【智庫圓桌】推進生命科學產業創新發展

科技創新是發展新質生產力的核心要素，隨着新一輪科技革命和產業變革深入推進，不斷有前沿技術和顛覆性技術涌現、成熟、應用和擴散，催生新產品、新服務、新模式、新業態。進入21世紀以來，生命科學基礎前沿研究持續活躍，我國生命科學產業蓬勃發展。今年的《政府工作報告》提出，“制定未來產業發展規劃，開闢量子技術、生命科學等新賽道”。本期特邀專家圍繞相關問題進行研討。

生命科學從實驗室到落地應用

什麼是生命科學？從全球範圍來看，生命科學如何轉化爲技術並廣泛應用？

賈旺（首都醫科大學附屬北京天壇醫院神經外科教授）：生命科學是研究生命現象及其運行規律的自然科學，涉及生物體的結構、功能、發生、發展、遺傳和變異等諸多方面，涵蓋生物學、醫學科學、生物技術、農業科學、環境科學等領域。生命科學與人類生存、人民健康、社會發展密切相關。人類免疫系統疾病、遺傳性疾病、惡性腫瘤、心腦血管病、呼吸系統病等疾病的根本治療途徑，將依靠生命科學的發展來解決。生命科學與其他學科相互融合，不僅有助於解決自然界許多重大的理論問題，還將在高層次上開闢新的技術領域。

現代生命科學的發展主要有三個階段。18世紀至19世紀，卡爾·林奈建立的生物分類系統與達爾文提出的自然選擇學說理論，改變了人類對生物多樣性及演化的認識。20世紀初至中葉，遺傳因子假說的提出和DNA雙螺旋結構的發現開啓了分子生物學時代，人類得以深入微觀探索分子遺傳學及分子生物學。20世紀後半葉至21世紀，隨着人類基因組計劃完成、各種類型測序技術手段不斷進步，人類進入以組學爲代表的系統生物學時代，加之基因編輯技術、納米技術突飛猛進，現代生命科學開啓了以高通量數據爲基礎、多學科交叉融合的時代。

隨着新一輪科技革命和產業變革加速演進，前沿技術集中涌現，生命科學在全球範圍內呈現迅猛發展態勢，不僅科學研究方面取得重大突破，在市場需求推動下，相關產業也迅速崛起。一是基因組學進入快速發展階段。根據Markets And Markets數據，2023年全球基因組學市場規模爲462億美元，預計2028年達831億美元，年均增長率爲12.4%。精準醫學作爲其中的熱點領域，通過基因檢測和個性化治療，大大提高了疾病診斷和治療效果。二是生物技術在醫藥、農業和環境保護等多個領域得到廣泛應用。CRISPR基因編輯技術正在改變遺傳性疾病的治療方式，轉基因作物提高了農業生產效率，生物修復技術廣泛應用於環境污染治理。三是生命科學與大數據、人工智能深度融合，顯著加速了新藥研發、疾病診斷和治療方案的優化。通過大數據分析，科研人員能夠快速發現潛在致病因素，人工智能則幫助提高診斷的準確性和治療的個性化。

科學只有轉化爲技術並應用於生產，才能轉化爲現實生產力。生命科學以解決經濟社會各領域的應用問題爲目標，將科學知識與創新技術高效率地向多種應用領域轉化。其中，以人類健康與疾病防治爲目標的轉化醫學研究，將系統生物醫學研究成果向臨牀轉化，同時在臨牀實踐中獲取科研思想與資源，推動醫學向個性化精準診治發展。

以生物與醫學科學領域爲例，醫工結合是推動生命科學發展的有效方式，即由醫療機構及其科研人員在臨牀實踐中發現科學問題後，由高校、研究機構和企業研發人員共同開發相關藥品或設備，並與醫學專業人士一起進行臨牀試驗，經過改造優化，最終形成安全有效的產品。

手術機器人是醫工結合的典型代表。通過多個機械臂、攝像系統及智能控制系統協助醫生工作，可實現高精度、立體視野下的微創手術，爲遠程手術提供了可能，已應用於普通外科、骨科、神經外科等多個科室。手術機器人的廣泛應用有利於患者更快康復、減少併發症的發生，是未來外科領域不可或缺的技術設備。根據Frost＆Sullivan數據，預計2025年全球手術機器人市場規模達285.1億美元，2030年將達619億美元。

面對激烈的市場競爭，我國手術機器人雖起步較晚，但在政策支持和科技創新推動下，取得了顯著進展。目前，我國自主研發的手術機器人在各項功能和技術參數方面，已取得不亞於甚至超過國外相同產品的成績。以神經外科手術機器人爲例，根據衆成數科數據，以華科精準、柏惠維康爲代表的國產神經外科手術機器人約佔市場份額的98.30%。

除了手術機器人，腦機接口作爲研究大腦功能和神經網絡的新方式，受到廣泛關注。利用腦機接口控制電腦、機械臂已從實驗室逐漸走向臨牀應用，被用於醫療健康、智能生活等衆多領域。美國、歐盟、日本等在戰略層面對腦機接口進行佈局，2013年，美國發布“美國創新性神經技術大腦研究計劃”，歐盟啓動“人類腦計劃”。據預測，未來10至20年，全球腦機接口產業將產生最多2000億美元的經濟價值。不過，目前腦機接口產業整體還處於早期研究階段，真正落地需要進一步探索，並形成完整的產業鏈。

生物醫藥產業獲得長足發展

我國推進生命科學產業發展，取得了怎樣的成效？

王鵬飛（復旦大學生命科學學院研究員）：回溯上個世紀，我國在胰島素合成、青蒿素髮現和雜交水稻發明等方面取得了一系列重大進展。進入21世紀，隨着生命科學研究水平快速提高，在結構生物學、幹細胞與再生醫學、重大疾病機理與診療、病原生物學與傳染病、農業生物學和合成生物學等領域不斷取得重大突破，並在多個領域廣泛應用。

作爲科學界的新生力量，合成生物學快速發展，已在醫藥、工業、農業、食品和能源等領域廣泛應用。在抗瘧疾藥物青蒿素、工業酶、高分子聚合物、新型肥料與農藥、新型食品以及生物燃料的生產中，合成生物學爲其提供了新的路徑。《“十四五”生物經濟發展規劃》《加快非糧生物基材料創新發展三年行動方案》等相繼發佈，各地也出臺了一系列措施，協同推進合成生物產業發展。

細胞基因治療（CGT）作爲一種新型生物技術，近年來發展迅速。CGT藥物通過基因編輯技術、細胞工程技術等，針對特定疾病進行治療。據統計，我國在該領域已推動超過700項試驗，涵蓋腫瘤和罕見病藥物的研發。預計到2025年，全球CGT市場規模有望突破300億美元。百奧賽圖、科濟藥業、傳奇生物、中源協和、藥明生基等先鋒企業涌現，在藥物研發和生產方面取得重要突破。新型分子開關和體內改造CAR-T細胞的新技術正在研究中，有望突破實體瘤治療的限制，實現規模化生產和應用。

抗體藥物偶聯物（ADC）結合抗體療法、化療及小分子抑制劑療法的優勢，具有獨特的靶向能力，可增強治療窗口及療效，減少不良反應。全球ADC市場規模從2017年的16億美元快速增長至2022年的79億美元，預計2030年達647億美元。我國一批代表性企業發展壯大，積極佈局該領域。榮昌生物開發出國內首個原創ADC藥物，併成功出海；樂普生物積極佈局ADC市場，建立自主研發與引進並舉的偶聯技術平臺；邁威生物開發出國內進展最快的Nectin-4ADC，具有更高的循環穩定性和抗腫瘤活性；百利天恆建立了一體化藥物研發技術和生產技術平臺，多款藥物進入臨牀研究階段。

我國緊跟技術變革趨勢，推動生命科學產業發展壯大，得益於以下幾方面優勢。一是高度重視科技創新。近年來，全社會研究與試驗發展經費持續增長，爲生命科學研發提供了資金保障。圍繞科學前沿，設立了各類科技專項計劃，科研環境持續改善。二是人才隊伍不斷壯大。引進和培育一大批高層次人才，高校着力加強生命科學學科建設，爲產業發展輸送大量專業人才。三是產業配套日益完善。從上游的基因測序、細胞培養，到下游的藥物生產、醫療器械製造，已形成門類齊全的產業體系。專業服務機構快速發展，極大提升了新藥研發效率。同時，豐富的臨牀資源爲新藥研發提供了試驗基地。

生命科學的原創性突破，爲生物醫藥的研究和開發奠定了基礎，其研究成果爲生物醫藥產業的發展提供了重要支持。黨的十八大以來，我國生物醫藥產業取得長足發展，建立了較大規模的醫藥產業體系，目前市場規模突破4萬億元。在政策支持和市場需求雙重驅動下，一批自主研發的創新藥物陸續在海外獲批上市，我國醫藥創新躋身全球前列。

生物醫藥產業具有高投入、高風險、高回報、研發週期長的特點，產業發展需實現三大集聚：向園區集聚、向經濟發達地區集聚、向智力密集區集聚。我國生物醫藥產業呈現集聚發展態勢，形成了多個特色鮮明的產業集羣。上海張江科學城作爲國家級生物醫藥產業基地，聚集了和黃醫藥、復宏漢霖、君實生物等創新型企業。蘇州工業園區面向全球引進創新資源，南京依託園區在生命科學基礎研究領域的優勢，加速推進創新成果轉化。北京、天津、廣州、成都、武漢等地依託科教優勢，加快佈局生物醫藥產業。

從未來發展趨勢來看，需重點關注以下領域：基因編輯和細胞治療技術的發展，將使個性化醫療和精準醫療更加普及；人工智能在藥物發現、病理診斷和生物分子設計中的應用將繼續擴大，進一步提升研發效率和準確性；細胞和基因療法在癌症等多種疾病的治療中展現出巨大潛力，成爲生物醫藥重要發展方向。

合成生物學技術快速產業化商業化

作爲生命科學的重要分支，合成生物學在產學研用協同創新方面取得了哪些進展？

陳國強（清華大學合成與系統生物學中心主任、教授）：合成生物學是一門綜合性學科，它結合了生物學、工程學、信息學等學科知識，通過設計和構建新的生物部件、設備、路徑與系統，甚至重新設計已存在的自然生物系統，以實現特定的生物學功能和生產目標。其技術原理是基於標準化的生物元件，通過理性設計和合成，重組或從頭構建具有特定功能的人造生命系統。可以說，合成生物學是繼DNA雙螺旋結構發現和人類基因組測序計劃之後，以基因組、蛋白質設計以及合成爲標誌的第三次生物技術革命。

合成生物學技術應用前景廣闊，涵蓋醫療健康（新藥開發、疫苗生產等）、生物製造（生物材料、化學品等）、環保（環境修復、污染物處理）、農業以及能源等諸多領域。各國日益重視並持續加大對合成生物學領域的投入，從國家層面給予政策支持和資金保障，推動其快速發展。美國啓動“國家生物技術和生物製造計劃”，宣佈提供20多億美元的資金支持。歐洲通過整合現有資源、構建生態集羣、加強跨國合作等方式，促進合成生物學研究成果商業化和產業化。我國在合成生物學領域的發展優勢體現在龐大的市場需求、政府的強力支持、豐富的人才資源以及完整的產業鏈佈局上。政策支持和資金投入爲其發展提供了有力支撐，同時，生物技術、製藥、化工等行業特別是下游發酵製造領域的完整產業鏈奠定了良好基礎，這些都有利於推動合成生物學技術快速產業化和商業化。此外，我國積極參與國際合作，學習國際先進技術，爲技術創新和產業發展提供了強勁動力。

近年來，我國合成生物學技術不斷取得新進展。在生物合成途徑的構建和優化、基因編輯和基因組工程方面取得新突破，推出下一代工業生物技術、極端微生物合成基因線路和人工細胞設計等國際前沿水平的研究成果。

產業化方面，華熙生物、華恆生物、凱賽生物和微構工場等企業在創新應用上走在前列。華熙生物專注於透明質酸等生物活性物質的研發和生產，其產品廣泛應用於醫藥、化妝品和食品行業。華恆生物以氨基酸系列產品研發和生產見長，爲飼料、醫藥和健康產品提供了重要原料。凱賽生物成功開發生物基尼龍56，這是一種通過微生物發酵生產的新型生物基材料，可用於替代傳統石油基尼龍，應用於紡織、汽車、電子等多個領域。微構工場利用合成生物學和下一代工業生物技術生產多種PHA材料（聚羥基脂肪酸酯，一種革命性的綠色生物材料），成爲全球領先的PHA生產企業。

雖然我國合成生物學在某些應用領域取得顯著進展，但在自主底盤微生物、原始創新能力、高端人才儲備、研發投入以及產業轉化效率等方面還存在短板，與世界先進水平仍有一定距離。相關法規和標準尚不完善，一定程度上也影響了產業健康發展和國際競爭力的提升。合成生物學是一門複雜的學科，其研究成果從實驗室到工業應用，是一個漫長的過程，需要政、產、學、研、用等方面聯合起來，打通各個鏈條的制約因素，讓科技創新真正賦能產業發展。

生物製造是合成生物學與微生物菌種改造結合的體現，是發展新質生產力的重要組成部分，生物製造產業當前迎來重要發展機遇。我國正持續加強戰略性、前瞻性重大科學問題領域項目部署，強化對合成生物學、幹細胞等研究的支持力度。着眼未來，需加快實現關鍵領域核心技術突破，通過政策引導和資源配置，激發產業活力。同時，加速新菌種和工程菌種的應用審批，促進產業化技術突破。企業要進一步提升技術創新能力，提高在全球市場的競爭力，促進生物製造產業可持續健康發展。

一方面，注重獨立自主知識產權的開發與創新。擁有自主知識產權的先進技術，意味着可以自主決定研究的方向和進度，對於維護國家生物安全和產業安全至關重要。培育更多具有自主知識產權和核心競爭力的創新型企業，有助於吸引更多投資，促進科技成果轉化，帶動相關產業鏈發展，爲經濟增長提供新動能。另一方面，注重協同創新，整合產業鏈上下游聯合攻關。生物製造是一個高度創新的領域，需要匯聚全球智慧和力量，推動廣泛合作。通過串聯全球產業鏈，可以整合不同國家和地區的科研資源、技術創新和產業優勢，共同推動生物製造高質量發展。 （來源：經濟日報）