譚　濤,　趙黎明

1.中國生物技術(shù)發(fā)展中心, 北京 100039;2.華東理工大學(xué)生物工程學(xué)院, 生物反應(yīng)器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200237

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工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、問題及對(duì)策思考

譚濤1,趙黎明2*

1.中國生物技術(shù)發(fā)展中心, 北京 100039;2.華東理工大學(xué)生物工程學(xué)院, 生物反應(yīng)器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200237

摘要：工業(yè)生物技術(shù)在推進(jìn)全球可持續(xù)發(fā)展中具有重要的地位和作用。結(jié)合國際工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，分析了我國工業(yè)生物技術(shù)的現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)并針對(duì)強(qiáng)化我國工業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展提出了對(duì)策建議。

關(guān)鍵詞：工業(yè)生物技術(shù);發(fā)展趨勢(shì);挑戰(zhàn);對(duì)策建議

工業(yè)生物技術(shù)是利用微生物、植物和動(dòng)物細(xì)胞或酶的生物催化功能，進(jìn)行大規(guī)模的物質(zhì)加工與轉(zhuǎn)化的先進(jìn)制造技術(shù)，涉及食品、醫(yī)藥、造紙、皮革、紡織、化工、石油等許多重要的工業(yè)領(lǐng)域。工業(yè)生物技術(shù)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高技術(shù)，對(duì)于緩解人類當(dāng)前面臨的能源短缺、資源緊張、環(huán)境惡化、經(jīng)濟(jì)衰退、氣候變化和食品安全等一系列嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，建設(shè)綠色、低碳與可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)體系具有重大戰(zhàn)略意義，大力發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)是生物科技為國家做出重大貢獻(xiàn)的戰(zhàn)略選擇。

本文歸納和凝練了國內(nèi)外工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，指出了我國工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展中存在的不足，結(jié)合我國在工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域的重大戰(zhàn)略需求，提出了我國建設(shè)性的應(yīng)對(duì)策略和思考，為推動(dòng)我國工業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展提供借鑒。

1國際工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1發(fā)達(dá)國家對(duì)工業(yè)生物技術(shù)的戰(zhàn)略定位

工業(yè)生物技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國家實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。工業(yè)生物技術(shù)在支撐新世紀(jì)社會(huì)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)體系中的地位已經(jīng)被提到空前的戰(zhàn)略高度，主要發(fā)達(dá)國家和新興經(jīng)濟(jì)體紛紛將發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)上升為國家戰(zhàn)略并制定國家規(guī)劃。

美國政府將工業(yè)生物技術(shù)列為2020年制造技術(shù)挑戰(zhàn)的11個(gè)主要方向之一，并于2002年專門制定了《生物質(zhì)技術(shù)路線圖》，計(jì)劃到2030年用生物基產(chǎn)品和生物能源替代25%的有機(jī)化學(xué)品和20%的運(yùn)輸用石油燃料[1]，2015年又發(fā)布了《生物學(xué)產(chǎn)業(yè)化：加速先進(jìn)化工產(chǎn)品制造路線圖》，提出了生物學(xué)產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)。日本政府從2001年開始實(shí)施“基于利用生物機(jī)能的循環(huán)產(chǎn)業(yè)體系的創(chuàng)造”計(jì)劃[2]，重點(diǎn)開發(fā)用于生產(chǎn)各種化學(xué)物質(zhì)的細(xì)胞及相關(guān)應(yīng)用體系，將生物催化過程視為能夠形成和環(huán)境協(xié)調(diào)的產(chǎn)業(yè)體系的根本技術(shù)。德國于2010年發(fā)布實(shí)施了《生物經(jīng)濟(jì)2030：國家研究戰(zhàn)略》[3]，旨在通過強(qiáng)化以促進(jìn)生物質(zhì)原材料可持續(xù)資源化和能源化應(yīng)用為導(dǎo)向的研發(fā)創(chuàng)新，并于2012年編制了《生物精煉路線圖》，明確界定了生物煉制發(fā)展需求，并規(guī)劃了德國生物煉制技術(shù)未來的行動(dòng)領(lǐng)域。歐盟于2014年發(fā)起了歐洲聯(lián)合生物基產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃，并于2015年發(fā)布了《推動(dòng)生物經(jīng)濟(jì)——面向歐洲不斷繁榮的工業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)路線圖》，提出“歐洲工業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將從2013年的280億歐元增至2030年的500億歐元,年增長率達(dá)7%”的重大目標(biāo)。

1.2國際工業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，正在成為世界綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)力量。在發(fā)達(dá)國家和新興經(jīng)濟(jì)體，工業(yè)生物技術(shù)正在進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段，生物制造、生物能源等新興產(chǎn)業(yè)快速興起，已經(jīng)成為節(jié)能、減排、降耗的新工業(yè)模式。2013年美國生產(chǎn)了4 000萬t生物乙醇，替代了13%的原油進(jìn)口量，使美國石油對(duì)外依存度由2005年的62%下降到43%[4]；歐盟燃料乙醇和生物柴油對(duì)汽油和柴油的替代率為5%～6%。塑料、橡膠、纖維以及許多大宗的傳統(tǒng)石油化工產(chǎn)品被來自可再生原料的生物基產(chǎn)品所替代的比例日益加大，其中2011年，全球生物塑料產(chǎn)能約為120萬t，占材料市場(chǎng)總份額1.5%，預(yù)計(jì)2016年將增長5倍，達(dá)到600萬t[5]。工業(yè)生物技術(shù)的市場(chǎng)熱度日益高漲，成為眾多企業(yè)追捧的對(duì)象，傳統(tǒng)化工、醫(yī)藥行業(yè)的跨國巨頭杜邦公司(DuPont)、巴斯夫公司(BASF)、帝斯曼公司(DSM)、羅氏公司(Roche)等紛紛投入大量資金用于工業(yè)生物技術(shù)的研發(fā)，甚至國際商業(yè)機(jī)器公司(IBM)和微軟(Microsoft)等信息工業(yè)領(lǐng)域巨頭也開始涉足工業(yè)生物技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，搶占國際市場(chǎng)。

除了美國和歐盟等主要經(jīng)濟(jì)體外，工業(yè)生物技術(shù)在韓國、日本、巴西等國家也受到了高度重視，無論是在科研投入和產(chǎn)業(yè)化等方面都發(fā)展迅速。

在國家、市場(chǎng)雙重驅(qū)動(dòng)下，大批新的產(chǎn)品和技術(shù)涌現(xiàn)和聚集，現(xiàn)代工業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)格局基本形成，工業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為“綠色經(jīng)濟(jì)”、“可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)”的代名詞和主要增長極，并正在成為未來世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)力量。

1.3前沿技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

工業(yè)生物技術(shù)的前沿技術(shù)發(fā)展日新月異，學(xué)科交叉滲透日益顯著，帶動(dòng)了工業(yè)生物技術(shù)水平提升和產(chǎn)業(yè)加速變革。合成生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、基因編輯技術(shù)等前沿技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，增強(qiáng)了對(duì)生命體進(jìn)行改造和操縱的能力，帶動(dòng)工業(yè)生物技術(shù)向著高端化、自動(dòng)化、智能化不斷邁進(jìn)。如國內(nèi)外科學(xué)家利用合成生物技術(shù)完成了酵母染色體的合成、工業(yè)菌種的代謝路徑改造，甚至超級(jí)細(xì)胞工程的私人定制；借助基因編輯技術(shù)，完成對(duì)DNA位點(diǎn)精確編輯，使功能生物體的改造變得更加簡便、高效。多學(xué)科的交叉滲透與集成創(chuàng)新為工業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展開辟了新途徑。如高通量測(cè)序技術(shù)與組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)工業(yè)生物研究逐漸進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代。前沿生物技術(shù)與計(jì)算機(jī)、物理、化學(xué)等技術(shù)的結(jié)合，促進(jìn)了生物計(jì)算模擬、生物功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料與過程仿真等領(lǐng)域的發(fā)展，為工業(yè)酶制備、代謝通路優(yōu)化、材料合成、菌種篩選等提供了數(shù)據(jù)支撐。

2我國工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1政府政策導(dǎo)向和戰(zhàn)略定位

我國政府對(duì)工業(yè)生物技術(shù)高度重視，積極出臺(tái)政策措施，為工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展提供了良好環(huán)境。工業(yè)生物技術(shù)是繼醫(yī)藥生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)之后，國際生物技術(shù)領(lǐng)域的“第三次浪潮”，引導(dǎo)我國工業(yè)生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)良性、高效發(fā)展一直是我國政府的重點(diǎn)工作之一。

2006年制定的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》[6]中，將新一代工業(yè)生物技術(shù)列為未來著力發(fā)展的戰(zhàn)略高技術(shù)和國家重大戰(zhàn)略發(fā)展方向。2007年，發(fā)展改革委印發(fā)了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》(發(fā)改能源〔2007〕2174號(hào))[7]，提出要積極發(fā)展以纖維素類生物質(zhì)為原料的生物燃料技術(shù)，到2020年，實(shí)現(xiàn)生物燃料乙醇年利用量達(dá)到1 000萬t，生物柴油年利用量達(dá)到200萬t，沼氣年利用量達(dá)到440億m3。2011年，科技部發(fā)布了《“十二五”生物技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》(國科發(fā)社〔2011〕588號(hào))[8]，將生物制造技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展方向。同年，印發(fā)了《“十二五”現(xiàn)代生物制造科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》(國科發(fā)計(jì)〔2011〕587號(hào))[9]，提出要圍繞“兩個(gè)替代、一個(gè)提升”，積極搶占國際前沿制高點(diǎn)，培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增長點(diǎn)，到“十二五”末期，初步建成現(xiàn)代生物制造創(chuàng)新體系，帶動(dòng)形成現(xiàn)代生物制造產(chǎn)業(yè)鏈，生物制造領(lǐng)域技術(shù)水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列。2015年，國務(wù)院印發(fā)了《中國制造2025》(國發(fā)〔2015〕28號(hào))[10]，提出制造業(yè)發(fā)展要由資源消耗大、污染物排放多、生產(chǎn)效率低的粗放制造向綠色制造轉(zhuǎn)變，要努力構(gòu)建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系。伴隨相關(guān)政策措施的出臺(tái)，大學(xué)、科研院所、企業(yè)開展工業(yè)生物研究的活力得到了進(jìn)一步激發(fā)，掀起了一股大力發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)、引領(lǐng)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)制造強(qiáng)國的新熱潮。

中央財(cái)政投入引導(dǎo)，地方、企業(yè)經(jīng)費(fèi)配套，為工業(yè)生物技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化提供了資金保障?！笆濉币詠恚瑸閾屨脊I(yè)生物前沿制高點(diǎn)、培育產(chǎn)業(yè)增長點(diǎn)，相關(guān)部門積極強(qiáng)化工業(yè)生物領(lǐng)域戰(zhàn)略布局，并引導(dǎo)地方、企業(yè)加大科研投入，確保了重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)活動(dòng)的順利進(jìn)行。其中，科技部等部門依托973計(jì)劃、863計(jì)劃、科技支撐計(jì)劃等項(xiàng)目，重點(diǎn)在合成生物學(xué)、微生物及酶工程、生物過程工程、重大化工產(chǎn)品研發(fā)等方面進(jìn)行布局，設(shè)立科研項(xiàng)目20多項(xiàng)，中央財(cái)政投入超過10億元，帶動(dòng)地方、企業(yè)投入經(jīng)費(fèi)超過50億元。通過政產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，一系列重大的共性關(guān)鍵技術(shù)取得突破，產(chǎn)業(yè)化示范成效顯著，有效帶動(dòng)了生物制造產(chǎn)業(yè)的快速興起及傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2.2我國工業(yè)生物技術(shù)成果和存在的問題

經(jīng)過“十一五”、“十二五”一系列政策的帶動(dòng)和扶持，我國工業(yè)生物技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，一大批優(yōu)質(zhì)的區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)順利建成，以企業(yè)為主體，產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)體系基本形成，自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，國際競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高。創(chuàng)新技術(shù)體系基本形成，產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，成果與問題并存。

2013年，我國發(fā)酵工業(yè)總產(chǎn)量2 429萬t，居世界第一，產(chǎn)值近3 000億元[11]，而且發(fā)酵制造水平不斷提升，主要產(chǎn)品的水耗、能耗得到較大改善。2015年，生物制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值預(yù)計(jì)達(dá)到1萬億元，占GDP比重達(dá)3%[12]。大宗發(fā)酵產(chǎn)品如谷氨酸、賴氨酸、檸檬酸、結(jié)晶葡萄糖、山梨醇等產(chǎn)量保持世界領(lǐng)先[13]。乙烯、富馬酸、丁二酸、乙二醇、丁醇等大宗化學(xué)品已實(shí)現(xiàn)生物法制造。聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、丁二酸丁二醇共聚物 (PBS)等生物基材料生產(chǎn)技術(shù)大幅提升，PHA、PLA的產(chǎn)量或生產(chǎn)能力達(dá)到國際領(lǐng)先地位。中國成為世界上第三大生物燃料乙醇生產(chǎn)國和應(yīng)用國，生物航油研發(fā)取得了突破性進(jìn)展，首次成功使用混合生物航油完成了載客商業(yè)飛行，微藻生物能源技術(shù)也取得新的突破，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn)。泛酸、丙烯酰胺、乳鏈菌肽等占據(jù)世界市場(chǎng)份額達(dá)到50%～70%[14]。生物印染、生物退漿在紡織行業(yè)的應(yīng)用比例已經(jīng)分別占到了40%～50%和80%～90%，接近發(fā)達(dá)國家水平。

此外，依托高校、科研院所、企業(yè)重點(diǎn)在生物質(zhì)能源開發(fā)、生物反應(yīng)器研制、生物膜研發(fā)、能源清潔利用、非糧生物質(zhì)資源利用、固態(tài)釀造、生物催化等方面組建了一大批產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研究中心以及產(chǎn)業(yè)基地，有效整合了產(chǎn)學(xué)研等方面的資源，形成科技攻關(guān)合力，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)前沿、重大共性關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化示范的有效銜接，支撐了我國工業(yè)生物領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)突破和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

近年來我國工業(yè)生物技術(shù)在科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化、平臺(tái)建設(shè)等方面都取得了快速發(fā)展，同時(shí)也顯現(xiàn)出諸多不足。

2.2.1自主創(chuàng)新能力相對(duì)不足我國工業(yè)生物技術(shù)高端人才依然匱乏，研發(fā)水平和成果轉(zhuǎn)化能力明顯不足，以低水平的跟蹤和復(fù)制為主，缺乏具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，成本處于高位，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱。生產(chǎn)菌種、裝備水平、生產(chǎn)工藝等相對(duì)落后，大量依賴進(jìn)口，進(jìn)口額度超過100億元/年。

2.2.2技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化脫節(jié)我國目前的研發(fā)能力主要集中在科研院所，但科研人員對(duì)成果轉(zhuǎn)化認(rèn)識(shí)不足、對(duì)市場(chǎng)需求把握不準(zhǔn)等導(dǎo)致產(chǎn)出成果無法滿足市場(chǎng)需求，而且成果一產(chǎn)出就被束之高閣，產(chǎn)業(yè)化難度較大。企業(yè)對(duì)市場(chǎng)把握能力強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)好，但應(yīng)用研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入較少，原始創(chuàng)新能力相對(duì)較差，成果產(chǎn)出率較低，難以有效開拓市場(chǎng)。

2.2.3缺乏完整的核心技術(shù)體系我國工業(yè)生物技術(shù)研發(fā)大多集中在生物加工過程技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā)上，超級(jí)細(xì)胞工廠、工業(yè)催化劑的開發(fā)力度相對(duì)較弱，對(duì)涉及工業(yè)生物技術(shù)核心的“合成生物學(xué)技術(shù)、生物大數(shù)據(jù)”等現(xiàn)代生物技術(shù)重視不夠。

2.2.4產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理我國仍以傳統(tǒng)發(fā)酵品為主，產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重、行業(yè)利潤低。新型酶制劑的開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化和工業(yè)規(guī)模應(yīng)用明顯落后于國外，在重要醫(yī)藥中間體、精細(xì)化學(xué)品、手性藥物和功能營養(yǎng)食品等未來工業(yè)生物技術(shù)高端產(chǎn)品研發(fā)上落后于發(fā)達(dá)國家10年以上[15]。

3我國工業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展方向

3.1促進(jìn)生物基化學(xué)品的綠色制造

發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)能源與化工原材料替代與結(jié)構(gòu)重組迫切需要大力發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)。當(dāng)前，我國是世界能源消費(fèi)大國，對(duì)化石能源與石油化工原料的需求旺盛且依賴程度日益增大。2014年，我國原油進(jìn)口量近3.1億t，對(duì)外依存度高達(dá)59.6%，依賴于石油煉制的能源和大宗化工原料的短缺與高價(jià)，已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。大力發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)，建立生物煉制技術(shù)體系，打通非糧及廢棄物生物質(zhì)資源的生物轉(zhuǎn)化途徑，實(shí)現(xiàn)可再生生物資源對(duì)石油原料的部分替代，提升綠色、低碳、可再生的生物基產(chǎn)品比例，對(duì)于我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、降低石油資源依賴、減少CO2排放等具有重大戰(zhàn)略意義。

3.2促進(jìn)環(huán)境友好的工業(yè)生物制造

推動(dòng)工業(yè)節(jié)能減排、保障經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展迫切需要發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)。我國工業(yè)的能耗、物耗與環(huán)境污染物排放水平居高不下，嚴(yán)重制約著我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。工業(yè)生物技術(shù)具有綠色清潔、高效、低碳等特點(diǎn)，通過生物催化劑來替代化學(xué)催化劑的工藝路線替代和可再生生物資源替代化石資源的原料替代，可以有效減少化石原料消耗，減少廢氣、廢水排放，能夠大幅降低企業(yè)生產(chǎn)成本。通過發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)，革新傳統(tǒng)化工、制藥、紡織、造紙和采礦等生產(chǎn)過程，對(duì)于實(shí)現(xiàn)工業(yè)節(jié)能減排、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，具有重大戰(zhàn)略意義。

3.3提高農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源高效利用

提高農(nóng)業(yè)資源利用、調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、解決“三農(nóng)”問題迫切需要發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)。大力發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)，把農(nóng)產(chǎn)品和近7億t的廢棄生物質(zhì)加工成高附加值的生物基材料、化學(xué)品、生物能源等工業(yè)產(chǎn)品，不僅是解決當(dāng)前能源、資源緊張和環(huán)境污染等問題的有效途徑，而且對(duì)于梯級(jí)利用生物質(zhì)資源、高效利用土地資源、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體效益、調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入和就業(yè)崗位、縮小工農(nóng)及城鄉(xiāng)間的差距和矛盾具有非常重要的意義。目前國內(nèi)在秸稈等生物質(zhì)的高效利用方面已經(jīng)積累了較豐富的研究和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為生物質(zhì)作為工業(yè)生物技術(shù)綠色制造的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

4發(fā)展工業(yè)生物技術(shù)的對(duì)策思考

4.1鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，提升自主創(chuàng)新能力

加大政府引導(dǎo)力度，積極構(gòu)建科研院所、大專院校、企業(yè)一體化的科技創(chuàng)新組織體系，大力推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟建設(shè)，整合優(yōu)勢(shì)資源，確保科研成果產(chǎn)出與轉(zhuǎn)化的有效銜接。通過財(cái)稅、金融、投資等政策，積極引導(dǎo)企業(yè)增加研究開發(fā)投入，加快培育一批原始創(chuàng)新能力強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)好的龍頭骨干企業(yè)和擁有特色技術(shù)、高端人才的創(chuàng)新型中小企業(yè)，并進(jìn)而有效帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的自主創(chuàng)新能力提升，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

4.2加強(qiáng)核心技術(shù)研發(fā)，建立完善的工業(yè)生物技術(shù)體系

影響我國工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域整體快速、穩(wěn)定發(fā)展的重要因素之一是一些共性技術(shù)、工藝和裝備上的制約，科技創(chuàng)新能力依然較弱，缺乏方法和裝備創(chuàng)新體系，核心技術(shù)研究不足，工業(yè)生物技術(shù)體系尚不完善。盡管近年來研究開發(fā)投入比例明顯增加，但仍顯相對(duì)不足，國內(nèi)市場(chǎng)開發(fā)仍然主要靠模仿跟蹤，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的菌種、技術(shù)及新型發(fā)酵產(chǎn)品相對(duì)較少，關(guān)鍵技術(shù)和裝備創(chuàng)新力度弱，新興產(chǎn)品比例相對(duì)較低。企業(yè)缺乏對(duì)新興產(chǎn)品創(chuàng)新的動(dòng)力，新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化能力也相對(duì)較弱，新產(chǎn)品市場(chǎng)和品牌培育不足。

因而，我國今后需要著力加強(qiáng)合成生物學(xué)、微生物基因組育種、代謝工程、工業(yè)酶分子改造、非糧原料生物煉制、系統(tǒng)生物學(xué)、工業(yè)生物大數(shù)據(jù)等工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域的核心技術(shù)研究，通過多學(xué)科的交叉融合，進(jìn)一步完善我國的工業(yè)生物技術(shù)體系。推動(dòng)促進(jìn)產(chǎn)品應(yīng)用鏈體系建設(shè)工作。鞏固大宗生物發(fā)酵產(chǎn)品領(lǐng)域穩(wěn)定增長的同時(shí)，大力發(fā)展產(chǎn)品應(yīng)用體系的多元性，拓展各種新應(yīng)用領(lǐng)域的研究與發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，增強(qiáng)生物制造產(chǎn)品和共性技術(shù)對(duì)各種產(chǎn)業(yè)和新產(chǎn)業(yè)的支撐能力，在強(qiáng)化重點(diǎn)產(chǎn)品上下游配套能力及重點(diǎn)領(lǐng)域間的協(xié)調(diào)發(fā)展能力的基礎(chǔ)上，大力支持發(fā)展延伸服務(wù)，構(gòu)建具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)鏈，提高工業(yè)生物行業(yè)的發(fā)展水平和層次。

4.3加強(qiáng)高端產(chǎn)品的研發(fā)，推進(jìn)創(chuàng)新產(chǎn)品市場(chǎng)應(yīng)用

發(fā)揮戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的地位作用，促進(jìn)擴(kuò)大內(nèi)需，進(jìn)一步拓展和占領(lǐng)國際市場(chǎng)。強(qiáng)化對(duì)功能營養(yǎng)食品、手性藥物、高端酶制劑、精細(xì)化學(xué)品等高端產(chǎn)品的研發(fā)，建立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高、中、低端產(chǎn)品互補(bǔ)體系，打破國外企業(yè)的壟斷。加大對(duì)產(chǎn)品及成果的宣傳力度，積極突顯產(chǎn)品的安全性、環(huán)保性等優(yōu)勢(shì)，正確引導(dǎo)消費(fèi)者，快速推進(jìn)創(chuàng)新產(chǎn)品市場(chǎng)化。結(jié)合國情及相關(guān)行業(yè)情況，參照國際標(biāo)準(zhǔn)，積極參與制/修訂生物技術(shù)產(chǎn)品的國際和國家標(biāo)準(zhǔn)，建立國家標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一、規(guī)范的認(rèn)證認(rèn)可體系，完善安全檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)體系，確保產(chǎn)品生產(chǎn)全程質(zhì)量安全，保障食品安全。

4.4加大財(cái)政投入力度，建立多渠道投入機(jī)制

我國在工業(yè)生物領(lǐng)域的投入與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求不匹配，相配套的稅收與市場(chǎng)扶持政策較少，融資渠道不暢，缺乏資金，影響了原始創(chuàng)新速度和技術(shù)體系及產(chǎn)業(yè)體系的完善與發(fā)展。雖然目前新興資本市場(chǎng)對(duì)行業(yè)關(guān)注度持續(xù)增加，投資公司和資本市場(chǎng)希望能夠進(jìn)入行業(yè)，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展，但在投資和發(fā)展方向與行業(yè)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新對(duì)接不足，資本市場(chǎng)對(duì)行業(yè)缺乏有效的認(rèn)識(shí)和深度了解，企業(yè)在資本市場(chǎng)的顯現(xiàn)度不夠，從而影響行業(yè)在資本市場(chǎng)的融資力度。因此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)投融資主體的科技金融互動(dòng)意識(shí)，完善互動(dòng)機(jī)制，盡快形成科技金融資源有效對(duì)接互動(dòng)的良好局面。同時(shí)，積極鼓勵(lì)設(shè)立創(chuàng)業(yè)投資引導(dǎo)基金、成果轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)基金，引導(dǎo)社會(huì)資本進(jìn)入領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)投資和支持高等院校、科研院所成果的孵化與轉(zhuǎn)化。

4.5加強(qiáng)高素質(zhì)生物技術(shù)人才隊(duì)伍建設(shè)

創(chuàng)新人才的引進(jìn)和培養(yǎng)模式，改革創(chuàng)新人才使用和評(píng)價(jià)政策機(jī)制，緊扣《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》，結(jié)合創(chuàng)新人才推進(jìn)計(jì)劃、千人計(jì)劃等系列人才計(jì)劃推進(jìn)高素質(zhì)工業(yè)生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)。采取團(tuán)隊(duì)引進(jìn)、核心人才引進(jìn)等方式，吸引和支持出國留學(xué)人員、海外華人華僑回國創(chuàng)辦企業(yè)、從事科學(xué)研究和教學(xué)工作。同時(shí)，鼓勵(lì)支持我國科學(xué)研究人員“走出去”，主動(dòng)開展國際合作，參與國際大科學(xué)工程和研究計(jì)劃，積極融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。鼓勵(lì)建設(shè)一批創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新中心等人才培養(yǎng)平臺(tái)，加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新。

5展望

“十三五”時(shí)期是我國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展全面納入科學(xué)發(fā)展軌道的重要時(shí)期，也是工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)鞏固結(jié)構(gòu)調(diào)整成果和產(chǎn)業(yè)全面升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期。在這一經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，按照我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)，科學(xué)分析工業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、問題和環(huán)境，把握工業(yè)生物制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，科學(xué)制定具有戰(zhàn)略性、前瞻性和導(dǎo)向性的工業(yè)生物領(lǐng)域“十三五”規(guī)劃，對(duì)全面提高我國工業(yè)生物技術(shù)及生物制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平和競(jìng)爭(zhēng)力具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

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Current Situation, Challenge, Countermeasures and Suggestions of Industrial Biotechnology

TAN Tao1, ZHAO Li-ming2*

1.ChinaNationalCenterforBiotechnologyDevelopment,Beijing100039,China;2.StateKeyLaboratoryofBioreactorEngineering,SchoolofBiotechnology,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237,China

Abstract:The important status and functions of industrial biotechnology in the global sustainable development had been expatiated based on the development trends of international industrial biotechnology. The paper analyzed the development status and challenges of domestic industrial biotechnology, and proposed the countermeasures and suggestions for the development of domestic industrial biotechnology.

Key words:industrial biotechnology; current situation; challenge; counter measures and suggestions

收稿日期：2016-02-22; 接受日期：2016-03-07

作者簡介：譚濤，助理研究員，研究方向?yàn)榭萍柬?xiàng)目管理。*通信作者：趙黎明，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)樯锕こ?。E-mail:zhaoliming@ecust.edu.cn

DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.03.01