身，也可以成為行業關注的焦點。

然而，就在制造問題逐漸被解決的時候，科學問題卻沒有放過他們，但是等到抗體做出來之后，HIV病毒發生變異，中和抗體沒有效果，臨床宣告失敗。

這次失敗對整個行業影響深遠，許多傳統藥企原本就對抗體藥持觀望態度——研發周期長、工藝不成熟、投資巨大、結果未知。HIV中和抗體項目的失敗，更像給了管理層一個理由：也許抗體并沒有那么重要。

隨后，大量資源重新流向疫苗和傳統小分子藥物，默沙東也在相當長一段時間里沒有真正重倉抗體。今天回頭看，這幾乎是一場歷史性的誤判。后來改變整個腫瘤治療格局的K藥，也是默沙東2010年代通過并購其他公司獲得的抗體藥分子。在早期甚至一度差點被出售。

真正改變行業命運的，并不是某一個藥物，而是一系列同時發生的技術革命。而隨著類克、美羅華、安維汀、赫賽汀和修美樂的成功，傳統大藥企的心防逐漸被敲開：這些抗體藥物分別開啟了自身免疫疾病和癌癥的抗體時代。它們最初都誕生于年輕冒險的biotech：這些biotech在整個抗體藥產業的逐漸成熟后躍上歷史舞臺。

周偉昌回憶生物制藥的發展史，在眾所周知的抗體的人源化和靶點數量的增加之外，最容易被忽略，卻同樣重要的，是第三場革命：工藝和產業化革命。

上世紀90年代最具代表性的突破之一，是補料培養工藝。其核心思想并不復雜：不是一次性把所有營養加入培養體系，而是在培養過程中持續“喂養”細胞。但正是這種看似簡單的改變，讓細胞生長，表達能力發生了質的飛躍。隨后，培養基優化、純化工藝、一次性反應器、連續流技術和過程分析技術不斷提高。整個行業像一臺緩慢卻巨大的機器，在降低成本和大規模生產的道路上持續前進。

很多年后，當新冠疫情席卷全球時，周偉昌常常會想起那個失敗的HIV中和抗體項目。當年沒有成功的抗體，并沒有白做。

當年在HIV項目中積累下來的能力，最終沒有改變艾滋病；卻在另一場全球公共衛生危機中，以另一種方式發揮了作用。

重塑生物藥產業

2009年，周偉昌已經在這個行業里工作了快20年，一切似乎都趨于穩定。但當年的一個事件對這名老兵產生了巨大沖擊。

文章開頭提到的健贊事件暴露了生物新藥全球供應鏈的脆弱，也讓周偉昌第一次開始反思當時生物藥生產的高度壟斷化和集中化，將對患者健康造成隱形風險。

他想到了中國：彼時，在歐美等發達國家市場卷起風暴之后，生物藥因為工業化的成熟已經開始了由西向東的拓展——這時，距離周偉昌懷著把生物藥技術的基礎科學轉化為藥物產品的夢想出發，已經過去了近三十年。

最終，他選擇和這個夢想一起回到了中國：2012年底，他加入了藥明康德的生物藥發現，開發和生產服務部。這個部門還處于極其早期的萌芽狀態。

整個生物藥業務部門只有200多名員工，他負責的團隊不到100人。實驗室、生產體系、人才梯隊、客戶網絡，許多東西都還在從零搭建。回憶起當時的情景，周偉昌覺得最有意思的是，沒有人真正知道未來會長成什么樣。

在當時行業人的想象里，如果藥明生物未來能夠成長為一家十億美元規模的公司，就已經算得上成功。

而2012年前后，中國生物藥產業仍處于起步階段。

修美樂已經成為全球最暢銷的抗體藥，而中國市場才剛剛開始理解什么是抗體藥。

周偉昌記得，那幾年回國交流時，無論是地方政府、投資人還是產業園區負責人，最常問他的都是同一個問題：“你帶來了什么產品？”“什么時候能生產？”

當時在很多人的認知里，做藥更像是拿著一個配方回來建廠。

事實上，當時中國創新藥產業面臨的最大難題，并不是缺少想法，而是缺少基礎設施。很多創業團隊擁有靶點、技術和科學家，卻沒有能力建設符合國際標準的開發和生產體系。也就無法獲得融資， 把產品帶到市場。這是當時創新藥行業最典型的“雞和蛋問題”。

在周偉昌看來，CDMO模式真正解決的，正是這個問題——企業不必先建開發團隊、工廠，不必先擁有完整生產能力，也能夠驗證產品價值。

研發、生產和資本之間原本封閉的循環，被第一次打通。“CDMO解決了雞和蛋的問題。”周偉昌說。

周偉昌后來回憶，加入藥明后的最初的幾年里，自己接觸的新藥項目數量，甚至超過此前二十年職業生涯的總和。

恰好，中國創新藥產業等來了最關鍵的歷史機遇。2015年藥審改革、2017年加入ICH，中國創新藥研發開始全面融入全球體系。臨床審批提速、研發周期縮短、資本持續涌入，中國創新藥產業由此進入快速發展階段。

周偉昌既是這一進程的參與者，也是見證者。

他帶領團隊建立了行業領先的生物藥開發與生產體系，推動連續生物工藝、過程分析技術（PAT）、ADC及雙抗等關鍵技術平臺建設，持續提升生物藥研發和生產效率，幫助創新療法更快走向臨床和市場。

除了技術創新，周偉昌還推動組建了全球化的生物藥開發與生產團隊，培養了大批產業人才。他的影響不僅體現在技術平臺和產品管線上，也體現在中國生物制藥產業能力建設的進程中——如今，藥明生物已成為中國生物制藥界的“黃埔軍校”，無數現在在創新藥領域閃閃發光的名字，履歷上都有這一站。

2014年，藥明生物從藥明康德分拆為獨立公司。2017年6月，藥明生物在香港聯交所掛牌上市。上市后，藥明生物憑借“跟隨分子（Follow the Molecule）”的創新商業模式一路狂飆，迅速超越眾多跨國大廠，躍升為全球前三的生物藥CRDMO巨頭。

而等到他2024年退休時，公司員工人數已經超過12000人。他自己建立的和領導的團隊也超過5000人，一年給公司帶來的收入超過十億美元。

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讓中國生物制藥站上全球舞臺

在回國8年后，周偉昌沒有想到自己會經歷像在健贊那樣的“緊張時刻”，2020年席卷全球的新冠疫情。

如果說藥審改革和加入ICH讓中國創新藥產業獲得了進入全球市場的門票，那么新冠疫情則像一場突如其來的極限測試——過去需要數年完成的研發和生產流程，被要求在數月內完成。

作為藥明生物時任首席技術官，周偉昌帶領團隊參與支持多個新冠中和抗體項目。在與時間賽跑的競賽中，不斷突破生物藥開發的傳統邊界。

在當時的行業慣例下，一個生物藥項目從獲得DNA序列到完成臨床申報，往往需要一年多。而疫情期間，周偉昌團隊將這一周期壓縮至3至6個月，在部分項目中甚至創造了2.5個月的行業紀錄。

在他的技術統籌下，藥明生物不僅推動了全球重磅新冠中和抗體藥物獲批，更將從 DNA 序列設計到 FDA 緊急使用授權的周期壓縮至 14 個月，刷新了生物藥開發速度的歷史紀錄。

速度之外，更大的挑戰來自生產。

新冠中和抗體的全球需求以噸計算。研發成功只是開始，真正的考驗在于如何將實驗室中的分子快速轉化為能夠供應全球患者的藥物。疫情期間，周偉昌團隊完成多個項目的大規模技術轉移和商業化生產——其中僅一個新冠中和抗體項目，藥明生物便累計交付超過1.8噸抗體原液。

在很多同行看來，疫情期間創造的紀錄或許屬于特殊時期。但更重要的是，這些能力并沒有隨著疫情結束而消失。此后，疫情期間形成的開發模式和工程經驗被快速復制到ADC、多抗以及其他創新生物藥項目中，持續縮短研發周期，提高開發效率。

某種意義上，新冠疫情讓藥明生物代表中國工藝制造的頂尖水平，讓全世界看到。過去人們認為生物藥研發需要十年，而疫情讓行業第一次看到，通過工程創新和體系化能力建設，這個過程仍然存在被重新定義的可能。

新冠疫情也讓周偉昌想起30多年前，職業生涯早期參與的HIV疫苗項目。同樣是與病毒賽跑，當年的故事以失敗告終，而這一次，多款抗體藥物真正走向了患者。

兩個相隔數十年的病毒故事，在某種意義上完成了一個閉環——那些年輕時未能實現的愿望，最終以另一種形式實現了。

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新目標：下一代抗體藥

2024年，周偉昌從藥明生物退休。

2025年，他加入成立僅五年的ADC公司宜聯生物，擔任首席技術官。

很多朋友問他，為什么還要回來產業？

但在周偉昌看來，中國創新藥真正有意思的階段才剛剛開始。過去很長一段時間，中國企業更多是在追趕，但最近幾年，他開始看到一些不同的東西。2026年ASCO年會上，來自康方生物的依沃西雙抗和國內的ADC產品成為全球腫瘤領域最受關注的創新藥。

這讓他想起上世紀90年代的歐美生物技術行業：那時的人們也不知道未來哪種技術會成功，哪家公司能夠走到最后。但整個行業都相信，一些新的東西正在誕生。

今天，中國創新藥行業同樣處于這樣的階段。中國 biotech 研發的分子已占全球管線 40% 以上，“中國創造”正在走向世界前列。

不過，對于一名CMC工程師來說，問題最終還是會回到制造。過去三十年，周偉昌一直在思考如何把藥做出來。今天，他思考的則是如何讓這些藥更容易被生產出來。隨著大量中國 ADC 和 雙抗， 多抗，TCE項目在全球進入臨床中后期或進入上市沖刺階段，產業競爭正從“實驗室研發（Discovery）”階段迅速演變為“能否高質、穩定、大規模量產（CMC）”的淘汰賽。

在他看來，未來腫瘤治療的重要趨勢之一是聯合用藥，越來越多ADC開始與I/O藥物聯用，也有越來越多雙抗和T細胞銜接器進入聯合治療方案。這種趨勢的背后，是對療效的進一步追求。

但療效之外，成本依然存在。過去行業試圖通過雙抗、多抗等方式，把多個機制整合到一個分子中，從而降低開發和生產成本，隨著工藝不斷進步，這種思路正在發生變化，但聯合用藥會越來越多。

未來，人們或許會更愿意優先考慮療效，再由制造體系去解決成本問題，而這恰恰又把問題帶回到CMC。

如今，周偉昌依舊不放棄思考一個問題：標準化。

很多公司仍然擁有自己的細胞培養體系和工藝流程。即便生產出的產品功能相同，更換培養基、反應器或者部分生產條件時，依然可能涉及額外驗證和監管要求，在他看來，這不僅增加成本，也影響效率，而且這并非中國企業獨有的問題，即便在歐美市場，生物藥供應鏈的標準化程度也遠未達到成熟工業體系的水平。

這不僅是技術問題，也是一種產業協作能力。在他看來，公司之間需要形成更多共識，供應鏈需要變得更加開放，行業也需要建立更多共同標準。

答案或許不會很快出現，但行業已經和周偉昌剛進入這個領域時完全不同了

回頭看，許多人記住的是藥物、公司或者市場。而對于周偉昌來說，他對自己工作的理解和十幾年前回國時一樣，依舊沒有改變：讓實驗室里的科學發現，能夠真正進入生產體系，并最終以更低的價格和穩定的質量，到達患者手中。

周偉昌博士現任蘇州宜聯生物醫藥有限公司首席技術官，是國際知名的細胞培養工程與生物藥制造領域專家，在生物藥開發與制造領域擁有30多年的杰出產業經驗。其專業領域涵蓋工藝開發、工藝放大、技術轉移、大規模生產、CMC策略制定及法規事務支持等多個關鍵環節。在加入宜聯生物之前，周博士曾在美國默克、PDL BioPharma、健贊公司（現為賽諾菲的一部分）以及藥明生物等國際知名生物制藥企業擔任重要技術管理職位。其開創性的科研成果、產業創新及技術領導力推動了多項重要生物工藝技術的發展，并發表90多篇學術論文，擁有17項專利成果。

周博士于1982年獲得江西工學院有機化學工程學士學位；1989年獲得德國漢諾威大學自然科學博士學位。隨后，他先后在德國化學裝置、化學工程與生物技術協會、瑞士蘇黎世聯邦理工學院以及美國明尼蘇達大學開展博士后研究工作。

周偉昌博士于2002年當選為美國醫學與生物工程院院士，2013年當選為美國化學學會會士。并于2009年擔任美國化學學會生化技術部主席。2010年榮獲美國化學學會頒發的 James M. Van Lanen 杰出服務獎。此后，他又獲得多項國際重要獎項，包括2024年榮獲2023年度亞太生物制藥卓越獎“年度首席技術官”、2025年ECI細胞培養工程獎以及2025年ECI集成連續生物制造獎等。這些榮譽充分體現了他在全球生物制藥產業中兼具學術造詣與產業實踐能力的重要影響力。2026年，周偉昌博士因其在生物藥開發與制造工程領域的技術創新與產業領導力，當選為美國國家工程院院士。