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什么是新一代生物经济?读懂这七个关键词

来源:瞭望
2022-06-08 13:39:47

  原标题:什么是新一代生物经济?读懂这七个关键词

  21世纪是生物经济的世纪。生物经济,广义地讲,是指基于生命科学研究创新,通过可持续的方式,利用可再生资源和生物技术来生产产品和提供服务的一切经济活动的总和。

  生命科学已成为自然科学中发展最迅速、竞争最激烈的前沿领域和带头学科,生物技术的快速进步孕育着未来生物经济发展的新动能。近年来,生物科技领域发展迅猛,基因组测序、基因组编辑、合成生物学等前沿研究不断取得突破性进展,脑-机接口、神经芯片、仿生机器人等交叉融合技术开发不断迈向转化应用,生物技术在农业食品、生物资源与生物安全等领域的应用彰显巨大作用,生物医药、化工、材料、能源等产业的颠覆性创新层出不穷,生物产业集群在国民经济中逐渐发挥越来越重要的作用,与其相关的经济活动越发广泛和繁荣,正在进一步推动产业革命和社会经济结构的调整,引领经济形态的新一轮更替。

  在生物科技产业发展的推动力和战略政策顶层设计的牵引力双向作用下,全球生物经济已进入社会全景发展阶段。预计到2030年,若干科技领先国家与地区将率先全面进入生物经济时代,带动全球生物经济的发展和繁荣。

  我国科研人员近年在基因检测和基因编辑、干细胞与再生医学、合成生物学与生物制造等多个领域取得了举世瞩目的研究突破,生物技术产业长足进展,产业集群规模快速扩大,将会在未来一段时间内继续充分培育信息经济与生物经济的同步交互发展。在此时期,我国宜充分把握时代契机,着力培育原始创新,加快技术转化应用,培育市场健康发展,以顺利步入生物经济的高速发展期。

  即将到来的新一代生物经济,将集中体现出以下新特点和新趋势:

  泛在。生物是地球上最广泛的存在,生物技术涉及生命健康和生产生活的方方面面。如果说信息科技从手段上改变了世界信息传播和沟通运行的方式,那么,生物科技带来的变革则将会影响到地球上的一切生命体及其生存环境。未来,信息科技将更加凸显其关键使能技术的作用,而生物科技将充分吸纳信息科技的创新动力,表现为更为复杂和高级的智力资源,呈现出更加多样化和快速的演进态势,服务于更加长远的人类发展需求。“一切为了生物、为了一切生物”,新一代生物经济将从全面保障人口健康、作物健康、生物多样性保护和地球健康等角度,支持地球生命共同体的共建和发展。

  更新。从工业经济到信息经济时代,人类经济增长的动力由“物质+能量”转变成由信息产业进步主导,其特点是信息化、虚拟化、网络化和智能化;到了以新一代生物经济为主的新知识经济形态,生物质资源作为取之不尽、用之不竭、可永续利用的物质基础,以及其所蕴含或转化而来的巨大能量,将赋予物质与能量新的属性,经济的增长将更多地来自“功能生物体+人工智能+信息技术”的驱动。现代生物技术产业将成为主导产业之一,其特点是高效、低耗、环境友好和可持续。例如,生物制造过程生产的化学品比传统化工产品平均节能30%~50%,减少环境影响20%~60%,可从根本上改变制造业依赖化石原料和高污染、高排放的生产方式,将有效推动绿色低碳循环经济体系的构建和碳中和目标的实现。

  跨越。面对未来的人口增长和人类社会的发展,自然界生物的进化进程已经无法充分满足对其质和量方面的需求,颠覆性生物技术的创新则将带来前所未有的功能实现和效率提升。例如,天然光合作用的进程复杂且低效,中国科学院天津工业生物技术研究所团队在国际上首次实现了以二氧化碳为原料人工合成淀粉,从太阳能到淀粉的转化率是玉米理论能量转化效率的3.5倍,且淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。随着新技术的迭代发展和产业应用水平的进一步提升,更多的突破和惊喜指日可待。

  渗透。近年来,生物技术产业发展势头迅猛,产品门类不断增多,技术应用成本不断下降,“生物+”其他部门的扩散渗透趋势显著,第一、二、三产业的界限以及相关传统产业门类的界限逐渐模糊。在医学领域,借助新一代生物技术可设计疾病发生发展的人工干预途径,促进基因治疗、细胞治疗、免疫治疗的快速发展;在农业领域,通过人为设计、创建具有特定功能的非自然基因,可以重塑植物的光合、抗逆、生长等特征,建立高效光合、高效固氮的新型农业增产方式;在制造领域,通过合成生物技术实现二氧化碳的固定和生物转化,已成为推动碳中和目标实现的新路径。在能源和环保领域,通过发展生物质能,可大幅减少二氧化碳排放;通过发展绿色生物工艺,可从源头上控制传统产业造成的环境污染问题。新一代生物经济的外延不断扩大,在医学、农业、工业、能源、环境等领域的应用场景不断刷新,有可能从根本上解决世界人口、粮食、资源、环境和气候等影响人类生存与发展的重大问题。

  融合。当今世界正处于信息经济与生物经济同步交互发展的变革性时期,信息技术与生物技术的跨界融合,孵化促进了一系列交叉性技术和颠覆性创新。计算生物学正在成为现代生物学研究的核心方法之一,新技术研发突破正在推动生物科学进入“计算设计”时代;生物科学研究正逐步由实验驱动拓展向数据和智能驱动转型;以碳基为核心的计算与存储技术开发或将突破信息技术产业增长极限面临的瓶颈问题;以机械化为主的信息技术设施向生命化方向发展,从软件和应用层面极大延伸其功能和表现。未来,生物技术与信息技术领域还将继续加速融合共生,相互迭代促进,推动前沿颠覆性创新和高成长性产业发展,汇聚成为引领新一轮科技和产业革命的主要力量。

  稳健。新一代生物经济的产业模态表现出更加依赖于创新驱动,产业组织模式发生深刻变化,具有多元化、分散化、高值化、人本化等特征,表现出极大的灵活性、适应性和快速响应能力,成为具有弹性、反脆弱性和可持续性的经济形态,对于后疫情时代的自然和经济恢复将发挥至关重要的作用。

  包容。当前,全球仍然面临许多严峻的挑战,从生物多样性丧失到全球变暖加剧,从自然灾害频仍到地缘冲突震荡,这些百年变局对全球的科技、经济、金融体系带来了巨大冲击,引发了国际社会秩序和治理体系的诸多问题,促使人们开始反思全球化背景下科技发展、人类活动与自然的关系。新一代生物经济的发展秉持有利于环境、社会和科技治理的原则,开展负责任的投资、创新与合作,将为人类文明的可持续发展提供系统性解决方案。

  响应生命的召唤,顺应历史的潮流,发展可持续生物经济,将为全人类福祉和地球健康提供不竭动力。万物和谐、天人合一,在源远流长的中华文明的每一段繁荣历程中,无不伴随着保护生物资源和实践生物技术的哲学与智慧。新一代生物经济的发展,一定能够更快地推动我国现代生物科技强国建设,更好地助力实现中华民族复兴伟业。 

  (陈方,作者为中国科学院成都文献情报中心战略情报部主任)

责任编辑:王后

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