现代生物技术产业化发展的现状与趋势.doc

现代生物技术产业化发展现实状况与趋势
摘要: 综述了现代生物技术发展现实状况, 介绍了农业生物技术疫苗、 工业生物技术、 医药生物技术及其在生物技术领域中应用情况, 介绍了生物技术领域关键攻关课题研究进展, 展望了以后发展方向。
关键词: 现代生物技术 产业化 现实状况与趋势
1 序言
生物技术也称生物工程, 它是在分子生物学基础上建立、 为创建新生物类型或新生物机能实用技术, 是现代生物科学和工程技术相结合产物。具体而言, 生物工程技术包含转基因植物、 动物生物技术、 农作物分子育种技术、 医药生物技术、 纳米生物技术、 关键疾病生物诊疗等。目前, 世界生物技术发展已进入大规模产业化起始阶段, 蓬勃兴起和迅猛发展生物医药、 生物农业、 生物能源、 生物制造、 生物环境保护等领域, 正在促进生物产业成为世界经济中继信息产业以后又一个新主导产业[1]。
现代生物技术以20世纪70年代DNA重组技术建立为标志, 以世界上第一家生物技术企业——Gene-Tech诞生（1976）年为纪元[2]。以后, 越来越多科学家投身于分子生物学研究领域, 并取得了很多重大进展。至此, 以基因工程为关键技术上革命带动了现代发酵工程、 酶工程、 细胞工程以及蛋白质工程发展, 形成了含有划时代意义和战略价值现代生物技术。生物技术最大特点是含有再生性, 能够循环利用生物体为操作对象, 在节省原材料和能源方面有巨大潜力, 而且投资少、 周期短、 经济效益大, 而且没有污染。她是推进经济发展、 社会进步一项关键技术, 在处理人类社见面临一系列重大问题, 如粮食、 健康、 环境和能源方面已经取得并将取得更大进展, 对促进社会经济诸领域发展有着不可估量影响。
2 全球现代生物技术发展现实状况
2.1 产值继续增加
, 全球生物工程药品市场规模为2705亿美元, 增加至3051亿美元。基于疾病诊疗和诊疗对重组技术、 医药生物技术以及DNA测序技术等需求不停增加, 全球生物技术市场估计以12.3%年复合增加率增加, 至全球生物技术市场规模达6068亿美元。
伴随美国、 中国以及印度等人口基数不停增加, 对小麦、 水稻、 甘蔗、 豆类等粮食产品以及农业发展需求增加给生物技术市场增加带来很大影响。农业用地有限性、 水资源短缺、 农作物产量低下以及害虫攻击促进研究人员开发创新农业技术。转基因作物等生物技术应用也是市场增加关键驱动力。
2.2 产业发展集中在美欧日
现在全球生物技术开发、 应用和消费仍然集中在美国、 欧洲和日本, 美国生物技术产业产值占全球47%, 其次为日本和欧洲, 分别占23%与14%。产业集群发展情况, 分析国际生物技术产业发展很好国家和地域能够发觉, 当地往往已经形成了若干个产业集聚地, 比如美国形成了波士顿（Boston）、 洛杉矶（Los Angeles）、 纽约（New York）、 费城（Philadelphia）、 北卡金山角（Raleigh-Durham）、 圣地亚哥（San Diego）、 旧金山（San Francisco）、 西雅图（Seattle）及华盛顿巴尔地摩（Washington-Baltimore）九大生物技术产业区, 这9个地域集中了全美3/4生物技术企业, 已经形成了显著产业集群优势, 确立了美国在生物技术产业上头号强国地位。其它包含英国剑桥基因组园、 法国巴黎南郊基因谷、 德国生物技术示范区、 印度班加罗尔和得里生物技术产业区等, 都为该国生物技术产业发展起到了有力推进作用。这其中最具代表性就是美国九大生物技术产业园区。
鉴于生物技术产业集聚发展特征, 很多国家已经将建立生物技术产业基地, 实施政策倾斜, 市场驱动, 政府诱导, 推进生物技术产业集聚式发展作为了产业推进关键举措。
3 中国现代生物技术发展现实状况
3.1 中国生物技术发展形势
多年来, 中国生物技术取得了很大发展。初读形成了医药生物技术、 农业生物技术、 工业生物技术等门类齐全生物技术研究、 开发、 生产体系。中国生物技术产业正快速发展并将大力推进生物技术产业发展。在国际经济大环境驱动下, 生物技术产业逐步成为中国新经济增加点。
3.2 中国生物技术在国际中地位
经过科研工作者努力, 中国生物工程技术逐步靠近世界领先水平, 长三角生物技术研究部分领域达世界优异水平, 不过, 中国生物技术产业与外国仍有较大差距。
3.3 中外生物科技发展合作情况
生物技术领域国际合作频繁, 中国和东盟开展中国—东盟热带资源保护与生物技术应用领域合作[3]; 中国和意大利共创生物技术信息通讯和生物技术领域合作机遇; 中国和德国合作研究纳米生物技术; 中国和法国合作干细胞研究。
4 现代生物技术前沿领域
4.1 农业生物技术
农业生物技术是指利用基因工程、 发酵工程、 细胞工程、 酶工程以及分子育种等生物技术, 改良动植物及微生物品种生产性状、 培育动植物及微生物新品种、 生产生物农药、 兽药与疫苗新技术。
关键研究方向有转基因农作物、 生物农药、 生物肥料、 兽用疫苗、 动物克隆等方面, 而且发展前景空间巨大, 其产品市场发展迅猛。
4.2 工业生物技术
-, 中国工业生物技术发明专利数量增加快速, 在全球处于领先水平, 全球总计公开工业生物技术发明专利28154件, 其中有二分之一（14862件）在中国进行保护。根据专利家族组员国分布情况统计, 在全部专利家族中, 中国发明专利所占份额最高, 达成31%, 是排在第二位美国专利2倍。
来自中国专利权人工业生物技术中国发明专利数量总体展现出较快增加趋势。其中, 工业生物技术中国发明专利公开中有82.5%都是来自中国专利权人申请 达成多年来新高。另外, 中国在工业生物技术领域相关研究也居于国际领先地位。-, 全球学者在工业生物技术领域专门性代表期刊发文量为19797篇, 中国共发文5114篇, 发文量排名全球第一, 排名第二美国共发文4019篇。两国发文量累计占全球发文46.1%, 数量优势显著。
现在, 中国工业生物技术发展已经含有一定产业格局, 自主创新能力显著增强, 生产技术水平大幅提升, 在发酵产品、 生物化学品、 生物基材料、 生物能源等方面有较大优势。
4.3 医药生物技术
多年来中国生物医药产业迅猛发展, 各省市纷纷出台促进生物医药产业发展相关激励政策, 设置专门产业园区, 民间投资热情高涨, 其中干细胞研究为心肌梗塞、 脊髓损伤、 肝硬化、 糖尿病等多领域疾病诊疗提供了期望, 是近期医学前沿关键发展领域, 更是中国最有期望走到世界前列研究领域。北大未名集团在生物技术领域一直走在时代前沿, 自在合肥半汤建立世界首个生物经济试验区, 建造世界最大抗体药生产基地, 与美国贝勒医学院合作进行CAR-T免疫细胞诊疗技术在诊疗癌症这一领域取得了良好临床效果。
中国将为医药生物技术领域教授学者提供一个交流与合作平台, 探索全球医药生物技术发展方向, 推广优异技术与优异模式, 为政府、 研究机构和相关企业提供借鉴参考, 对推进中国医药生物领域起到巨大指导和推进作用。
5 生物技术领域关键攻关课题研究进展分析
5.1 RNA研究
加拿大蒙特利尔大学克疫与癌症研究所项目责任人计算机系教授Francois Major领导生物信息学院研究小组探索出了相关核糖核酸（RNA）结构“字母表”, 利用它能够方便地依据基因测序数据推断出RNA三维结构; 美国科学家在RNA自我复制领域取得重大进展; 日本东京大学和科学技术振兴机构研究人员合成世界最短双链RNA片段; 小RNA研究取得关键进展; 中科院大连化物所海洋生物产品工程组薛松研究员在其之前研究基础上．再次与合作者利用结构生物学手段, 揭示了另一类非编码RNA及其相关蛋白质和RNA复合物三维晶体结构及其相互作用。
5.2 基因诊疗
利用健康基因来填补或替换基因疾病中一些缺失或病变基因, 设计再造出患者能够接收正常器官。或人为修改有缺点基因组达成治病目。当下基因疗法是先从患者身上取出部分细胞, 然后利用对人体无害逆转录病毒当载体, 把正常基因嫁接到病毒上, 再用这些病毒去感染取出人体细胞, 让它们把正常基因插进细胞染色体中, 使人体细胞就能够“取得”正常基因, 以替换原有异常基因。
中美医学教授联手探索眼科疾病基因诊疗; 基因疗法治愈转移性黑色素瘤有新进展。
5.3 环境保护生物技术
生态系统恶化对人类健康相关键影响, 对此大批科研工作者经过努力取得丰硕结果, 马自达企业与广岛大学合作研发环境保护生物塑料技术, 该项目意在非粮食作物纤维素生物原料基础上研发新型环境保护生物塑料技术, 以间伐木材、 稻草、 木料刨花等非粮食作物纤维素为原料, 含有不消耗粮食显著优点。同时, 纤维素生物原料是一个碳平衡资源, 有利于削减矿物燃料等不可再生资源使用量, 并降低二氧化碳排放。南开大学成功研制生物环境保护新材料, 南开大学研制环境保护高分子材料γ-聚谷氨酸将在在食品、 化妆品、 医药、 环境保护、 农业和水处理等八大领域含有广泛应用前景。据南开大学环境微生物与微生物催化室研究人员介绍,经过微生物方法合成环境保护材料γ-聚谷氨酸,含有优良水溶性和吸附性[4]。
6 现代生物技术发展前景估计
6.1 发展空间巨大
尽管现在中国生物科技, 尤其是居中国生物产业之首生物医药领域发展较美国、 加拿大等发达国家仍落后, 但“落后”同时也意味着其中市场潜力空前。依据BIO大会上公布数据, 中国处方药市场估计将以26%年复合增加率增加, 并将在达成3150亿美元, 而现现在中国处方药市场规模仅为480亿美元, 由此可见, 生物医药市场提升空间巨大。
6.2 二十一世纪最具发展前景高科技产业
伴伴随世界经济和科学增加, 世界经济一体化已成为大趋势; 高科技引发产业结构调整带动了新世纪经济腾飞。大科学和科技进步也一样带动了部分新兴产业如初升太阳光芒四射、 蓬勃发展, 被誉为朝阳产业。生物产业以其巨大潜能和高科技含量, 成为二十一世纪高科技主角和前沿产业。世纪之交人类基因组计划完成, 为现代生物产业, 尤其是生物产业高技术关键——基因产业兴起和发展造就了无数新课题和巨大商机。

参考文件:
[1] 全球及中国生物技术项目可行性分析与发展趋势估计汇报（）, 中国产业调研网
[2] 薛娴, 李友军等, 现代生物技术发展趋势及对传统农科专业发展影响, 高教论坛, -08（04）
[3] 中国—东盟开展生物科技合作, 世界热带农业信息, （11）: 8-8
[4] 南开大学成功研制生物环境保护新材料, 食品与发酵工业, -01:57-59