国内外生物技术产业发展现状及黑龙江省优势与对策
2012-08-15陈烈
陈 烈
(黑龙江省科学技术情报研究所,黑龙江 哈尔滨150001)
生物技术是20 世纪后期人类科技史上最令人瞩目的高新技术,它始源于生命科学的分子水平和细胞水平上的基础研究,是生物学与技术科学相结合的产物,与微电子、新材料一起,在新技术革命中构成三大尖端技术,而生物技术是先导型技术,是各学科最富有活力的生长点,也是未来几十年发展速度最快的科学技术之一。生物技术产业是当今世界正在快速兴起的战略性新兴高技术产业,它是国际科技竞争乃至经济安全的重点,生物技术也是第五个经济波的组成部分,对解决人类社会面临的资源、环境、健康和食品等问题具有重大支撑作用,被公认为是继信息技术之后下一轮知识经济的主导技术,生物技术产业已经成为世界上发达国家和许多发展中国家经济发展的战略重点。我国人口众多,人均资源少,面临着巨大的人口资源与环境压力。因此,发挥我国特有的生物资源优势与技术优势,面向健康、农业、环保、能源和材料等领域的重大需求,迫切需要大力发展生物技术产业,提高自主创新能力,重点发展生物医药、生物农业、生物能源、生物制造和生物环保等领域,大力支持生物技术产业发展,推动生物技术产业与区域经济协调发展。
一、国外生物技术产业发展现状
随着生命科学与生物技术的飞速发展,生物技术产业为世界各国的医疗、制药、农业、能源、环保和化工行业开辟了广阔发展前景,形成了巨大的和潜在的市场。无论是发达国家还是发展中国家都纷纷将发展生物技术及其产业提到了国家战略的高度。生物技术的应用领域有很多,在生物技术诞生后短短20年内,生物技术在世界范围众多领域蓬勃发展,已取得了举世瞩目的成就,呈现出广阔的应用前景。随着生命科学基础研究的不断发展和与其他高技术的相互渗透,生物技术将加速更新并达到更高水平。
近十年来,全球生物技术产业的产值以每年25% ~30%的速度增长,约是世界经济平均增长率的10 倍,生物技术专利已经占到世界专利总数的30%。生物技术正以其巨大的活力,改变着传统的社会生活方式和产业结构,迅速向经济和社会各个领域渗透和扩散,推动着社会生产力的飞速发展。生物技术将会影响现代世界技术经济的整个面貌,并将代表一个国家的科技力量,成为经济社会的重要支柱。如今,世界各国都想尽快掌握它,运用它,把发展生物技术当做自己的强国之路和新的国策,竞相制定规划和计划,以推动本国生物技术的发展,唯恐失去战略机遇。很多学者预测,到2020年,全球生物技术产业产值预计将达到3 万亿美元;2025年,人类社会将全面进入到生物经济社会。
全球生物技术产业出现了一批影响未来的重大技术:人类基因组学/蛋白质组学、干细胞技术与组织工程、生物信息学、转基因技术、克隆技术、生物芯片/蛋白芯片/组织芯片、基因治疗与细胞治疗、反义核酸技术和单抗技术等对现代生命科学及生物技术产业产生了巨大的影响;生物技术产业格局从治疗为主向治疗、保健和提高生活质量的健康产业过渡。跨国公司生物技术平均R&D 投入与销售收入的比例已经超过10%,创新型产品不断涌现。1998年以来,世界生物制药业格局发生了剧烈变化,全球市场排名的前五强中有四席是重组的结果,前二十强的市场集中度高达67.8%。小型企业走专业化道路,在生物制药行业尤其明显。
二、我国生物技术产业发展现状
生物技术是中国与发达国家差距相对较小的高技术领域,与发达国家相比,中国生物技术产业发展起步较晚,但由于我国政府对发展生物技术给予高度重视,发展也相当迅速。特别是改革开放以来,把生物技术研究放在高技术领域的首位,近年生物技术研究经费大幅增加了25 倍。并且我国具有发展生物技术产业的基础和巨大市场需求,大力发展生物技术产业,是增强我国国际市场竞争力的重要手段,是培育新的经济增长点,提升我国产业国际分工地位和保障国家长远发展的需要。我国政府正在从不同层面大力推动生物技术产业的发展,无论是技术研发还是产业化示范,都有政策、财政以及税收等不同方面的支持。
作为国际生物技术产业领域的后起之秀的中国,产业影响和国际地位逐步提高,目前,我国生物技术产业发展呈现出一些新的特点:
1. 生产快速发展,资产规模稳步扩大,应用领域不断拓宽
我国生物技术产业开始于20 世纪80年代,据统计,2008年我国生物医药实现产值8666 亿元,同比增长25.23%,比高技术产业同期增长高出11.42 个百分点,比全国工业增长高2.42 个百分点。其中,生物制药增长率高达30.65%,医疗器械同比增长31.43%。
2. 生物技术研发取得重要成果
为加快生物技术产业的发展,我国政府始终把生物技术列为国家重大科技计划,政府不断加大科技和研发投入,很多地方政府也分别出台政策,引导和鼓励生物技术产业的发展,取得了较好的效果,人们对生物技术及其产业发展的重要性认识进一步提高。获得了一批具有自主知识产权的新基因、新表达系统、生物工程、药物进入了创制阶段,开发了一系列关键平台技术,动植物转基因技术成熟,杂交水稻大面积推广,转基因的棉花、番茄已经进入了商业化的发展,有数十种基因药物已经进入了实用化阶段。
3. 具备了生物技术方面研究开发的良好基础
经过多年发展,我国已经具备了一定规模生物技术研究领域的人才资源。目前从事生物技术研究与开发的技术人员数量大幅增加,截至2005年,生物技术企业从业人员超过5 万人。这一初具规模和具有一定竞争力的研究队伍工作在我国生物技术领域,加大了科学研究的深度和其他技术的渗透,将形成新的交叉学科和边缘学科,使我国生物领域技术水平产生了质的飞跃。
4. 生物技术企业不断发展壮大,产业集聚逐步形成
由于生物技术前景广阔,发展空间及潜力巨大。我国从事生物技术产品开发的企业,如雨后春笋不断涌现,截至2005年,全国共有生物技术企业约500 家,我国涉足生物医药的上市公司已达120 余家,其中70 多家投资生物技术领域。生物技术产业龙头企业先后涌现,产业集聚地正在逐步形成。
5. 生物技术产业国际化步伐加快,对外贸易快速增长
我国与国际合作步伐明显加快。我国生物技术企业通过向发展中国家和地区输出技术、产品和资本,以研发服务手段与欧美发达国家合作等方式加快进入国际市场。据统计,2006年、2007年,全国生物医药实现出口交货值增速分别为21.04%、20.51%。2008年,全国生物医药产品实现出口总额319.7 亿美元,同比增长30%;医疗设备及器械制造业实现出口110.7 亿美元,同比增长31.5%。
6. 生物技术自主创新能力不断增强,产业集聚发展态势进一步明朗,带动效应逐步显现
我国生物技术产业创新步伐加快,自主创新能力得到提升。药物基因和蛋白筛选国家工程实验室、中药标准化技术国家工程实验室、西北濒危药材资源开发国家工程实验室、工业酶国家工程实验室、棉花转基因育种国家工程实验室和艾滋病疫苗国家工程实验室等10 个国家工程实验室启动建设;农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程项目建成运行;治疗型乙肝疫苗、人工耳蜗、数字x 线机、重组高效抗肿瘤抗病毒蛋白和植酸酶玉米等一批重大技术和产品研制取得重要进展。目前,经认定的国家生物产业基地共有22 个。2008年,国家生物产业基地继续保持快速增长态势,实现产值7220 亿元,同比增长高于全国生物技术产业平均水平,占全部生物技术产业产值的约66%。
三、黑龙江省生物技术产业发展的优势基础
1. 资源基础
黑龙江省国土面积45.4 万平方公里,耕地面积1.76亿亩,草原面积约6500 万亩,全省可利用后备耕地资源近2250 万亩,占全国可开发耕地的22.5%。截至2008年,全省大豆种植面积已达5000 万亩以上,玉米种植面积5000 万亩以上,水稻种植面积3500 万亩以上。大豆产量占全国的40%,水稻产量占全国粳稻产量的1/3。全省年产生农业秸秆5600 万吨,畜禽粪便5000 万吨,林业和木材加工剩余物4000 万吨以上。这些丰富的资源是发展生物产业的基础保障。
2. 技术基础
通过科技立项支持生物技术基础研究、应用研究和产业化前期等方面均开展了相应工作。到目前为止,在生物领域黑龙江省共有国家二级重点学科2 家:东北林业大学植物学、东北林业大学生态学;国家一级学科博士点3 家:东北农业大学作物学、东北林业大学生物学和哈尔滨医科大学生物学;硕士点2 家:东北农业大学生物学、哈尔滨师范大学生物学;国家二级学科博士点三家:东北农业大学植物学、哈尔滨师范大学遗传学、东北农业大学生物化学与分子生物学;硕士点11 家。全省共有国有和民办的科研院所234 家,其中涉及生物医药共计54家,占总数的23%;全省拥有生物产业公共服务平台28家,其中:工程技术研究中心11 家、重点实验室10 家、中试基地7 家。黑龙江省各类企业、院所、高校在生物产业领域共申报专利430 项,其中:发明专利364 项、实用新型专利66 项。在430 项专利中,生物能源26 项、生物制造59 项、生物医药138 项、生物农业117 项、生物环保90项。
3. 人才基础
黑龙江省拥有一大批生物技术领域顶尖科学家和领军人物,他们在各自领域都有很高的研究能力,也培养了大量相关专业高水平人才。哈兽研形成了以工程院院士、本领域学科带头人为领衔,博士和海归中青年科技人员为主体,具有较强研发创新能力的优秀科研团队。哈兽研的羊痘疫苗、猪瘟兔化疫苗、牛瘟兔化疫苗和马传贫弱毒疫苗的研究属于原始性创新,这些研究成果的应用创造了巨大的经济效益和社会效益。东北农业大学于1987年在全国高校率先创建生物工程学科,经过十多年的努力,培养出了一批站在世界科技前沿的专家学者。2000年东北农业大学和法国合作克隆出第一只胚胎干细胞小鼠“哈尔滨”,同年末采取非“多莉”方法成功克隆出体细胞克隆牛“周让娜”,2003年获得世界首例体细胞克隆大鼠。世界首例胚胎细胞克隆猴完成者孟励、世界首例体细胞克隆雪貂的完成者都是黑龙江省培养的杰出人才。在生物领域全省共有国家二级重点学科2 个,国家一级学科博士点2 个,国家二级学科博士点3 个,硕士点11 个。
4. 产业基础
截至2008年底,全省生物企业初步统计有198 家,产值超亿元的企业有45 家,其中,生物农业领域14 家;生物医药领域18 家;生物制造领域6 家;生物能源领域2家;生物环保5 家。全省共有生物产业高新技术企业110家,认定的高新技术产品370 项。据全国化学工业协会统计,哈药集团利润在全国医药工业企业中排名第二。哈兽研所属的维科生物公司位于全国三甲行列,哈药集团生物疫苗有限公司等黑龙江省三家企业排名全国前十位。全国生物疫苗生产企业主要分布在东北,而在黑龙江省的密度最大;在生物农业领域,省科学院微生物所生产的食用菌菌种每年创直接经济效益近500 万元,间接经济效益达数亿元,省内外有一百万家食用菌栽培户和企业使用该所提供的菌种。此外,黑龙江省毗邻俄罗斯,有着多年科技和产业交流的历史。俄罗斯在生物科学、技术和产业方面有着很好的基础,也有着丰富的生物资源,并且存在着巨大的生物产品市场。这些为黑龙江省生物产业的发展提供了良好的国际条件。
四、加快发展黑龙江省生物技术产业发展的对策建议
生物产业作为黑龙江省蓬勃兴起和迅猛发展的战略性新兴产业之一,今后一段时间要突破和掌握一批决定生物产业发展的关键技术,促进产业结构调整和优化升级。应充分发挥黑龙江省生物产业基础优势,重点发展生物医药、生物农业、生物能源、生物制造和生物环保等产业。
1. 加强中药创新和制药核心技术研究,开发一批具有自主知识产权的现代中药制剂,提高中药制造业现代化水平。优先开展现代中药制剂的研究和产业化开发,中成药的剂型改造和二次创新,推进中药材GAP 种植基地建设。
2. 加强疫苗、诊断试剂和创新药物的研究。应开展包括防控艾滋病、肝炎、肺炎、胃炎、流感和溃疡等耐药性病原菌感染性疾病和治疗肿瘤、乙肝等疾病的新型人用疫苗,生物芯片,防治免疫性疾病、遗传疾病和感染性疾病的基因重组蛋白类药物、抗体药物耐药致病菌噬菌体药物等新型生物技术创新药物,免疫调节功能基因工程药物,治疗类风湿病的基因工程药物以及微生物源生化药物的研究与产业化开发。
3. 加强生物技术在农业领域的应用,开展对克隆主要抗病、抗逆、产量、品质等动植物优异性状的基因或主效基因,生物农药、生物肥料以及微生物饲料添加剂和转基因动植物育种技术研究和转基因动植物品系的研究。在农业良种方面,开展大豆分子聚合育种等高产、优质、多抗、广适性品种产业化,玉米不育化优良杂交制种,高产水稻新品种,马铃薯新品种,小麦新品种,蔬菜新品种,牧草新品种,肉牛品种改良扩繁技术,改良猪种,开发禽类良种,建设水产原良种繁育体系,建设水产苗种和水生动物检疫检测体系。
4. 生物能源方面,应加快生物柴油、燃料乙醇、生物质发电和供热、生物质致密成型燃料和生物制氢的工业化建设。采用国际先进的酶裂解和微波技术,以各种谷物秸秆、蒙古栎种子等农林业残余物及非粮作物为原料生产生物燃料乙醇,开展农作物秸秆生产乙醇的基因工程菌及秸秆生产能源乙醇的生物技术研究。扩大能源植物菊芋种植面积,开展菊芋应用研究和开发。
5. 在生物制氢方面,以现有生物制氢研究技术为基础,进一步开发生物制氢菌种和装备,为产业化奠定基础。开发低成本的生物制氢菌种及利用废水、秸秆等生物制氢技术。在沼气方面,开发东北地区低温沼气发酵菌群筛选及高产甲烷技术研究,实现高寒地区沼气的常年生产。
6. 加强生物基材料和微生物制造技术的研究与产业化开发。研究生物技术在传统食品加工领域里的新技术、新工艺和新产品,利用生物催化方法实现食用天然色素靛蓝生物合成,利用现代生物技术选育和改造的微生物菌种发酵生产大豆蛋白活性肽,研究开发有机酸类、酵母菌类等生物化工产品及生物制品,利用微生物发酵技术生产乳糖酶,生产精制酶制剂和复合酶制剂,生物催化合成手性醇。
7. 有效利用产学研联合机制,建立并完善以企业为主体的技术创新平台,掌握一批生物医药产业发展的核心技术、关键技术,开发一批具有较高科技含量和竞争力的产品。
生物技术在我国已得到广泛应用,产业规模持续增长。黑龙江省各级政府应不断加大对生物技术产业的支持力度,加强对外合作和引进,延伸生物技术产业开发领域和产品,扩大产业规模。提高自主创新能力,提升生物技术水平,相关企业应不断形成具有自身特色的发展领域和品牌产品,提高核心竞争力,大力开拓国内外市场,抢占生物经济时代制高点。
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