解读美国《捍卫生物经济》报告

■文/张华 穆振娟（江苏省科学技术发展战略研究院）

本文从产业定义、危机识别和捍卫策略三个维度解读美国《捍卫生物经济》报告。在此基础上，提出美国在今后一段时期内会大概率构筑生物领域“技术封锁”防线，我国应尽早应对。为此，本文提出，我国应出台生物经济发展战略，以高端仪器装备攻关为重点，夯实生物经济制造业基础。同时，重视生物经济产业风险防控，构建跨领域融合的生物经济发展格局。

作为全球科技霸主，美国在打响信息安全第一枪之后，又将保障生物经济安全列入日程。2020 年1 月，受美国国家情报总监办公室委托，美国国家科学院、工程院和医学研究院联合发布了题为《捍卫生物经济》的研究报告（以下简称报告）。该报告首次系统阐述了生物经济的内涵及特征，并对美国联邦政府提出了有建设意义的政策，具有较强的借鉴意义。

一、生物经济：美国如何定义

为了划定美国生物经济的范围并建立评估生物经济及其资产的统一框架，报告提出：美国的生物经济是由生命科学和生物技术的研究和创新驱动的经济活动，并获益于工程技术、计算以及信息技术的进步。该定义涵盖了许多不同的科学、工程原理和领域与生命科学的融合，并提出生物经济的跨学科性质是其成功和成长的关键，使其能够渗透到传统上被认为独立于生命科学的经济领域（见专栏）。

二、产业危机：美国如何识别

过去，美国政府在生命科学、计算和信息科学以及工程学方面进行持续强劲的投资，奠定了美国生物经济的全球地位。但是，随着其他国家对生物经济的投资不断增加，美国目前在该领域的领导地位将受到挑战。尤其是在生命科学中，计算和信息科学的应用落后可能会破坏美国在日益全球化、数据驱动的生物经济中的领导地位。

（一）缺乏统一领导和统一发展战略

报告认为生物经济范围很广，生命科学研究广泛分布在美国政府的许多机构和部门，没有一个机构对生物技术产业或生物经济的发展负主要责任，每个机构和部门都有其自身的任务和相关的科学领域，这种分散的分布方式对大规模的协调提出了重大挑战。因此，没有任何政府机构有权全盘监督、评估美国生物经济并识别可能引起的新问题，更无法制定促进和保护生物经济的新政策。

专栏 美国生物经济的四大驱动力

生命科学：使人们能够了解世界上所有生命科学的生物学子学科，是生物经济的核心。它们包括生物学、生物医学、环境生物学和农业科学。

生物技术：先进的测序、代谢工程、基因表达的表观遗传调控和基因编辑等既可应用又可实现生命科学的技术进步，都在推动生物经济发展。它们用途广泛，包括治愈疾病、提高农作物产量和创造新产品。

工程技术：生物技术的进步可能需要数百万次实验才能将一种新产品推向市场。机器人技术、微流体技术、组织工程学和细胞培养是用于帮助生产生物经济产品的工程学过程。此外，将工程原理（例如设计—构建—测试）应用于生物学已经极大地加速了合成生物学的领域。

计算和信息科学：计算和信息科学允许对可以预测结果的实验进行数学建模。诸如机器学习之类的高级计算技术，极大地提高了在大型复杂数据集中观察、推理的能力，从而消除了不必要的实验并为最有希望的潜在客户指明了道路。

（二）生物领域投资力度下降

报告对投资活动的分析表明，联邦政府在生物领域的投资速度已停滞不前，而其他国家正在增加其投资。虽然当前美国在生物科学领域的公共投资方面仍处于世界领先地位，但相对竞争力的下滑必须引起重视。因为对基础研究的支持不足会削弱美国产生突破性科学成果或实现增量学习的能力，还会削弱美国培养和招引世界顶级研究人才的能力。

（三）削弱保留熟练劳动力的能力

一直以来，国际学生在美国高等学校招生中占很大比例，尤其是在研究生级别的STEM（工程类、生物科学类、数学与统计学、物理科学类）学科中，外国出生的员工构成了美国STEM 研究人员的重要组成部分。这些研究人员为美国目前充满活力的研究事业做出了巨大贡献。但是，一方面，签证政策的最新变化以及有关对外国政府人才计划和资金有潜在联系的研究人员的调查和新政策，有可能阻止来自世界各地的有才华的研究人员来美国，减少美国生物经济领域的熟练劳动力。另一方面，随着联邦对美国大学和生物经济培训计划的资金不足，有可能削弱培养和保留熟练技术劳动力的能力。

（四）价值链的安全受威胁

随着生物经济继续渗透到新的领域，保持原有的生产模式将破坏现有的价值链。如果受到政治关系的变化或美国无法控制的其他因素的影响，尤其对某些单一来源的依赖，生物经济价值链关键部分的破坏或风险会对国家构成重大风险。美国对生物经济价值链的安全十分重视，当前，美国外国投资委员会（CFIUS）负责审查对美国公司的潜在外国投资和购买，2018年8 月，《外国投资风险审查和现代化法案》签署成为法律，其中包括了评估外国对美国生物经济实体的投资影响。

（五）网络安全实践和保护措施不足

生命科学研究的动力是收集和分析大量数据，这些数据通常是通过使用自动化和网络连接的仪器来生成的。高吞吐量的计算处理能力以及信息交换和存储能力日益增强了处理此类数据的能力。但是，网络安全实践和保护措施不足，使生物经济面临与这些庞大的数据存储和联网的自动化仪器相关的重大新风险。其中，大型公司倾向于了解传统的网络问题并拥有提供保护的信息技术基础架构，而小型公司和学术机构往往容易忽视这些方面，导致其成为网络入侵的目标。

三、捍卫策略：美国如何行动

（一）建立统一的战略协调机构

报告建议，白宫应建立一个全政府范围的战略协调机构，负责保持美国生物经济的实力，挖掘其发展的潜力。该协调机构应由白宫高级领导层主持，并由科学、经济、监管和安全机构作为主要参与者负责相关事宜。它应负责相关的长期规划活动，并应由各种各样的相关外部利益相关者（如非政府组织和学术界）提供意见。此外，通过该战略，协调机构应确定并提高人们对美国政府可以通过哪些手段来推进生物经济的认识，包括政府购买生物产品等现有手段。

（二）将资助生物经济作为公共投资优先事项

为保持美国在全球生物经济领域的竞争力和领导地位，美国政府应优先投资基础生物学、工程学、计算机和信息科学。此外，报告建议，未来公共投资的高度优先事项应该是支持这些研究领域的各级人才研发。

（三）建立和维持熟练的劳动力

报告建议美国政府应继续出台政策，支持吸引和留住可以为美国生物经济做出贡献的世界各地科学家，要认识到开放的学术参与，虽然会给其他国家带来潜在的利益，但对美国的科技企业具有更大的好处。同时，报告还建议应由美国安全、科学和任务机构密切合作，制定旨在减轻外国研究人员在美国研究机构中造成的任何经济和安全风险的政策。

（四）保护价值链和审查外国投资

美国生物经济需要能够通过确保为其提供动力的价值链安全来保障自身发展安全。报告建议，美国政府应召集其科学和经济机构的代表，允许他们访问相关的机密信息，并向安全机构提供主题方面的专业知识，以便识别对美国利益和生命力至关重要的生物经济全球价值链的各个方面。协助美国外国投资委员会（CFIUS）评估涉及美国生物经济的外国交易对国家安全的影响。

（五）改善网络安全和信息共享实践

报告建议，改善网络安全和信息共享实践要做到：一是所有生物经济利益相关者应采取最佳做法，确保信息系统（包括存储信息、知识产权、私有信息以及公共和私有数据库的系统）免受数字入侵、渗透或操纵。二是为保护生物信息数据库的价值和实用性，美国科学资助机构应投资于此类数据库的现代化管理和完整性。三是生物经济利益相关者应争取成为一个或多个相关信息共享和分析中心（ISAC）或信息共享和分析组织（ISAO）的成员，或考虑为生物经济成员创建一个新的基于部门信息共享组织的网络安全和基础设施安全局。四是美国国土安全部应召集生物经济利益相关者，以建立有关共享网络威胁信息的相关模型的意识。召集的参与者应考虑是否需要一个资料库来托管和维护与生物经济相关的关键开源软件、算法组件和数据集。

四、对我国的启示

该报告的出台，昭示了美国捍卫其生物经济的态度，我国亟需有所行动，以把握全球生物经济发展的机遇，迎接潜在的挑战。

一是出台生物经济发展战略。据相关学者预测，2020 年我国生物经济规模有望达到10 万亿元，到2030 年达到30 万亿元。我国的江苏、浙江、山东、广东等地区都是生物经济大省，在食品与营养、生物制药与健康、生物炼制、生物能源、生物酶、生物化学品、生物材料、环保与生态服务等多领域兼具科研强和产业强的优势。因此，我国应尽早出台生物经济发展战略，系统谋划全国生物经济各领域的协调发展。同时，发挥重点地区的产业所长，以国家级农业高新技术开发区为主阵地，支持一些地区打造生物经济示范区，在局部地区形成引领之势。

二是夯实生物经济制造业基础。我国制造业门类齐全，本土化供应能力强，具备发展生物经济的制造业比较优势。但是，我国生物技术领域相关高端仪器装备大部分还依赖进口，离自主可控的要求还很远。一旦高端仪器装备沦为贸易争端和霸权主义的“制衡工具”，将对生物相关的高端产业构成威胁。我国应发挥“举国体制”的制度优势，构建使命导向的高端仪器装备重大科研任务，加快关键核心技术攻关,突破技术装备瓶颈,夯实生物经济的制造业基础。

三是重视生物经济产业风险防控。美国早就在2012 年就出台了“国家生物经济”蓝图，近年更是将生物经济提高到前所未有的高度。2019 年，我国的私营部门向生物经济投入了144 亿美元，远超美国，已经成为全球生物经济领域竞争的重量级选手。为了应对未来竞争与风险，美国提出了保护乃至捍卫美国生物经济。这对全球释放了一个信号，有可能在今后，美国会在生物技术领域构筑“技术封锁”防线。我国应尽快将生物经济产业风险列入科技风险识别和防控的重要议题，做好战略性应对准备。

四是构建跨领域融合的生物经济发展格局。从美国生物经济的四大驱动力来看，生物技术的“计算化”“工程化”“数据化”越来越明显。我国应支持计算技术、信息技术、工程技术等领域的研发与生物技术融合，支持相关领域团队构建创新联合体。如：新冠疫情影响下，许多药物研发企业的药物临床研究都已经暂停。美国部分企业通过人工智能技术模拟临床研究，实现停工不停“研”。护航生物经济，多维度的技术支撑必不可少。