伴隨基因藥物、預防醫(yī)療、可再生醫(yī)學、新型食品、室內(nèi)種植技術、超級生物加工廠等生物技術進步及由此引發(fā)的產(chǎn)業(yè)變革進程持續(xù)加快,醫(yī)藥、制造、能源、農(nóng)業(yè)等領域不斷產(chǎn)生革命性突破,正在并將繼續(xù)對經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生廣泛而深刻的影響,生物經(jīng)濟時代序幕漸啟,已初步呈現(xiàn)出與信息經(jīng)濟時代迥然不同的全新景象,特別在醫(yī)藥健康、生物農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、能源行業(yè)等領域表現(xiàn)得尤為明顯。
(一)傳統(tǒng)的疾病預防、檢測、治療模式正在被改變
近半個世紀尤其是近20年以來,以基因檢測、細胞治療、精準醫(yī)療、智慧醫(yī)療等為代表的大量新技術,正在改變傳統(tǒng)的疾病預防、檢測、治療模式,為人類健康提供了新的醫(yī)療手段。如,基因測序技術正以比“摩爾定律”更快的速度發(fā)展,第一個人類基因測序由一個科研團隊花費近30億美元、耗時13年于2003年完成,而2017年個人全基因測序費用已壓縮至千元美金以下,時間更是大大縮短。細胞治療技術為治愈腫瘤、血液病、免疫缺陷等重大疾病提供了全新的路徑,盡管目前新的診療手段普遍面臨技術難度大、樣本小、不確定性強、治療成本高等問題,但技術突破和應用拓展也在持續(xù)加快,數(shù)千億美元的新興產(chǎn)業(yè)正在形成。據(jù)美國國家細胞制造協(xié)會(NCMC)預測,再生醫(yī)學制造業(yè)未來10年年均增速將保持在40%以上,全球再生醫(yī)學產(chǎn)品市場規(guī)模將由2016年的189億美元增加到2021年的537億美元。
(二)促進注重自然過程和生物循環(huán)的生物農(nóng)業(yè)快速發(fā)展
生物育種技術進步和應用拓展正在引發(fā)糧食生產(chǎn)、消費邁向全新的發(fā)展階段。育種技術與全基因組選擇、基因編輯、高通量測序、表型組學等領域的新技術加快融合,極大提高了種質資源鑒定與評價、種苗選育與規(guī)模化生產(chǎn)的質量和效率,帶動生物農(nóng)業(yè)進入大數(shù)據(jù)、大平臺、大發(fā)現(xiàn)的嶄新時代。據(jù)國際農(nóng)業(yè)生物技術應用服務組織(ISAAA)統(tǒng)計,過去20余年間全球生物工程作物累計種植面積已超過20億公頃,農(nóng)民累計獲益超過1500億美元,每年降低二氧化碳排放量相當于1200萬輛汽車的碳排放量,減少除草劑和殺蟲劑用量19%,顯示出巨大的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。生物工程改良菌種有效支撐種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模化發(fā)展。2017年,全球農(nóng)用微生物菌劑、疫苗和酶制劑的銷售額約120億美元,預計2020年將達到200億美元。
(三)生物合成技術在制造業(yè)、能源行業(yè)等領域得到廣泛應用
顛覆石化工業(yè)路線的可再生化學品生物制造新路線產(chǎn)業(yè)化進程快速推進,塑料、化纖、橡膠、尼龍及許多大宗傳統(tǒng)石油化工產(chǎn)品逐漸被以可再生碳為原料的生物基產(chǎn)品所替代。據(jù)OccamsResearch研究報告顯示,目前全球生物基材料化學品和高分子材料產(chǎn)量在5000萬噸左右,生物聚合物市場在2017—2021年間復合增長率將達到16.83%,生物基材料產(chǎn)業(yè)已進入從實驗室走向市場的轉折點。以生物催化劑替代化學催化劑,以生物加工過程取代化學工藝過程,在減少化學助劑、重金屬等使用,降低廢氣、廢水排放,節(jié)約生產(chǎn)成本等方面的作用日益顯現(xiàn)。同時,人類獲取食品、藥品等主要依靠農(nóng)業(yè)種植的傳統(tǒng)路徑也會發(fā)生改變,生物合成技術可以使其實現(xiàn)車間生物制造,不僅將創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟利潤和大幅提高生產(chǎn)效率,還能有效減少對自然和環(huán)境的依賴,未來全球食品、天然藥物原料等產(chǎn)業(yè)格局將被重構。在生物經(jīng)濟時代背景下,生物經(jīng)濟將成為大國經(jīng)濟競爭的主戰(zhàn)場,生物資源上升為核心戰(zhàn)略資源,生物技術將與信息技術一并成為衡量國家綜合實力的關鍵底層技術,生物安全在國家安全體系中的地位大幅提升,適應生物技術產(chǎn)品和服務普及推廣的供需制度體系將加快構建。需要認識到,生物經(jīng)濟作為一種嶄新的經(jīng)濟形態(tài),不僅關乎生產(chǎn)效率的提升,對自然、人類等物種本體的改造也有密切關系。信息經(jīng)濟時代,發(fā)達國家和欠發(fā)達國家的差距是效益、效率、“數(shù)字鴻溝”,生物經(jīng)濟時代巨大的差距將會表現(xiàn)為物種的優(yōu)劣、生命權利的歸屬、生存質量的高低、食品資源能源的供給水平。(作者:姜江)