把握生命科學和生物技術發展的戰略機遇

【內容提要】生命科學和生物技術的發展正在展現出未可*的前景，將對科技發展、社會進步和經濟增長產生極其重要而深遠的影響，并將在農業、醫藥與健康、能源、環境保護等領域有廣泛的應用，同時也為我國提供了一次實現科技創新和社會生產力跨越發展的重大戰略機遇。我們應采取更加積極有效的措施，大力支持生命科學和生物技術及其產業快速、健康地發展。

       當今世界，科學技術發展突飛猛進，新興學科、交叉學科不斷涌現，科技進步對經濟社會的影響作用日益廣泛和深刻。伴隨著信息科技革命方興未艾的浪潮，生命科學和生物技術的發展也正在展現出未可*的前景。越來越多的人們已經預見到，一個生命科學的新紀元即將來臨，并將對科技發展、社會進步和經濟增長產生極其重要而深遠的影響。

       黨的十六大指出，對于我國來說，二十一世紀頭二十年是一個必須緊緊抓住并可以大有作為的重要戰略機遇期，我們要集中力量，建設惠及十幾億人口的更高水平的小康社會。應當說，生命科學和生物技術及其產業的發展為我國提供了一次實現科技創新和社會生產力跨越發展的重大戰略機遇。


        一、當代生命科學與生物技術發展的現狀和前景


       無論是科技界還是產業界，都基本認同這樣一個重要判斷：在新的世紀里，生命科學的新發現，生物技術的新突破，生物技術產業的新發展將極大地改變人類及其社會發展的進程。日益成熟的轉基因技術、克隆技術以及正在加速發展的基因組學技術和蛋白質組技術、生物信息技術、生物芯片技術、干細胞組織工程等關鍵技術，正在推動生物技術產業成為新世紀zui重要的產業之一，深刻地改變人類的醫療衛生、農業、人口和食品狀況。盡管世界各國對高科技領域范圍的界定不*相同，但幾乎無一例外地將生命科學和生物技術放在重要位置。特別是近二十年來，生命科學與生物技術獲得了飛速發展，為世界各國醫療業、制藥業、農業、環保業等行業開辟了廣闊發展前景。


       作為“對全社會zui為重要并可能改變未來工業和經濟格局的技術”，生命科學與生物技術日益受到世界各國的普遍關注和重視。進入新千年后，生物技術產業顯示出強勁發展勢頭，成為當今高技術產業發展zui快的領域之一。2001年美國生物科技投資占到風險投資總額的11%，2002年美國在生物技術領域投入研究開發資金已高達157億美元。日本政府2002年已明確提出生物技術立國戰略，強調把“科研重點轉向生命科學和生物技術”，并計劃五年內將政府在生命科學和生物技術的研究預算增加一倍，達到8800億日元，力爭使日本生物技術達到世界水平。歐盟已成立生物技術委員會，繼在第四個研究開發框架計劃對生物技術研究大量投資后，又在第五個研究開發框架計劃中專門制定了“生命科學計劃”，進一步加強在這一領域的努力。在軟件領域成就斐然的印度，早在1995就提出“人類基因組——印度起點”研究計劃，明確提出通過發展生物產業實現經濟結構的多元化。這些都表明，世界上許多國家已把發展生命科學、生物技術及其產業作為贏得未來競爭的戰略選擇。


        目前，生命科學的研究熱點仍然集中在基因組學、蛋白質學等領域。繼2000年人類基因組計劃完成之后，水稻、瘧原蟲、蚊子和老鼠的全部DNA序列測定也在2002年完成，這些研究成果都直接與糧食生產和人類健康有關。老鼠和河豚魚基因序列的測定，將可能為人類提供關于脊椎動物進化的重要線索。特別是科學家們已經把目光投入到功能基因組學（Functional  Genomics）和蛋白質組學（Proteomics）這兩個極富挑戰性的領域，這將帶來更多與人類自身發展密切關聯的重大研究成果。


       生物技術方面的進展則更為迅速，基因工程、細胞工程、酶與發酵工程、組織工程、蛋白質工程、抗體工程、干細胞研究、克隆技術、轉基因技術、納米生物技術、高通量篩選技術等等，將大大加快基因工程藥物和疫苗的研制，以及推進對重大疾病新療法的研究進程。總體來看，生物技術目前仍主要應用于醫藥和農業，但在食品、環保、化工、能源等行業也有廣闊的應用前景。據統計，生物藥品市場規模1997年為150億美元，2000年為300億美元，預計2003年將達到600億美元。在轉基因技術方面，盡管人們對基因改造生物的討論和疑慮仍然存在，但2002年轉基因作物的種植面積仍然比上年增加了600萬公頃，達5867萬公頃。據有關資料分析，轉基因食品市場的銷售額2010年將達到250億美元。隨著人類基因組圖譜的破譯，將有力地促進生物藥物的研究與開發。到2020年，利用生物技術研制的新藥可能將達到3000種左右。這將對提高人類的醫療水平和健康水平產生極為重要的影響。


       值得強調的是，當代科學技術發展正在呈現出的技術融合趨勢。特別是生物技術與其他高技術的融合，形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光電、生物傳感器等高技術領域，產生了生物技術群。比如，生物芯片技術的開發和運用，將在生物學和醫學基礎研究、疾病診斷、新藥開發、食品、農業、環保等廣泛領域中開辟一條全新的道路，改變生命科學的研究方式，革新醫學診斷和治療。據Goldman  Sachs技術報告顯示，美國的IBM、Sun、康柏和摩托羅拉等公司都已與生物技術公司達成了廣泛合作意向，內容涉及到DNA敏感基因芯片、通過計算機模擬藥效等各種技術領域。據有關專家估計，到2010年僅生物芯片的市場就將達到600億美元。科技發展的這一突出現象以及由此帶來的產業深層次變革，已經引起許多國家的高度關注。


       當然，生命科學和生物技術的發展進程也并非一帆風順。目前在轉基因食品、克隆技術和基因診斷及治療等方面，存在涉及生物安全、生態環境和對人類傳統倫理、道理方面的爭論，并已引起了世界各國的普遍重視。然而，各國在加強生物安全性研究和加快生物安全立法的同時，并沒有停頓或放慢生物技術的研發和應用步伐，而且在國家層面上，從爭奪未來科技及產業制高點出發，都進一步加大研發投入，加強了生命科學研究和生物技術開發與應用的力度。歷史經驗告訴我們，新的生產力發展在社會思想和體制方面總是呼喚變革，尋求支持。通過加強科學研究，積極制定相應的法律法規和政策，可以實現生物技術及其產業的快速、健康發展。


      二、我國生命科學和生物技術發展的戰略機遇


       在近代歷*，中國曾經幾次與世界科技革命的發展機遇失之交臂，留下諸多遺憾和教訓。今天，生命科學和生物技術作為新興的科技領域，無論對發達國家還是對發展中國家來說都是一次全新的選擇，這對我國來說更是十分難得的戰略機遇。可以認為，生命科學和生物技術將成為我國zui有希望*并實現跨越發展的高科技創新及產業領域。


        實現上述的目標，我們已具備*的優勢和條件。首先，我國是一個生物資源大國，擁有10%的生物遺傳資源。據不*統計，我國擁有動植物、微生物約26萬種，其中植物3萬種、動物20萬種、微生物3萬種。我國還是一個有著13億人口的多民族國家，有著其他國家少有的豐富的人類遺傳資源。目前我國保存的農作物種質資料種類達30余萬份，位居世界*。所有這些資源都為我國發展生命科學與生物技術提供了豐富材料。相對于世界上許多國家來說，這種優勢是不可替代的，也是具有獨占性的。


       其次，廣闊的市場需求也為我國發展生物技術及其產業提供了強大動力。在農業領域，我國作為世界上少有的農業大國和農產品需求大國，必須努力實現農業高產、、、生態、安全，必須科學、合理地利用農業資源、保護生態環境、提高農產品的科技含量和競爭力，如雜交優勢利用、轉基因技術、植物組織培養、生物肥料、生物農藥等技術，都將在我國未來農業發展中發揮重要和顯著的作用。在醫藥與健康領域，如何利用生物技術進一步提高我國13億人口的醫療與健康，始終都將是一個重大而緊迫的科技命題。目前，對惡性腫瘤、心腦血管疾病等威脅我國人民健康的主要疾病還缺乏有效的治療手段，因此發展基因治療、組織工程、干細胞治療、生物芯片等新興診斷和治療技術已顯得日益重要和緊迫。在能源領域，利用生物技術開發可再生清潔能源，包括利用微生物發酵生產沼氣技術、利用玉米等生產燃料酒精技術、利用廢棄油轉酯化生產生物柴油技術、生物制氫技術等，將為解決我國的后續能源，展現出極其廣闊的發展前景。在環保領域，生物技術將成為環境污染治理和修復潛力的手段。目前，利用微生物對城市垃圾和污水、海洋石油污染等有害物質進行降解日趨廣泛，生物脫硫、生物漂白、農藥殘留的生物降解以及土壤重金屬污染的生物富集和清除等技術也將為環境保護帶來重大效益。此外，生物技術在輕工、化工業領域也都具有廣泛和重要的應用價值。因此，無論是用生物技術改造傳統產業還是生物技術產業本身的發展都潛力和前景。


       第三，中國蘊含豐富的傳統文化理念將對我國生命科學和生物技術的發展產業重要的影響。中國傳統的哲學思想和科學方法具有得天獨厚的優勢。從先秦諸子的天人同流、齊一之辨，到漢代董仲舒的“天人之際、合而為一”之說，再到宋明理學家的“萬物一體”之論，強調整體、和諧、統一的辯證思維方式始終貫穿于中國古代思想史的全過程。早在新中國成立之初，毛澤東同志就曾說過：“在自然科學方面，我們也要做的努力，并且要用近代外國的科學知識和方法整理中國的科學遺產，直到形成中國自己的學派。”在生命科學和生物技術發展上，中國只有發揮自身的優勢，形成自身的特色，才能在舞臺上占領一席之地。


       第四，經過多年來的不斷努力，我國在生命科學和生物技術領域形成一支水平較高的研發隊伍和相當的工作基礎，創新和開發能力不斷增強，具備了加快發展的基礎和條件。早在20世紀60年代，我國科學家在世界上人工合成牛胰島素；70年代，我國*三系法雜交水稻技術，對解決中國糧食需求做出了重大貢獻；80年代，我國又在人工合成酵母*tRNA及其酶學、生物膜和蛋白質立體結構研究的部分領域取得了一批高水平成果，為生命科學的發展做出了歷史性貢獻。近年來，我國科學家又取得了一批令世人矚目的研究成果。在生物技術基礎研究方面，中國作為*的發展中國家參與了人類基因組計劃，、準確地完成了1%的測序工作。中國科學家還獨立完成了雜交水稻父本9311（秈稻）的基因組序列草圖；在上定位和克隆了神經性高頻耳聾基因、乳光牙本質Ⅱ型、汗孔角化癥等遺傳病的致病基因。在醫藥生物技術領域，一批基因工程藥物和疫苗已經從實驗室研究走向產業化，基因工程制藥產業已初具規模，人工血液代用品即將進入臨床研究，體細胞克隆和遺傳病的基因診斷技術達到*水平，B型血友病等6個基因治療方案已進入臨床療效研究，腫瘤*等技術也取得了重大進展。在農業生物技術領域，我國*的雜交水稻技術已經推廣到20多個國家，累計增產糧食3500多億公斤；超級雜交稻研究又取得新的突破，每公頃產量突破1.2噸，實現了上提出的超級稻指標；轉基因抗蟲棉花種植面積已近70萬公頃，占棉花種植面積的40%，五年來累計為農民增收50多億元；植物組織培養和快繁脫毒技術、動物胚胎技術、生物肥料、生物農藥等正在農業生產中發揮越來越重要的作用。總之，我國目前已經在生命科學和生物技術部分領域中占據了一定的有利位置，具備了沖擊前沿，爭奪“制高點”的基礎和實力。


       三、我國生命科學和生物技術發展的對策思考


       雖然我國在發展生物技術及其產業方面取得了可喜的成就，但與發達國家相比，我們在整體創新能力、科技投入、人才隊伍、科技成果轉化等方面都還有較大差距。如何有效地應對這一嚴峻挑戰，將直接關系到我國生命科學和生物技術的發展，關系到我國能否在未來的競爭中贏得主動。


       為此，我們應采取更加積極有效的措施，大力支持生命科學和生物技術研究，促進生物產業快速、健康地發展。首先，我們必須樹立把握重大發展機遇的戰略意識。在當今瞬息萬變的環境下，抓住機遇對于一個國家加快發展至關重要。積極推進生命科學和生物技術及其產業的發展，決不只是一般意義上的*問題，而是關系到我國國計民生和國家根本利益，關系到我國能否擁有未來競爭的主動權。其次，我們必須樹立勇于爭先的創新意識。在生命科學和生物技術的前沿領域，如果一味地步人后塵，就只能永遠受制于人。充分發揮自身的特點和優勢，充分利用已經形成的基礎和能力，尋求新的突破和跨越，這是我們發展生命科學和生物技術的追求所在。第三，我們必須形成協調一致、貫徹始終的戰略部署和政策扶持體系。生命科學和生物技術及其產業的發展是一個長期的過程，也是涉及到許多部門和地方的宏大事業。國家中長期科技發展規劃應當把這一領域作為重點，進一步加強宏觀調控，促進全社會相關創新資源的合理配置和利用，形成持續穩定的良好政策環境。


       今后一個時期，促進我國生命科學、生物技術及其產業的快速健康發展，必須遵循三點基本方針：一是大力加強研究開發；二是積極推進產業化；三是高度重視并切實保障生物安全。今后5～10年，通過不懈努力，我們將實現如下目標：建立具有*水平的生物技術創新體系；造就一支高水平、結構合理的科學技術隊伍；培育和扶持一批新興產業，使生物技術產品的年銷售額達到3000億元以上；使我國生物技術總體研究和開發水平達到或接近*水平，在若干重要領域達到水平。我國生命科學和生物技術發展的重點主要包括以下幾個方面：


       （1）切實加強基礎研究，提高原始性創新能力。優先支持基因組學、蛋白質組學等學科及其相關的新理論、新方法的研究，重點支持生長發育的基因調控，外源基因表達調控、定點整合技術，生物多樣性，人類重大疾病和重要動植物病（蟲）害防治分子機理等方面的研究。


       （2）大力發展關鍵技術和平臺技術，積極改造傳統產業，促進新興產業的發展。優先支持、高產、抗逆動植物分子育種及關鍵技術，生物技術藥物等重要生物制劑研制，干細胞及組織（器官）工程、生物芯片和生物信息、動植物生物反應器、高通量藥物篩選、生物治療和基因治療等平臺技術及關鍵技術，農業、環保等微生物制劑、生化工程及大規模發酵產物分離純化等生產工藝及平臺技術等方面的研究。


     （3）積極推進科技成果的應用和轉化。開發重大生物技術產品，培育一批企業或企業集團，提高競爭能力。我們必須立足于國家戰略需求和市場需求，優先支持符合國家重大戰略需求并具有我國優勢和特色的技術成果轉化，支持具有競爭力、經濟效益顯著的重大產品及設備、裝置的開發。


        （4）加強生物資源的保護和開發利用。從維護國家利益的高度出發，采取有效措施，加大我國生物資源的保護力度，建立和健全國家生物資源保護的法律、法規體系以及合理開發利用的研究、服務體系。


       具體行動措施包括：一是實施戰略，在產業發展和競爭中掌握主動權。通過國家重點科技計劃的實施，努力產生更多的創新性研究成果：強化知識產權意識，獲得一批具有重要應用前景的；遵循慣例和中國加入WTO后應承擔的義務，尊重和保護國外的和知識產權，同時利用我國自身優勢，通過平等互利的合作取得一批。二是實施人才戰略，培養和造就一支高水平的生物技術研究開發和產業化隊伍。制定激勵措施，加速國內人才隊伍培養；進一步加大對海外留學人員的吸引力度；擴大合作，引進海外智力資源。通過以上方式，凝聚一批生物技術的拔尖人才。運用通行的管理辦法和機制，構建具有*水平的科學研究機構，吸引海外留學人員回國和以多種方式為國服務。三是實施標準戰略，建立具有中國特色并符合慣例的生物技術產業標準體系。針對生物技術產業發展的需求，以新興產業和產品為重點，研究制定相應的產品標準與生產工藝規范。同時運用GLP、GCP和GMP等標準，對現有生物技術研究開發和產業化體系進行更新改造，提高中國生物技術產業的競爭力。四是實施競爭力戰略，培育在未來生物技術前沿領域能夠有所作為的。發展生物產業，開拓新的產品和市場，形成新的經濟增長點，是國家發展生物技術的重要目的。通過機制創新，培育一批具有現代企業機制的，既有較強的市場開發能力和盈利能力，又有較強技術和產品創新能力的。五是實施化戰略，開拓中國生物技術的合作渠道和發展空間。本著“平等互利，成果共享，保護知識產權，遵從慣例”的原則，進一步拓寬生物技術領域的合作范圍，引進和借鑒*的理論、技術和管理經驗。同時面向市場開發新產品，努力培育具有競爭能力的新興生物技術產業。


       在推動生命科學和生物技術及其產業發展中，我們將把保障生物安全作為重要前提，切實引導和促進生命科學研究、生物技術及其產業的快速健康發展，為全面建設小康社會、加速推進我國實現現代化的進程貢獻力量。（中國軟科學.2003.03      ）