現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢

現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢V:1.0精細(xì)整理，僅供參考現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢日期：20xx年X月現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢摘要：綜述了現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的疫苗、工業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)及其在生物技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用情況，介紹了生物技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)攻關(guān)課題研究進(jìn)展，展望了今后的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與趨勢1前言生物技術(shù)也稱生物工程，它是在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上建立的、為創(chuàng)建新的生物類型或新生物機(jī)能的實(shí)用技術(shù)，是現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。具體而言，生物工程技術(shù)包括轉(zhuǎn)基因植物、動(dòng)物生物技術(shù)、農(nóng)作物的分子育種技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)、納米生物技術(shù)、重要疾病的生物治療等。當(dāng)前，世界生物技術(shù)發(fā)展已進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的起始階段，蓬勃興起和迅猛發(fā)展的生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物制造、生物環(huán)保等領(lǐng)域，正在促使生物產(chǎn)業(yè)成為世界經(jīng)濟(jì)中繼信息產(chǎn)業(yè)之后又一個(gè)新的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)[1]?，F(xiàn)代生物技術(shù)以20世紀(jì)70年代DNA重組技術(shù)的建立為標(biāo)志，以世界上第一家生物技術(shù)公司——Gene-Tech的誕生（1976）年為紀(jì)元[2]。此后，越來越多的科學(xué)家投身于分子生物學(xué)研究領(lǐng)域，并取得了許多重大的進(jìn)展。至此，以基因工程為核心的技術(shù)上的革命帶動(dòng)了現(xiàn)代發(fā)酵工程、酶工程、細(xì)胞工程以及蛋白質(zhì)工程的發(fā)展，形成了具有劃時(shí)代意義和戰(zhàn)略價(jià)值的現(xiàn)代生物技術(shù)。生物技術(shù)的最大特點(diǎn)是具有再生性，可以循環(huán)利用生物體為操作對(duì)象，在節(jié)約原材料和能源方面有巨大的潛力，而且投資少、周期短、經(jīng)濟(jì)效益大，并且沒有污染。他是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在解決人類社會(huì)面臨的一系列重大問題，如糧食、健康、環(huán)境和能源方面已經(jīng)取得并將取得更大進(jìn)展，對(duì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)諸領(lǐng)域的發(fā)展有著不可估量的影響。2全球現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀2.1產(chǎn)值繼續(xù)增長2013年，全球生物工程藥品市場規(guī)模為2705億美元，2014年增長至3051億美元?；诩膊≡\斷和治療對(duì)重組技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)以及DNA測序技術(shù)等的需求不斷增加，全球生物技術(shù)市場預(yù)計(jì)以12.3%的年復(fù)合增長率增長，至2020年全球生物技術(shù)市場規(guī)模達(dá)6068億美元。隨著美國、中國以及印度等人口基數(shù)的不斷增長，對(duì)小麥、水稻、甘蔗、豆類等糧食產(chǎn)品以及農(nóng)業(yè)發(fā)展需求的增長給生物技術(shù)市場的增長帶來很大的影響。農(nóng)業(yè)用地的有限性、水資源的短缺、農(nóng)作物產(chǎn)量低下以及害蟲襲擊促進(jìn)研究人員開發(fā)創(chuàng)新農(nóng)業(yè)技術(shù)。轉(zhuǎn)基因作物等生物技術(shù)的應(yīng)用也是市場增長的主要驅(qū)動(dòng)力。2.2產(chǎn)業(yè)的發(fā)展集中在美歐日目前全球生物技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用和消費(fèi)仍然集中在美國、歐洲和日本，2001年美國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占全球的47%，其次為日本和歐洲，分別占23%與14%。產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展情況，分析國際生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的國家和地區(qū)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)赝呀?jīng)形成了若干個(gè)產(chǎn)業(yè)集聚地，例如美國形成了波士頓（Boston）、洛杉磯（LosAngeles）、紐約（NewYork）、費(fèi)城（Philadelphia）、北卡金山角（Raleigh-Durham）、圣地亞哥（SanDiego）、舊金山（SanFrancisco）、西雅圖（Seattle）及華盛頓巴爾地摩（Washington-Baltimore）九大生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)，這9個(gè)地區(qū)集中了全美3/4的生物技術(shù)公司，已經(jīng)形成了明顯的產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢，確立了美國在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)上的頭號(hào)強(qiáng)國地位。其它包括英國的劍橋基因組園、法國巴黎南郊的基因谷、德國的生物技術(shù)示范區(qū)、印度班加羅爾和得里生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)等，都為該國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了有力的推動(dòng)作用。這其中最具代表性的就是美國九大生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)。鑒于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的集聚發(fā)展特性，許多國家已經(jīng)將建立生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地，實(shí)施政策傾斜，市場驅(qū)動(dòng)，政府誘導(dǎo)，推動(dòng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的集聚式發(fā)展作為了產(chǎn)業(yè)推動(dòng)的重要舉措。3我國現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀3.1中國生物技術(shù)的發(fā)展形勢近年來，我國生物技術(shù)取得了很大的發(fā)展。初讀形成了醫(yī)藥生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、工業(yè)生物技術(shù)等門類齊全的生物技術(shù)研究、開發(fā)、生產(chǎn)體系。我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)正快速發(fā)展并將大力推動(dòng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在國際經(jīng)濟(jì)大環(huán)境驅(qū)動(dòng)下，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)逐漸成為我國新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。3.2中國生物技術(shù)在國際中的地位經(jīng)過科研工作者的努力，中國生物工程技術(shù)逐漸接近世界領(lǐng)先水平，長三角生物技術(shù)研究部分領(lǐng)域達(dá)世界先進(jìn)水平，但是，中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)與外國仍有較大差距。3.3中外生物科技發(fā)展合作狀況生物技術(shù)領(lǐng)域國際合作頻繁，中國和東盟開展中國—東盟熱帶資源保護(hù)與生物技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域合作[3]；中國和意大利共創(chuàng)生物技術(shù)信息通訊和生物技術(shù)領(lǐng)域合作機(jī)遇；中國和德國合作研究納米生物技術(shù)；中國和法國合作干細(xì)胞研究。4現(xiàn)代生物技術(shù)的前沿領(lǐng)域4.1農(nóng)業(yè)生物技術(shù)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是指運(yùn)用基因工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、酶工程以及分子育種等生物技術(shù)，改良動(dòng)植物及微生物品種生產(chǎn)性狀、培育動(dòng)植物及微生物新品種、生產(chǎn)生物農(nóng)藥、獸藥與疫苗的新技術(shù)。主要研究方向有轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物、生物農(nóng)藥、生物肥料、獸用疫苗、動(dòng)物克隆等方面，并且發(fā)展前景空間巨大，其產(chǎn)品市場發(fā)展迅猛。4.2工業(yè)生物技術(shù)2012-2014年，我國工業(yè)生物技術(shù)發(fā)明專利數(shù)量增長快速，在全球處于領(lǐng)先水平，全球總計(jì)公開工業(yè)生物技術(shù)發(fā)明專利28154件，其中有一半（14862件）在中國進(jìn)行保護(hù)。按照專利家族成員國分布情況統(tǒng)計(jì)，在所有專利家族中，中國發(fā)明專利所占份額最高，達(dá)到31%，是排在第二位美國專利的2倍。來自中國專利權(quán)人的工業(yè)生物技術(shù)中國發(fā)明專利數(shù)量總體呈現(xiàn)出較快的增長趨勢。其中，2014年工業(yè)生物技術(shù)中國發(fā)明專利公開中有82.5%都是來自中國專利權(quán)人的申請(qǐng)，達(dá)到近年來新高。此外，中國在工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)研究也居于國際領(lǐng)先地位。2012-2014年，全球?qū)W者在工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域的專門性代表期刊發(fā)文量為19797篇，中國共發(fā)文5114篇，發(fā)文量排名全球第一，排名第二的美國共發(fā)文4019篇。兩國發(fā)文量合計(jì)占全球發(fā)文的46.1%，數(shù)量優(yōu)勢明顯。目前，中國工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展已經(jīng)具備一定的產(chǎn)業(yè)格局，自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，生產(chǎn)技術(shù)水平大幅提高，在發(fā)酵產(chǎn)品、生物化學(xué)品、生物基材料、生物能源等方面有較大優(yōu)勢。4.3醫(yī)藥生物技術(shù)近年來我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，各省市紛紛出臺(tái)促進(jìn)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)鼓勵(lì)政策，設(shè)立專門產(chǎn)業(yè)園區(qū)，民間投資熱情高漲，其中干細(xì)胞研究為心肌梗塞、脊髓損傷、肝硬化、糖尿病等多領(lǐng)域疾病的治療提供了希望，是近期醫(yī)學(xué)前沿重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，更是我國最有希望走到世界前列的研究領(lǐng)域。北大未名集團(tuán)在生物技術(shù)領(lǐng)域始終走在時(shí)代的前沿，自2013年在合肥半湯建立世界首個(gè)生物經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)，建造世界最大的抗體藥生產(chǎn)基地，與美國貝勒醫(yī)學(xué)院合作進(jìn)行的CAR-T免疫細(xì)胞治療技術(shù)在治療癌癥這一領(lǐng)域取得了良好的臨床效果。我國將為醫(yī)藥生物技術(shù)領(lǐng)域的專家學(xué)者提供一個(gè)交流與合作的平臺(tái)，探索全球醫(yī)藥生物技術(shù)發(fā)展方向，推廣先進(jìn)的技術(shù)與先進(jìn)模式，為政府、研究機(jī)構(gòu)和相關(guān)企業(yè)提供借鑒參考，對(duì)推動(dòng)我國醫(yī)藥生物領(lǐng)域起到巨大的指導(dǎo)和推動(dòng)作用。5生物技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)攻關(guān)課題研究進(jìn)展分析5.1RNA研究加拿大蒙特利爾大學(xué)克疫與癌癥研究所項(xiàng)目負(fù)責(zé)人計(jì)算機(jī)系教授FrancoisMajor領(lǐng)導(dǎo)的生物信息學(xué)院研究小組摸索出了有關(guān)核糖核酸（RNA）結(jié)構(gòu)的“字母表”，利用它可以方便地根據(jù)基因測序數(shù)據(jù)推斷出RNA的三維結(jié)構(gòu)；美國科學(xué)家在RNA自我復(fù)制領(lǐng)域取得重大進(jìn)展；日本東京大學(xué)和科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)的研究人員合成世界最短雙鏈RNA片段；小RNA研究取得重要進(jìn)展；中科院大連化物所海洋生物產(chǎn)品工程組薛松研究員在其之前研究的基礎(chǔ)上．再次與合作者利用結(jié)構(gòu)生物學(xué)手段，揭示了另一類非編碼RNA及其相關(guān)蛋白質(zhì)和RNA的復(fù)合物的三維晶體結(jié)構(gòu)及其相互作用。5.2基因治療利用健康的基因來填補(bǔ)或替代基因疾病中某些缺失或病變的基因，設(shè)計(jì)再造出患者能夠接受的正常器官?；蛉藶榈男薷挠腥毕莸幕蚪M達(dá)到治病的目的。當(dāng)下基因療法是先從患者身上取出一些細(xì)胞，然后利用對(duì)人體無害的逆轉(zhuǎn)錄病毒當(dāng)載體，把正常的基因嫁接到病毒上，再用這些病毒去感染取出的人體細(xì)胞，讓它們把正?；虿暹M(jìn)細(xì)胞的染色體中，使人體細(xì)胞就可以“獲得”正常的基因，以取代原有的異?；?。中美醫(yī)學(xué)專家聯(lián)手探索眼科疾病基因治療；基因療法治愈轉(zhuǎn)移性黑色素瘤有新進(jìn)展。5.3環(huán)保生物技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)惡化對(duì)人類健康有重要影響，對(duì)此大批科研工作者通過努力取得豐碩成果，馬自達(dá)公司與廣島大學(xué)合作研發(fā)環(huán)保生物塑料技術(shù)，該項(xiàng)目旨在非糧食作物纖維素生物原料的基礎(chǔ)上研發(fā)新型環(huán)保生物塑料技術(shù)，以間伐木材、稻草、木料刨花等非糧食作物的纖維素為原料，具有不消耗糧食的顯著優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，纖維素生物原料是一種碳平衡資源，有助于削減礦物燃料等不可再生資源的使用量，并減少二氧化碳的排放。南開大學(xué)成功研制生物環(huán)保新材料，南開大學(xué)研制的環(huán)保高分子材料γ-聚谷氨酸將在在食品、化妝品、醫(yī)藥、環(huán)保、農(nóng)業(yè)和水處理等八大領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。據(jù)南開大學(xué)環(huán)境微生物與微生物催化室研究人員介紹,通過微生物方法合成的環(huán)保材料γ-聚谷氨酸,具有優(yōu)良的水溶性和吸附性[4]。6現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展前景預(yù)測6.1發(fā)展空間巨大盡管目前中國的生物科技，尤其是居中國生物產(chǎn)業(yè)之首的生物醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)展較美國、加拿大等發(fā)達(dá)國家仍落后，但“落后”同時(shí)也意味著其中的市場潛力空前。根據(jù)BIO大會(huì)上公布的數(shù)據(jù)，中國處方藥市場預(yù)計(jì)將以26%的年復(fù)合增長率增長，并將在2020年達(dá)到3150億美元，而現(xiàn)如今中國的處方藥市場規(guī)模僅為480億美元，由此可見，生物醫(yī)藥市場的提升空間巨大。6.221世紀(jì)最具發(fā)展前景的高科技產(chǎn)業(yè)伴隨著世界經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的增長，世界經(jīng)濟(jì)一體化已成為大趨勢；高科技引發(fā)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整帶動(dòng)了新世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)的騰飛。大科學(xué)和科技進(jìn)步也同樣帶動(dòng)了一些新興產(chǎn)業(yè)如初升的太陽光芒四射、蓬勃發(fā)展，被譽(yù)為朝陽產(chǎn)業(yè)。生物產(chǎn)業(yè)以其巨大的潛能和高科技含量，成為21世紀(jì)的高科技主角和前沿產(chǎn)業(yè)。世紀(jì)之交的人類基因組計(jì)劃的完成，為現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)，尤其是生物產(chǎn)業(yè)的高技