瞭望｜七個關鍵詞解碼生物經濟

2021年9月16日，中國科學院天津工業生物技術研究所實驗室，科研人員展示人工合成澱粉樣品金立旺攝

◆人類社會經歷了農業經濟、工業經濟、資訊經濟的充分發展，正在面臨關鍵生產要素的轉變，加速進入以生物經濟為主的新知識經濟形態

◆預計到2030年，若干科技領先國家與地區將率先全面進入生物經濟時代，帶動全球生物經濟的發展和繁榮

◆我國宜充分把握時代契機，著力培育原始創新，加快技術轉化應用，培育市場健康發展，以順利步入生物經濟的高速發展期

文 | 陳方　中國科學院成都文獻情報中心戰略情報部主任

　　21世紀是生物經濟的世紀。生物經濟，廣義地講，是指基於生命科學研究創新，透過可持續的方式，利用可再生資源和生物技術來生產產品和提供服務的一切經濟活動的總和。

　　生命科學已成為自然科學中發展最迅速、競爭最激烈的前沿領域和帶頭學科，生物技術的快速進步孕育著未來生物經濟發展的新動能。近年來，生物科技領域發展迅猛，基因組測序、基因組編輯、合成生物學等前沿研究不斷取得突破性進展，腦-機介面、神經晶片、仿生機器人等交叉融合技術開發不斷邁向轉化應用，生物技術在農業食品、生物資源與生物安全等領域的應用彰顯巨大作用，生物醫藥、化工、材料、能源等產業的顛覆性創新層出不窮，生物產業叢集在國民經濟中逐漸發揮越來越重要的作用，與其相關的經濟活動越發廣泛和繁榮，正在進一步推動產業革命和社會經濟結構的調整，引領經濟形態的新一輪更替。

　　在生物科技產業發展的推動力和戰略政策頂層設計的牽引力雙向作用下，全球生物經濟已進入社會全景發展階段。預計到2030年，若干科技領先國家與地區將率先全面進入生物經濟時代，帶動全球生物經濟的發展和繁榮。

　　我國科研人員近年在基因檢測和基因編輯、幹細胞與再生醫學、合成生物學與生物製造等多個領域取得了舉世矚目的研究突破，生物技術產業長足進展，產業叢集規模快速擴大，將會在未來一段時間內繼續充分培育資訊經濟與生物經濟的同步交互發展。在此時期，我國宜充分把握時代契機，著力培育原始創新，加快技術轉化應用，培育市場健康發展，以順利步入生物經濟的高速發展期。

即將到來的新一代生物經濟，將集中體現出以下新特點和新趨勢：

　　泛在。生物是地球上最廣泛的存在，生物技術涉及生命健康和生產生活的方方面面。如果說資訊科技從手段上改變了世界資訊傳播和溝通執行的方式，那麼，生物科技帶來的變革則將會影響到地球上的一切生命體及其生存環境。未來，資訊科技將更加凸顯其關鍵使能技術的作用，而生物科技將充分吸納資訊科技的創新動力，表現為更為複雜和高階的智力資源，呈現出更加多樣化和快速的演進態勢，服務於更加長遠的人類發展需求。“一切為了生物、為了一切生物”，新一代生物經濟將從全面保障人口健康、作物健康、生物多樣性保護和地球健康等角度，支援地球生命共同體的共建和發展。

更新。從工業經濟到資訊經濟時代，人類經濟增長的動力由“物質+能量”轉變成由資訊產業進步主導，其特點是資訊化、虛擬化、網路化和智慧化；到了以新一代生物經濟為主的新知識經濟形態，生物質資源作為取之不盡、用之不竭、可永續利用的物質基礎，以及其所蘊含或轉化而來的巨大能量，將賦予物質與能量新的屬性，經濟的增長將更多地來自“功能生物體+人工智慧+資訊科技”的驅動。現代生物技術產業將成為主導產業之一，其特點是高效、低耗、環境友好和可持續。例如，生物製造過程生產的化學品比傳統化工產品平均節能30%～50%，減少環境影響20%～60%，可從根本上改變製造業依賴化石原料和高汙染、高排放的生產方式，將有效推動綠色低碳迴圈經濟體系的構建和碳中和目標的實現。

跨越。面對未來的人口增長和人類社會的發展，自然界生物的進化程序已經無法充分滿足對其質和量方面的需求，顛覆性生物技術的創新則將帶來前所未有的功能實現和效率提升。例如，天然光合作用的程序複雜且低效，中國科學院天津工業生物技術研究所團隊在國際上首次實現了以二氧化碳為原料人工合成澱粉，從太陽能到澱粉的轉化率是玉米理論能量轉化效率的3.5倍，且澱粉合成速率是玉米澱粉合成速率的8.5倍。隨著新技術的迭代發展和產業應用水平的進一步提升，更多的突破和驚喜指日可待。

滲透。近年來，生物技術產業發展勢頭迅猛，產品門類不斷增多，技術應用成本不斷下降，“生物+”其他部門的擴散滲透趨勢顯著，第一、二、三產業的界限以及相關傳統產業門類的界限逐漸模糊。在醫學領域，藉助新一代生物技術可設計疾病發生髮展的人工干預途徑，促進基因治療、細胞治療、免疫治療的快速發展；在農業領域，透過人為設計、建立具有特定功能的非自然基因，可以重塑植物的光合、抗逆、生長等特徵，建立高效光合、高效固氮的新型農業增產方式；在製造領域，透過合成生物技術實現二氧化碳的固定和生物轉化，已成為推動碳中和目標實現的新路徑。在能源和環保領域，透過發展生物質能，可大幅減少二氧化碳排放；透過發展綠色生物工藝，可從源頭上控制傳統產業造成的環境汙染問題。新一代生物經濟的外延不斷擴大，在醫學、農業、工業、能源、環境等領域的應用場景不斷重新整理，有可能從根本上解決世界人口、糧食、資源、環境和氣候等影響人類生存與發展的重大問題。

融合。當今世界正處於資訊經濟與生物經濟同步交互發展的變革性時期，資訊科技與生物技術的跨界融合，孵化促進了一系列交叉性技術和顛覆性創新。計算生物學正在成為現代生物學研究的核心方法之一，新技術研發突破正在推動生物科學進入“計算設計”時代；生物科學研究正逐步由實驗驅動拓展向資料和智慧驅動轉型；以碳基為核心的計算與儲存技術開發或將突破資訊科技產業增長極限面臨的瓶頸問題；以機械化為主的資訊科技設施向生命化方向發展，從軟體和應用層面極大延伸其功能和表現。未來，生物技術與資訊科技領域還將繼續加速融合共生，相互迭代促進，推動前沿顛覆性創新和高成長性產業發展，匯聚成為引領新一輪科技和產業革命的主要力量。

穩健。新一代生物經濟的產業模態表現出更加依賴於創新驅動，產業組織模式發生深刻變化，具有多元化、分散化、高值化、人本化等特徵，表現出極大的靈活性、適應性和快速響應能力，成為具有彈性、反脆弱性和可持續性的經濟形態，對於後疫情時代的自然和經濟恢復將發揮至關重要的作用。

包容。當前，全球仍然面臨許多嚴峻的挑戰，從生物多樣性喪失到全球變暖加劇，從自然災害頻仍到地緣衝突震盪，這些百年變局對全球的科技、經濟、金融體系帶來了巨大沖擊，引發了國際社會秩序和治理體系的諸多問題，促使人們開始反思全球化背景下科技發展、人類活動與自然的關係。新一代生物經濟的發展秉持有利於環境、社會和科技治理的原則，開展負責任的投資、創新與合作，將為人類文明的可持續發展提供系統性解決方案。

　　響應生命的召喚，順應歷史的潮流，發展可持續生物經濟，將為全人類福祉和地球健康提供不竭動力。萬物和諧、天人合一，在源遠流長的中華文明的每一段繁榮歷程中，無不伴隨著保護生物資源和實踐生物技術的哲學與智慧。新一代生物經濟的發展，一定能夠更快地推動我國現代生物科技強國建設，更好地助力實現中華民族復興偉業。

刊於《瞭望》2022年第23期