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我国生物技术及产业发展的战略与若干对策【摘要】中国生物技术及产业发展对我国未来发展至关重要，但目前面临着诸多挑战。
为此，本文提出了加强科研力量、完善产学研合作机制、加大政策支持力度、加强人才培养和引进、加强国际合作等五项战略对策。
通过这些措施，可以提升我国生物技术产业的自主创新能力、促进技术转化和产业化，优化产业发展环境，优化人才结构，推动我国生物技术与产业发展。
只有不断完善这些战略和对策，我国生物技术及产业才能持续健康发展，为我国未来发展注入新动力。
【关键词】生物技术、产业发展、战略、科研力量、自主创新、产学研合作、技术转化、产业化、政策支持、人才培养、国际合作、未来发展、持续健康发展1. 引言1.1 我国生物技术及产业发展的重要性生物技术是当今世界科技领域的一个重要发展方向，对于我国来说，生物技术及产业的发展具有重要意义。
生物技术在农业、医药、环保等领域具有广泛的应用前景，可以为我国提供丰富的资源和发展机遇。
生物技术的发展可以推动我国经济结构的升级和转型，培育新的经济增长点，促进经济持续健康发展。
生物技术的发展能够提高我国科技创新能力和国际竞争力，为我国走向创新型国家打下坚实基础。
我国生物技术及产业的发展也面临诸多挑战，如科研力量不足、技术转化难度大、政策支持不够等问题。
为了推动我国生物技术及产业的健康发展，需要引起政府和社会各界的高度重视，采取切实措施和有效策略，不断完善产业发展环境，加强科研力量，优化人才结构，推动国际合作等方面的工作，进一步提升我国生物技术及产业的发展水平和国际竞争力。
只有这样，我国生物技术及产业才能实现跨越式发展，为我国经济社会发展做出更大贡献。
1.2 现阶段我国生物技术及产业面临的挑战当下，我国生物技术及产业发展面临着诸多挑战。
技术水平和创新能力相对滞后，与国际先进水平存在一定差距，限制了我国生物技术产业的发展速度和竞争力。
产学研结合不够紧密，科研成果难以转化为实际生产力，导致科研投入产出比较低。
信息技术、生物技术、纳米技术被称为21世纪的革命性领先技术，其产业化方兴未艾。
生物技术产业，尤其是生物医药产业是一项高投入、高利润的产业，它的利润率达到了17.6%，是利润率为8.1%的信息产业的两倍。
因此，展望未来，多数分析家认为，生物技术产业是继信息产业之后迅速崛起的又一个高新技术产业，在21世纪初将与信息技术产业并驾齐驱，并最终成为主导全球经济的核心产业。
生物技术和产业如此巨大的发展前景，有着其必然的原因：二、生物技术具备技术革命的能力条件 1.生命科学和生物技术领衔世界科技界最高研究水平生物技术发展至今，充分体现出生命科学领导21世纪科学前进方向的特点和趋势。
(1)20世纪90年代科学史，几乎就是生命科学和生物技术编年史，几项重大的具有全球性的科学计划和成果均是在该领域诞生的，如“人类基因组计划”、“脑科学的十年”、“干细胞研究”，克隆羊和人类基因组草图绘制等。
(2)政府投入生命科学和生物技术研究与开发经费巨大。
以美国为例，从1992年至2000年8年间，政府机构的科技研究与开发的经费，主要用于生命科学和生物技术，仅国立卫生研究院(NIH)就达200亿美元，累计增长了111%，远远超过美国自然基金委员会(NSF)的68%、美国航空航天局(NASA)的21%、美国国防部(DOD)的11%和美国能源部(DOE)的-1%。
(3)当今世界科学研究与开发的投入与产出比率最高并成正比的学科领域当属生命科学和生物技术。
以反映当今世界科技水平的SCI刊物论文数量为例，美国排在第一位，日本排在第二位，英国、法国、德国、意大利、加拿大、荷兰依次占据三到八位名次。
(4)生物技术研究与开发充分体现经济实力和科技研究水平同步的特点。
从国家经济实力、科技水平，科学计划启动的时序、经费的投入、论文产出来看，美国的生物技术研究与开发当仁不让处在第一位，欧盟国家紧随其后，日本居第三。
(5)生物技术研究与开发吸引和汇聚了全世界最多的生命科学家群体。
（生物科技行业）生物技术产业发展状态及方向1、农业生物技术202、现代中药生物技术213、生物医药技术224、食品生物技术225、微生物开发和利用技术23（五）优先支持的重大专项231、人畜重大疾病诊断、防治技术的研发232、中药、民族药生产新技术、新工艺研究开发及应用243、作物种质资源保护和创新研究244、胚胎移植技术应用研究和示范255、食品资源开发和安全检测技术研究和应用256、微生物次级代谢产物研究及其应用26（六）优先支持的重点攻关项目271、蛋白质工程和多肽抗生素研究272、中草药资源保护和可持续利用273、小孢子培养技术在作物材料创新及育种上的应用274、食品防腐和保鲜生物技术285、特有微生物资源保护和开发利用286、贵州重要植物菌根菌研究和应用287、生物质转化技术研究和产业化288、生物柴油植物指纹图谱构建及分析标准研究299、生物反应器理论和应用技术研究2910、特色植物有效成分分离纯化技术研究29三、发展生物技术的保障措施30（壹）加强政府引导和企业主导的作用30（二）加大资金投入力度，提高资金使用效率30（三）鼓励多方投资，拓宽融资渠道31（四）建立多层次的研发技术平台和服务平台31（五）建立合理的人才激励机制,提高科技人才创新能力32前言生物技术是当今最为活跃的科技领域之壹，其在保障粮食安全、促进经济结构调整、提高健康水平、改善生态环境、缓解能源短缺压力、保障国家安全等方面的作用和潜力日益显现，以生物技术为重点的第四次科技革命，将成为继信息产业之后又壹个最具活力的经济增长点，由其引领的生物经济，驱动着全球经济结构的加速调整和重组。
未来谁拥有生命科学基础研究优势，谁就能把握科学创新的源动力；谁拥有生物技术创新优势，谁就能占据国际生物产业竞争的制高点；谁拥有生物技术转化优势，谁就能够主导未来世界生物经济的格局。
“十五”期间在省委省政府的领导下，我省生物技术获得了较快发展，为生物技术及产业化发展奠定了基础。
基于生物技术的新质生产力发展研究一、引言生物技术作为一种新兴的技术领域，在现代生产中扮演着越来越重要的角色。
通过生物技术的应用，可以有效提高生产效率，改善产品质量，推动产业升级。
本报告旨在分析基于生物技术的新质生产力发展现状，探讨存在的问题，并提出相应的对策建议，以促进我国生物技术产业的健康发展。
二、现状分析1. 生物技术在生产中的应用广泛生物技术已经在农业、医药、食品等领域得到了广泛应用。
例如，转基因技术可以提高农作物的抗病虫能力，提高产量；生物制药技术可以研发出更有效的药物，帮助治疗疾病；基因编辑技术可以改良食品的品质，提高营养价值。
生物技术的应用已经成为推动生产力发展的重要力量。
2. 生物技术产业发展快速我国生物技术产业发展迅速，不仅在科研领域取得了一系列成果，还在产业化应用方面取得了显著进展。
一大批生物技术企业兴起，市场需求不断增长。
据统计，我国生物技术产业规模已超过千亿美元，成为经济增长新引擎。
3. 技术水平不断提高随着科技的进步，生物技术领域的技术水平与设备设施不断升级。
新技术的应用不断拓展，不断涌现出一批领先的技术成果。
这些技术的推动，为生物技术产业的持续发展提供了有力支持。
三、存在问题1. 技术应用不够广泛虽然生物技术已经在一些领域取得了成功应用，但在其他领域的推广应用还存在一定难度。
由于生物技术的特殊性，技术的普及和推广需要更多的时间和资金投入，而一些中小企业和地方企业对生物技术的应用了解不够，仍存在一定困难。
2. 产业链条不够完善我国生物技术产业链条尚未完全形成，各环节之间缺乏密切合作和协同发展。
缺乏全产业链的整合与衔接，导致生产效率低下，难以形成完整的产业生态系统。
3. 法律法规不够健全当前，生物技术领域的法律法规尚不完善，无法完全覆盖生物技术应用的各个方面。
一些生物技术企业存在违规操作的情况，监管力度不足，导致产业环境不够稳定。
四、对策建议1. 加强生物技术研发与转化应加大对生物技术研发的支持力度，鼓励科研机构和企业加强合作，推动科技成果转化应用。
当前生物技术产业发展存在的问题及对策 本文是一篇生物技术产业发展存在的问题及对策，为加快生物技术产业的发展，我国始终把生物技术列为国家重大科技计划，政府大幅度增加了研发投入，同时鼓励国家加大科技投入，详细内容点击查看全文。
摘要：生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物，生物技术以其独有的活力和发展潜力已经成为一个国家新的经济增长点。
但是当前生物技术产业的发展还存在着非常多的问题。
因此，可以通过健全和完善管理体制、进行战略布局调整，加强企业队伍建设、以市场为主导，重点突破、加大政府投资，完善建立产业政策扶持等措施来加快当前的生物技术产业发展。
关键词：生物技术产业发展问题对策 一、生物技术概论 生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物，其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程，还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。
生物技术，可视为一种运用生物体来制造产品的科学与技术，虽然生物技术这项专有名词是在七十年代才开始正式出现，但生物技术应用却可追溯至远古时代。
例如，神农氏尝百草是中国历史上利用植物在医药应用上的最早记载，足见生物技术观念与应用早已存在人类日常生活之中。
为加快生物技术产业的发展，我国始终把生物技术列为国家重大科技计划，政府大幅度增加了研发投入，同时鼓励国家加大科技投入，取得了较好的效果，获得了一批具有知识产权的新基因，新表达系统、生物工程、药物进入了创制阶段，建立了一系列关键平台技术，动植物转基因技术已经成熟，杂交水稻大面积推广，抗基因的棉花、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。
另外，通过对高产、优质、抗逆的动植物新品种,新型药物、疫苗和基因治疗,蛋白质工程三大主题的研究开发,以增产粮食为战略重点和发展生物技术药物产业为突破口,为生物高技术产业的形成奠定了良好的基础,并在遗传工程农作物的培育方面走在世界前列。
二、生物技术产业发展现状 首先，生物技术生产发展快速，涉足领域不断深入。
生物技术行业的发展现状与前景生物技术是利用生物学的基本原理、生物工程技术和化学方法，对生物体进行研究、开发和利用的一门交叉学科。
随着科学技术的进步，生物技术行业的发展也越来越迅猛。
本文将探讨生物技术行业的发展现状和未来的前景。
一、生物技术行业的当前发展现状1.1 全球生物技术行业的整体趋势生物技术行业是世界范围内的发展热点产业之一。
近年来，许多国家都将生物技术发展作为战略性重点，加大对生物技术行业的投资力度。
全球范围内，生物技术行业的规模不断扩大，取得了诸多重要突破。
1.2 中国生物技术行业的发展现状中国作为世界人口最多的国家之一，对于生物技术行业的发展有着独特的优势。
近年来，中国政府对生物技术行业的扶持力度不断加大，生物技术企业纷纷涌现。
中国在基因工程、生物制药、生物农业等领域取得了重大突破，成为世界上具有竞争力的生物技术大国之一。
二、生物技术行业的发展前景2.1 基因工程领域的发展前景基因工程是生物技术行业的核心领域之一，具有巨大的潜力和广阔的发展前景。
通过基因工程技术，人们可以对生物体的基因进行改造和调控，创造出具有特定功能的生物制品。
基因工程技术在医药、农业、能源等多个领域都有着广泛的应用前景。
2.2 生物医药领域的发展前景生物医药是生物技术行业中最具潜力和投资价值的领域之一。
生物医药产品具有高度的个性化和精准性，可以更好地满足人们对于疾病治疗的需求。
随着人们对健康意识的提高和医疗技术的进步，生物医药行业将迎来更加广阔的市场空间和发展机遇。
2.3 生物农业领域的发展前景生物农业是以生物技术为基础，利用生物学、生物化学和生态学等科学知识，研究和利用农业生物资源的科技领域。
生物农业能够提高农作物的产量和品质，降低农业生产对环境的影响，具有重要的经济和生态效益。
随着全球人口的增长和对食品安全的要求提高，生物农业行业具有广阔的市场前景。
三、生物技术行业发展面临的挑战3.1 技术瓶颈和安全风险生物技术行业的发展仍然面临许多技术瓶颈和安全风险。
生物技术进展２０１６年㊀第６卷㊀第３期㊀１５３~１５８ＣｕｒｒｅｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ㊀ＩＳＳＮ２０９５￣２３４１进展评述Ｒｅｖｉｅｗｓ㊀收稿日期:２０１６￣０２￣２２ꎻ接受日期:２０１６￣０３￣０７㊀作者简介:谭涛ꎬ助理研究员ꎬ研究方向为科技项目管理ꎮ∗通信作者:赵黎明ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ研究方向为生物工程ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｚｈａｏｌｉｍｉｎｇ＠ｅｃｕｓｔ.ｅｄｕ.ｃｎ工业生物技术发展现状㊁问题及对策思考谭㊀涛１ꎬ㊀赵黎明２∗１.中国生物技术发展中心ꎬ北京１０００３９ꎻ２.华东理工大学生物工程学院ꎬ生物反应器国家重点实验室ꎬ上海２００２３７摘㊀要:工业生物技术在推进全球可持续发展中具有重要的地位和作用ꎮ结合国际工业生物技术发展现状及趋势ꎬ分析了我国工业生物技术的现状和面临的挑战并针对强化我国工业生物技术的发展提出了对策建议ꎮ关键词:工业生物技术ꎻ发展趋势ꎻ挑战ꎻ对策建议ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.２０９５￣２３４１.２０１６.０３.０１ＣｕｒｒｅｎｔＳｉｔｕａｔｉｏｎꎬＣｈａｌｌｅｎｇｅꎬＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓａｎｄＳｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ㊀ＴＡＮＴａｏ１ꎬＺＨＡＯＬｉ￣ｍｉｎｇ２∗１.ＣｈｉｎａＮａｔｉｏｎａｌＣｅｎｔｅｒｆｏｒＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００３９ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＢｉｏｒｅａｃｔｏｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＳｃｈｏｏｌｏｆＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＥａｓｔＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＳｈａｎｇｈａｉ２００２３７ꎬＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｇｌｏｂａｌｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈａｄｂｅｅｎｅｘｐａｔｉａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｓｏｆｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ.Ｔｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈｅｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎻｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎꎻｃｈａｌｌｅｎｇｅꎻｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ㊀㊀工业生物技术是利用微生物㊁植物和动物细胞或酶的生物催化功能ꎬ进行大规模的物质加工与转化的先进制造技术ꎬ涉及食品㊁医药㊁造纸㊁皮革㊁纺织㊁化工㊁石油等许多重要的工业领域ꎮ工业生物技术是社会经济可持续发展的战略高技术ꎬ对于缓解人类当前面临的能源短缺㊁资源紧张㊁环境恶化㊁经济衰退㊁气候变化和食品安全等一系列严峻挑战ꎬ建设绿色㊁低碳与可持续的产业经济体系具有重大战略意义ꎬ大力发展工业生物技术是生物科技为国家做出重大贡献的战略选择ꎮ本文归纳和凝练了国内外工业生物技术发展的现状和趋势ꎬ指出了我国工业生物技术发展中存在的不足ꎬ结合我国在工业生物技术领域的重大战略需求ꎬ提出了我国建设性的应对策略和思考ꎬ为推动我国工业生物技术的发展提供借鉴ꎮ１㊀国际工业生物技术发展现状１.１㊀发达国家对工业生物技术的战略定位工业生物技术已经成为发达国家实现经济可持续发展的重要举措ꎮ工业生物技术在支撑新世纪社会进步与经济可持续发展的技术体系中的地位已经被提到空前的战略高度ꎬ主要发达国家和新兴经济体纷纷将发展工业生物技术及产业上升为国家战略并制定国家规划ꎮ美国政府将工业生物技术列为２０２０年制造技术挑战的１１个主要方向之一ꎬ并于２００２年专. All Rights Reserved.门制定了«生物质技术路线图»ꎬ计划到２０３０年用生物基产品和生物能源替代２５％的有机化学品和２０％的运输用石油燃料[１]ꎬ２０１５年又发布了«生物学产业化:加速先进化工产品制造路线图»ꎬ提出了生物学产业化的目标ꎮ日本政府从２００１年开始实施 基于利用生物机能的循环产业体系的创造 计划[２]ꎬ重点开发用于生产各种化学物质的细胞及相关应用体系ꎬ将生物催化过程视为能够形成和环境协调的产业体系的根本技术ꎮ德国于２０１０年发布实施了«生物经济２０３０:国家研究战略»[３]ꎬ旨在通过强化以促进生物质原材料可持续资源化和能源化应用为导向的研发创新ꎬ并于２０１２年编制了«生物精炼路线图»ꎬ明确界定了生物炼制发展需求ꎬ并规划了德国生物炼制技术未来的行动领域ꎮ欧盟于２０１４年发起了欧洲联合生物基产业发展计划ꎬ并于２０１５年发布了«推动生物经济 面向欧洲不断繁荣的工业生物技术产业路线图»ꎬ提出 欧洲工业生物技术产业产值将从２０１３年的２８０亿欧元增至２０３０年的５００亿欧元ꎬ年增长率达７％ 的重大目标ꎮ１.２㊀国际工业生物技术产业发展现状工业生物技术产业加速发展ꎬ正在成为世界绿色经济发展的战略驱动力量ꎮ在发达国家和新兴经济体ꎬ工业生物技术正在进入大规模产业化阶段ꎬ生物制造㊁生物能源等新兴产业快速兴起ꎬ已经成为节能㊁减排㊁降耗的新工业模式ꎮ２０１３年美国生产了４０００万ｔ生物乙醇ꎬ替代了１３％的原油进口量ꎬ使美国石油对外依存度由２００５年的６２％下降到４３％[４]ꎻ欧盟燃料乙醇和生物柴油对汽油和柴油的替代率为５％~６％ꎮ塑料㊁橡胶㊁纤维以及许多大宗的传统石油化工产品被来自可再生原料的生物基产品所替代的比例日益加大ꎬ其中２０１１年ꎬ全球生物塑料产能约为１２０万ｔꎬ占材料市场总份额１.５％ꎬ预计２０１６年将增长５倍ꎬ达到６００万ｔ[５]ꎮ工业生物技术的市场热度日益高涨ꎬ成为众多企业追捧的对象ꎬ传统化工㊁医药行业的跨国巨头杜邦公司(ＤｕＰｏｎｔ)㊁巴斯夫公司(ＢＡＳＦ)㊁帝斯曼公司(ＤＳＭ)㊁罗氏公司(Ｒｏｃｈｅ)等纷纷投入大量资金用于工业生物技术的研发ꎬ甚至国际商业机器公司(ＩＢＭ)和微软(Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ)等信息工业领域巨头也开始涉足工业生物技术研发领域ꎬ抢占国际市场ꎮ除了美国和欧盟等主要经济体外ꎬ工业生物技术在韩国㊁日本㊁巴西等国家也受到了高度重视ꎬ无论是在科研投入和产业化等方面都发展迅速ꎮ在国家㊁市场双重驱动下ꎬ大批新的产品和技术涌现和聚集ꎬ现代工业生物技术产业格局基本形成ꎬ工业生物技术产业已经成为 绿色经济 ㊁可持续发展经济 的代名词和主要增长极ꎬ并正在成为未来世界经济发展的又一战略驱动力量ꎮ１.３㊀前沿技术的发展趋势工业生物技术的前沿技术发展日新月异ꎬ学科交叉渗透日益显著ꎬ带动了工业生物技术水平提升和产业加速变革ꎮ合成生物学㊁系统生物学㊁基因编辑技术等前沿技术的出现与发展ꎬ增强了对生命体进行改造和操纵的能力ꎬ带动工业生物技术向着高端化㊁自动化㊁智能化不断迈进ꎮ如国内外科学家利用合成生物技术完成了酵母染色体的合成㊁工业菌种的代谢路径改造ꎬ甚至超级细胞工程的私人定制ꎻ借助基因编辑技术ꎬ完成对ＤＮＡ位点精确编辑ꎬ使功能生物体的改造变得更加简便㊁高效ꎮ多学科的交叉渗透与集成创新为工业生物技术的发展开辟了新途径ꎮ如高通量测序技术与组学技术的发展ꎬ推动工业生物研究逐渐进入大数据时代ꎮ前沿生物技术与计算机㊁物理㊁化学等技术的结合ꎬ促进了生物计算模拟㊁生物功能结构设计㊁材料与过程仿真等领域的发展ꎬ为工业酶制备㊁代谢通路优化㊁材料合成㊁菌种筛选等提供了数据支撑ꎮ２㊀我国工业生物技术发展现状２.１㊀政府政策导向和战略定位我国政府对工业生物技术高度重视ꎬ积极出台政策措施ꎬ为工业生物技术发展提供了良好环境ꎮ工业生物技术是继医药生物技术㊁农业生物技术之后ꎬ国际生物技术领域的 第三次浪潮 ꎬ引导我国工业生物技术和产业良性㊁高效发展一直是我国政府的重点工作之一ꎮ２００６年制定的«国家中长期科学和技术发展规划纲要(２００６－２０２０年)»[６]中ꎬ将新一代工业生物技术列为未来着力发展的战略高技术和国家重大战略发展方向ꎮ２００７年ꎬ发展改革委印发了«可再生能源中长期发展规划»(发改能源 ２００７４５１生物技术进展ＣｕｒｒｅｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ. All Rights Reserved.２１７４号)[７]ꎬ提出要积极发展以纤维素类生物质为原料的生物燃料技术ꎬ到２０２０年ꎬ实现生物燃料乙醇年利用量达到１０００万ｔꎬ生物柴油年利用量达到２００万ｔꎬ沼气年利用量达到４４０亿ｍ３ꎮ２０１１年ꎬ科技部发布了« 十二五 生物技术发展规划»(国科发社 ２０１１ ５８８号)[８]ꎬ将生物制造技术列为重点发展方向ꎮ同年ꎬ印发了« 十二五 现代生物制造科技发展专项规划»(国科发计 ２０１１ ５８７号)[９]ꎬ提出要围绕 两个替代㊁一个提升 ꎬ积极抢占国际前沿制高点ꎬ培育战略性新兴产业增长点ꎬ到 十二五 末期ꎬ初步建成现代生物制造创新体系ꎬ带动形成现代生物制造产业链ꎬ生物制造领域技术水平进入世界先进行列ꎮ２０１５年ꎬ国务院印发了«中国制造２０２５»(国发 ２０１５ ２８号)[１０]ꎬ提出制造业发展要由资源消耗大㊁污染物排放多㊁生产效率低的粗放制造向绿色制造转变ꎬ要努力构建高效㊁清洁㊁低碳㊁循环的绿色制造体系ꎮ伴随相关政策措施的出台ꎬ大学㊁科研院所㊁企业开展工业生物研究的活力得到了进一步激发ꎬ掀起了一股大力发展工业生物技术㊁引领绿色经济发展㊁建设制造强国的新热潮ꎮ中央财政投入引导ꎬ地方㊁企业经费配套ꎬ为工业生物技术研发和产业化提供了资金保障ꎮ 十二五 以来ꎬ为抢占工业生物前沿制高点㊁培育产业增长点ꎬ相关部门积极强化工业生物领域战略布局ꎬ并引导地方㊁企业加大科研投入ꎬ确保了重点领域研发活动的顺利进行ꎮ其中ꎬ科技部等部门依托９７３计划㊁８６３计划㊁科技支撑计划等项目ꎬ重点在合成生物学㊁微生物及酶工程㊁生物过程工程㊁重大化工产品研发等方面进行布局ꎬ设立科研项目２０多项ꎬ中央财政投入超过１０亿元ꎬ带动地方㊁企业投入经费超过５０亿元ꎮ通过政产学研联合攻关ꎬ一系列重大的共性关键技术取得突破ꎬ产业化示范成效显著ꎬ有效带动了生物制造产业的快速兴起及传统化工产业的转型升级ꎮ２.２㊀我国工业生物技术成果和存在的问题经过 十一五 ㊁ 十二五 一系列政策的带动和扶持ꎬ我国工业生物技术进入快速发展时期ꎬ一大批优质的区域协同创新和成果转化平台顺利建成ꎬ以企业为主体ꎬ产学研联合的产业创新技术体系基本形成ꎬ自主创新能力显著增强ꎬ国际竞争力不断提高ꎮ创新技术体系基本形成ꎬ产业进入快速发展时期ꎬ成果与问题并存ꎮ２０１３年ꎬ我国发酵工业总产量２４２９万ｔꎬ居世界第一ꎬ产值近３０００亿元[１１]ꎬ而且发酵制造水平不断提升ꎬ主要产品的水耗㊁能耗得到较大改善ꎮ２０１５年ꎬ生物制造产业产值预计达到１万亿元ꎬ占ＧＤＰ比重达３％[１２]ꎮ大宗发酵产品如谷氨酸㊁赖氨酸㊁柠檬酸㊁结晶葡萄糖㊁山梨醇等产量保持世界领先[１３]ꎮ乙烯㊁富马酸㊁丁二酸㊁乙二醇㊁丁醇等大宗化学品已实现生物法制造ꎮ聚羟基脂肪酸酯(ＰＨＡ)㊁聚乳酸(ＰＬＡ)㊁丁二酸丁二醇共聚物(ＰＢＳ)等生物基材料生产技术大幅提升ꎬＰＨＡ㊁ＰＬＡ的产量或生产能力达到国际领先地位ꎮ中国成为世界上第三大生物燃料乙醇生产国和应用国ꎬ生物航油研发取得了突破性进展ꎬ首次成功使用混合生物航油完成了载客商业飞行ꎬ微藻生物能源技术也取得新的突破ꎬ产业化进程不断推进ꎮ泛酸㊁丙烯酰胺㊁乳链菌肽等占据世界市场份额达到５０％~７０％[１４]ꎮ生物印染㊁生物退浆在纺织行业的应用比例已经分别占到了４０％~５０％和８０％~９０％ꎬ接近发达国家水平ꎮ此外ꎬ依托高校㊁科研院所㊁企业重点在生物质能源开发㊁生物反应器研制㊁生物膜研发㊁能源清洁利用㊁非粮生物质资源利用㊁固态酿造㊁生物催化等方面组建了一大批产业技术创新战略联盟㊁国家重点实验室㊁工程技术研究中心以及产业基地ꎬ有效整合了产学研等方面的资源ꎬ形成科技攻关合力ꎬ实现了基础前沿㊁重大共性关键技术和产业化示范的有效衔接ꎬ支撑了我国工业生物领域关键技术突破和传统产业的转型升级ꎮ近年来我国工业生物技术在科技创新㊁产业化㊁平台建设等方面都取得了快速发展ꎬ同时也显现出诸多不足ꎮ２.２.１㊀自主创新能力相对不足㊀我国工业生物技术高端人才依然匮乏ꎬ研发水平和成果转化能力明显不足ꎬ以低水平的跟踪和复制为主ꎬ缺乏具有完全自主知识产权的技术和产品ꎬ成本处于高位ꎬ市场竞争力较弱ꎮ生产菌种㊁装备水平㊁生产工艺等相对落后ꎬ大量依赖进口ꎬ进口额度超过１００亿元/年ꎮ２.２.２㊀技术研发和产业化脱节㊀我国目前的研发能力主要集中在科研院所ꎬ但科研人员对成果转化认识不足㊁对市场需求把握不准等导致产出成果无法满足市场需求ꎬ而且成果一产出就被束５５１谭涛ꎬ等:工业生物技术发展现状㊁问题及对策思考. All Rights Reserved.之高阁ꎬ产业化难度较大ꎮ企业对市场把握能力强㊁产业化基础好ꎬ但应用研发经费投入较少ꎬ原始创新能力相对较差ꎬ成果产出率较低ꎬ难以有效开拓市场ꎮ２.２.３㊀缺乏完整的核心技术体系㊀我国工业生物技术研发大多集中在生物加工过程技术与产品的开发上ꎬ超级细胞工厂㊁工业催化剂的开发力度相对较弱ꎬ对涉及工业生物技术核心的 合成生物学技术㊁生物大数据 等现代生物技术重视不够ꎮ２.２.４㊀产业结构不合理㊀我国仍以传统发酵品为主ꎬ产能过剩㊁产品同质化竞争严重㊁行业利润低ꎮ新型酶制剂的开发㊁产业化和工业规模应用明显落后于国外ꎬ在重要医药中间体㊁精细化学品㊁手性药物和功能营养食品等未来工业生物技术高端产品研发上落后于发达国家１０年以上[１５]ꎮ３㊀我国工业生物技术的发展方向３.１㊀促进生物基化学品的绿色制造发展低碳经济㊁促进能源与化工原材料替代与结构重组迫切需要大力发展工业生物技术ꎮ当前ꎬ我国是世界能源消费大国ꎬ对化石能源与石油化工原料的需求旺盛且依赖程度日益增大ꎮ２０１４年ꎬ我国原油进口量近３.１亿ｔꎬ对外依存度高达５９.６％ꎬ依赖于石油炼制的能源和大宗化工原料的短缺与高价ꎬ已经严重制约了我国工业经济发展ꎮ大力发展工业生物技术ꎬ建立生物炼制技术体系ꎬ打通非粮及废弃物生物质资源的生物转化途径ꎬ实现可再生生物资源对石油原料的部分替代ꎬ提升绿色㊁低碳㊁可再生的生物基产品比例ꎬ对于我国工业经济可持续发展㊁降低石油资源依赖㊁减少ＣＯ２排放等具有重大战略意义ꎮ３.２㊀促进环境友好的工业生物制造推动工业节能减排㊁保障经济与环境协调发展迫切需要发展工业生物技术ꎮ我国工业的能耗㊁物耗与环境污染物排放水平居高不下ꎬ严重制约着我国工业经济的可持续发展ꎮ工业生物技术具有绿色清洁㊁高效㊁低碳等特点ꎬ通过生物催化剂来替代化学催化剂的工艺路线替代和可再生生物资源替代化石资源的原料替代ꎬ可以有效减少化石原料消耗ꎬ减少废气㊁废水排放ꎬ能够大幅降低企业生产成本ꎮ通过发展工业生物技术ꎬ革新传统化工㊁制药㊁纺织㊁造纸和采矿等生产过程ꎬ对于实现工业节能减排㊁促进经济与环境协调发展ꎬ具有重大战略意义ꎮ３.３㊀提高农业生物质资源高效利用提高农业资源利用㊁调整农业结构㊁解决 三农 问题迫切需要发展工业生物技术ꎮ大力发展工业生物技术ꎬ把农产品和近７亿ｔ的废弃生物质加工成高附加值的生物基材料㊁化学品㊁生物能源等工业产品ꎬ不仅是解决当前能源㊁资源紧张和环境污染等问题的有效途径ꎬ而且对于梯级利用生物质资源㊁高效利用土地资源㊁提高农业生产的整体效益㊁调整农村产业的经济结构㊁增加农民收入和就业岗位㊁缩小工农及城乡间的差距和矛盾具有非常重要的意义ꎮ目前国内在秸秆等生物质的高效利用方面已经积累了较丰富的研究和应用经验ꎬ为生物质作为工业生物技术绿色制造的进一步发展奠定了良好基础ꎮ４㊀发展工业生物技术的对策思考４.１㊀鼓励产学研结合ꎬ提升自主创新能力加大政府引导力度ꎬ积极构建科研院所㊁大专院校㊁企业一体化的科技创新组织体系ꎬ大力推进产学研协同创新战略联盟建设ꎬ整合优势资源ꎬ确保科研成果产出与转化的有效衔接ꎮ通过财税㊁金融㊁投资等政策ꎬ积极引导企业增加研究开发投入ꎬ加快培育一批原始创新能力强㊁产业化基础好的龙头骨干企业和拥有特色技术㊁高端人才的创新型中小企业ꎬ并进而有效带动整个行业的自主创新能力提升ꎬ增强产业核心竞争力ꎮ４.２㊀加强核心技术研发ꎬ建立完善的工业生物技术体系影响我国工业生物技术领域整体快速㊁稳定发展的重要因素之一是一些共性技术㊁工艺和装备上的制约ꎬ科技创新能力依然较弱ꎬ缺乏方法和装备创新体系ꎬ核心技术研究不足ꎬ工业生物技术体系尚不完善ꎮ尽管近年来研究开发投入比例明显增加ꎬ但仍显相对不足ꎬ国内市场开发仍然主要靠模仿跟踪ꎬ拥有自主知识产权的菌种㊁技术及新型发酵产品相对较少ꎬ关键技术和装备创新力度弱ꎬ新兴产品比例相对较低ꎮ企业缺乏对新兴产６５１生物技术进展ＣｕｒｒｅｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ. All Rights Reserved.品创新的动力ꎬ新产品产业化能力也相对较弱ꎬ新产品市场和品牌培育不足ꎮ因而ꎬ我国今后需要着力加强合成生物学㊁微生物基因组育种㊁代谢工程㊁工业酶分子改造㊁非粮原料生物炼制㊁系统生物学㊁工业生物大数据等工业生物技术领域的核心技术研究ꎬ通过多学科的交叉融合ꎬ进一步完善我国的工业生物技术体系ꎮ推动促进产品应用链体系建设工作ꎮ巩固大宗生物发酵产品领域稳定增长的同时ꎬ大力发展产品应用体系的多元性ꎬ拓展各种新应用领域的研究与发展ꎬ同时推动产品产业链协同发展ꎬ增强生物制造产品和共性技术对各种产业和新产业的支撑能力ꎬ在强化重点产品上下游配套能力及重点领域间的协调发展能力的基础上ꎬ大力支持发展延伸服务ꎬ构建具有竞争优势的产业链ꎬ提高工业生物行业的发展水平和层次ꎮ４.３㊀加强高端产品的研发ꎬ推进创新产品市场应用发挥战略性产业的地位作用ꎬ促进扩大内需ꎬ进一步拓展和占领国际市场ꎮ强化对功能营养食品㊁手性药物㊁高端酶制剂㊁精细化学品等高端产品的研发ꎬ建立具有自主知识产权的高㊁中㊁低端产品互补体系ꎬ打破国外企业的垄断ꎮ加大对产品及成果的宣传力度ꎬ积极突显产品的安全性㊁环保性等优势ꎬ正确引导消费者ꎬ快速推进创新产品市场化ꎮ结合国情及相关行业情况ꎬ参照国际标准ꎬ积极参与制/修订生物技术产品的国际和国家标准ꎬ建立国家标准和统一㊁规范的认证认可体系ꎬ完善安全检测和监控系统体系ꎬ确保产品生产全程质量安全ꎬ保障食品安全ꎮ４.４㊀加大财政投入力度ꎬ建立多渠道投入机制我国在工业生物领域的投入与产业发展需求不匹配ꎬ相配套的税收与市场扶持政策较少ꎬ融资渠道不畅ꎬ缺乏资金ꎬ影响了原始创新速度和技术体系及产业体系的完善与发展ꎮ虽然目前新兴资本市场对行业关注度持续增加ꎬ投资公司和资本市场希望能够进入行业ꎬ促进行业的发展ꎬ但在投资和发展方向与行业发展和技术创新对接不足ꎬ资本市场对行业缺乏有效的认识和深度了解ꎬ企业在资本市场的显现度不够ꎬ从而影响行业在资本市场的融资力度ꎮ因此ꎬ需要进一步加强投融资主体的科技金融互动意识ꎬ完善互动机制ꎬ尽快形成科技金融资源有效对接互动的良好局面ꎮ同时ꎬ积极鼓励设立创业投资引导基金㊁成果转化风险基金ꎬ引导社会资本进入领域创业投资和支持高等院校㊁科研院所成果的孵化与转化ꎮ４.５㊀加强高素质生物技术人才队伍建设创新人才的引进和培养模式ꎬ改革创新人才使用和评价政策机制ꎬ紧扣«国家中长期人才发展规划纲要»ꎬ结合创新人才推进计划㊁千人计划等系列人才计划推进高素质工业生物技术及产业人才队伍建设ꎮ采取团队引进㊁核心人才引进等方式ꎬ吸引和支持出国留学人员㊁海外华人华侨回国创办企业㊁从事科学研究和教学工作ꎮ同时ꎬ鼓励支持我国科学研究人员 走出去 ꎬ主动开展国际合作ꎬ参与国际大科学工程和研究计划ꎬ积极融入全球创新网络ꎮ鼓励建设一批创业创新中心等人才培养平台ꎬ加强协同创新ꎮ５㊀展望十三五 时期是我国国民经济和社会发展全面纳入科学发展轨道的重要时期ꎬ也是工业制造产业巩固结构调整成果和产业全面升级的关键时期ꎮ在这一经济转型的重要时期ꎬ按照我国经济社会发展目标和经济结构变化趋势ꎬ科学分析工业生物技术的发展现状㊁问题和环境ꎬ把握工业生物制造产业的发展方向ꎬ科学制定具有战略性㊁前瞻性和导向性的工业生物领域 十三五 规划ꎬ对全面提高我国工业生物技术及生物制造产业的发展水平和竞争力具有十分重要的战略意义ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]㊀Ｔｈｅｂｉｏｍａｓｓｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｃｈｎｉｃａｌａｄｖｉｓｏｒｙｃｏｍ￣ｍｉｔｔｅｅ.ＲｏａｄｍａｐｆｏｒｂｉｏｍａｓｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓ[ＥＢ/ＯＬ].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｂｉｏｍａｓｓｂｏａｒｄ.ｇｏｖ/ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ/ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ.ｈｔｍｌꎬ２００２.[２]㊀海野肇ꎬ冈田惠雄.ＧｒｅｅｎＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ[Ｍ].日本:讲谈社科学部ꎬ２００２.[３]㊀王志强.德国生物技术产业发展现状及其研发创新[Ｊ].全球科技经济瞭望ꎬ２０１１ꎬ２６(１１):１１－１６.[４]㊀石元春.中国能源革命不能没有 一片 [Ｊ].中国能源ꎬ２０１５ꎬ(Ｇ００):４６－４９.[５]㊀佚名.２０１６年全球生物塑料产能将达５８０万ｔ[Ｊ].合成技７５１谭涛ꎬ等:工业生物技术发展现状㊁问题及对策思考. All Rights Reserved.术及应用ꎬ２０１３ꎬ(１):６１－６１.[６]㊀中华人民共和国国务院.国家中长期科学和技术发展规划纲要(２００６－２０２０年)[ＥＢ/ＯＬ].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｇｏｖ.ｃｎ/ｊｒｚｇ/２００６－０２/０９/ｃｏｎｔｅｎｔ＿１８３７８７.ｈｔｍꎬ２００６.[７]㊀中华人民共和国国家发展和改革委员会.国家发展改革委关于印发可再生能源中长期发展规划的通知[ＥＢ/ＯＬ].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｎｄｒｃ.ｇｏｖ.ｃｎ/ｚｃｆｂ/ｚｃｆｂｇｈｗｂ/２００７０９/ｔ２００７０９０４＿５７９６８５.ｈｔｍｌꎬ２００７.[８]㊀中华人民共和国科学技术部.关于印发十二五生物技术发展规划的通知[ＥＢ/ＯＬ].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｍｏｓｔ.ｇｏｖ.ｃｎ/ｆｇｇｗ/ｚｆｗｊ/ｚｆｗｊ２０１１/２０１１１１/ｔ２０１１１１２８＿９１１１５.ｈｔｍꎬ２０１１. [９]㊀中华人民共和国科学技术部.关于印发十二五现代生物制造科技发展专项规划的通知[ＥＢ/ＯＬ].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｍｏｓｔ.ｇｏｖ.ｃｎ/ｔｚｔｇ/２０１１１２/ｔ２０１１１２０９＿９１３２１.ｈｔｍꎬ２０１１.[１０]㊀中华人民共和国国务院.国务院关于印发«中国制造２０２５»的通知[ＥＢ/ＯＬ].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｇｏｖ.ｃｎ/ｚｈｅｎｇｃｅ/ｃｏｎｔｅｎｔ/２０１５－０５/１９/ｃｏｎｔｅｎｔ＿９７８４.ｈｔｍꎬ２０１５.[１１]㊀石维忱ꎬ关丹ꎬ卢涛ꎬ等.中国生物发酵产业现状与发展建议[Ｊ].精细与专用化学品ꎬ２０１４ꎬ２２(９):７－１１.[１２]㊀我国生物制造业２０１５年产值将破万亿[ＥＢ/ＯＬ].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｂｉｏｄｉｓｃｏｖｅｒ.ｃｏｍ/ｎｅｗｓ/ｈｏｔ/ｐｏｌｉｃｙ/９６２８７.ｈｔｍｌꎬ２０１１. [１３]㊀尤新.玉米深加工发展主要成就㊁存在问题及今后发展方针[Ｊ].粮食加工ꎬ２００９ꎬ３４(４):１２－１６.[１４]㊀赛迪顾问.２０１０－２０１１年中国生物制造产业发展研究年度报告[ＥＢ/ＯＬ].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｃｃｉｄｄａｔａ.ｃｏｍ/ｐｏｒｔａｌ/ｓｃｙｊ/ｙｊｂｇ/ｎｄｂｇ/ｏｎｅｏｎｅ/ｓｗ/ｗｅｂｉｎｆｏ/２０１０/１２/１２９９１１３７５２１２２２０２.ｈｔｍꎬ２０１１.[１５]㊀付卫平.工业生物技术的现状㊁发展趋势和规划[Ｊ].生物加工过程ꎬ２０１３ꎬ１１(２):１－５.８５１生物技术进展ＣｕｒｒｅｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ. All Rights Reserved.。
生物技术及其产业化快速发展的原因探讨(一)
信息技术、生物技术、纳米技术被称为21世纪的革命性领先技术，其产业化方兴未艾。
生物技术产业，尤其是生物医药产业是一项高投入、高利润的产业，它的利润率达到了17.6%，是利润率为8.1%的信息产业的两倍。
因此，展望未来，多数分析家认为，生物技术产业是继信息产业之后迅速崛起的又一个高新技术产业，在21世纪初将与信息技术产业并驾齐驱，并最终成为主导全球经济的核心产业。
生物技术和产业如此巨大的发展前景，有着其必然的原因：
一、生物技术对于人类的生存和发展有着极为重要的意义
1.可持续发展的要求
20世纪的一百年，人类凭借着科学和技术的巨大发展与进步，发明和创造了机械化和自动化的生产和交通设备与工具、电子与系统集成化的通讯设施与器具、家用电器、电脑以及化学合成物质，极大改变了自身的生活、生产和经济方式，迈进现代化的阶段。
欢欣之余，人类也不能忘记在发展中付出的惨重代价：在准备大踏步向现代化迈进的20世纪中叶，人类社会却面临着全球性生态环境日益恶化、人口与健康受到严重威胁、粮食生产滞后、能源耗竭和资源短缺的五大危机。
这些问题显然是发展中带来的，它们直接向人类的生存与发展提出了严峻的挑战。
毋庸置疑，一项技术的进步对社会和经济发展起着巨大的促进作用。
然而，工业革命发展进程表明，人类一味强调技术的先进性和对经济的推动作用，而忽视技术对人类自身和生态环境的安全性时，人类最终要饱尝在技术发明初期未曾预料的苦果。
曾几何时，滴滴涕一问世便被誉为人类技术史的里程碑，声称它可以杀死害虫却对人畜无“害”，可以拯救成千上万人的生命。
1946年，该产品在美国上市引起巨大轰动，以至引来化学公司投巨资开拓杀虫剂市场。
仅在1947～1949年间，滴滴涕的投入就达38亿美元，旦利润逐年直线上升，到1951年利润额猛增1.1亿元。
它的发明人保罗·米勒被人们称为救世主，获1948年度诺贝尔奖。
然而时隔6年后，滴滴涕就被发现具有激素效应，严重影响动物（包括人类）的性分化和生殖，并且通过母体传递后代，导致许多的野生动物数量急剧下降。
到1970年，美国率先下令禁止使用滴滴涕。
20世纪70年代末期，人类开始意识到，技术的安全性对于人类自身生存与繁衍及生态环境的重要意义，丝毫不亚于技术的先进性对社会和经济发展的价值。
因此，由联合国提出、各国政府共同倡导的可持续发展战略，意味着今后的科学和技术发展具有双重使命：既促进生产力进步和为人类谋福利，又保护人类及其生存和繁衍的环境。
进入20世纪80年代以来，生物技术和产业日益显示出强大、高效、经济与生态和谐的特点，体现和代表着可持续发展方向。
生物技术及其产业化发展正在悄然地影响并改变着传统的工业、农业和经济的性质、结构、模式和价值取向，其范围和程度令人耳目一新。
难怪，美国生物技术工业组织把生物技术产业定义为：利用细胞和生物分子进行药品、农产品生产开发和环境治理的产业。
该产业技术由医药生物技术、农业生物技术和环境生物技术共同组成。
医药生物技术重点攻克癌症、艾滋病、老年痴呆症、帕金森病、心脏病、糖尿病等危害人类的顽疾；农业生物技术着眼于提高农产品的产量和质量；环境生物技术重点用于清除工农业生产和生活带来的废弃物和有毒物质。
生物垃圾是工农业生产过程中所生产的废弃物，是制造许多有重要经济价值的产品的原材料。
通过生物降解、净化和再生技术的三"R"模式，即对垃圾和废物采用消除、再循环和再生(remove、recycle、regeneration)，清除石油副产品污染物及其他有毒物质，进行资源利再利用意义重大。
2.认识、开发和利用生命系统的要求
在20世纪人类文明发展中，几项划时代科学与技术成果扮演着重要角色。
汽车、飞机和航天器因为改变了人类活动的时间和空间尺度，扩展了人们的视野和活动范围，因而主宰20
世纪经济的半壁江山。
电子计算机、通讯和互联网技术发展成就改变人们的交流方式，缩短人们与外围世界交流的时空距离，而引领20世纪经济的新潮流。
然而，这些技术只是提供人类认识外部世界的手段和条件，还不足以导致认识生命内部包括人类自身奥秘。
从19世纪达尔文进化论诞生起，一直到1953年DNA双螺旋结构理论问世，生命科学进入分子生物学时代整整积累了一百年，它给整个生物学界带来了一场科学和技术革命。
随之，在1973年，DNA重组技术和“基因克隆”策略建立，以及一系列行之有效的分离、鉴定、克隆基因的方法诞生。
运用DNA重组技术，人们可以用生物反应器（包括植物、动物）来生产人类所需要的基因产物——药用蛋白。
从此，生物技术和产业发展一发不可收拾。
以DNA重组技术为特征的基因工程学的发展，很大程度上得益于分子生物学、遗传学和生物化学等领域的发展，同时也离不开其他现代科学技术的成就和影响，比如信息学、计算机科学等。
基因工程学逐步成熟和发展对生命科学的所有领域都产生了革命性的深远影响，包括动物行为学、细胞生物学、遗传学、生理学、神经生物学、发育生物学、生态学和生物进化论等，从而使得生命科学日新月异，进展迅猛，成为20世纪以来发展最快的学科之一。
可以预见，在21世纪，生物技术产业必将对人类的生活产生更为深远的影响。
二、生物技术具备技术革命的能力条件
1.生命科学和生物技术领衔世界科技界最高研究水平
生物技术发展至今，充分体现出生命科学领导21世纪科学前进方向的特点和趋势。
(1)20世纪90年代科学史，几乎就是生命科学和生物技术编年史，几项重大的具有全球性的科学计划和成果均是在该领域诞生的，如“人类基因组计划”、“脑科学的十年”、“干细胞研究”，克隆羊和人类基因组草图绘制等。
(2)政府投入生命科学和生物技术研究与开发经费巨大。
以美国为例，从1992年至2000年8年间，政府机构的科技研究与开发的经费，主要用于生命科学和生物技术，仅国立卫生研究院(NIH)就达200亿美元，累计增长了111%，远远超过美国自然基金委员会(NSF)的68%、美国航空航天局(NASA)的21%、美国国防部(DOD)的11%和美国能源部(DOE)的-1%。
(3)当今世界科学研究与开发的投入与产出比率最高并成正比的学科领域当属生命科学和生物技术。
以反映当今世界科技水平的SCI刊物论文数量为例，美国排在第一位，日本排在第二位，英国、法国、德国、意大利、加拿大、荷兰依次占据三到八位名次。
(4)生物技术研究与开发充分体现经济实力和科技研究水平同步的特点。
从国家经济实力、科技水平，科学计划启动的时序、经费的投入、论文产出来看，美国的生物技术研究与开发当仁不让处在第一位，欧盟国家紧随其后，日本居第三。
(5)生物技术研究与开发吸引和汇聚了全世界最多的生命科学家群体。
仍以美国为例，持续8年的经济景气使其每年能够吸引全世界的科学家精英及大批的博士生、博士后人员来到政府和私人研究机构的实验室中从事生物技术的研究与开发工作。
因此，美国生物技术研究与开发的成果当然是世界性的科学智慧大脑汇聚的结晶。
2.生物技术的特点和作用
现代生物技术的核心是建立在“基因克隆”策略和DNA重组技术为基础上的、一系列行之有效的分离、鉴定、克隆基因的方法体系。
它包括基因工程、蛋白质工程、转基因技术、组织工程、动物克隆技术以及生物信息工程等内容。
这些技术能够广泛地应用于医药开发与利用、动植物品种改良和培育、粮食和食品生产与加工、农药生产和环境保护等领域，体现较高的经济效益和生态效益。
(1)产品的目的性、有效性和功能更强大。
基因工程可将原核生物细胞和真核细胞都作为生物工厂或反应器来生产人类所需要的胰岛素、干扰素、生长激素、病毒抗原、抗体等大量的外源蛋白，成为最具开发潜力和应用前景的产业——生物制药业。
转基因技术可以有效地研究高等动物的基因表达和发育、建立人类疾病的动物模型；开发出动物乳腺生物反应器生产保健和医疗蛋白，称为畜牧动物生物反应器技术，相对于细胞培养技术，其产量可提高100～
200倍，成本降低到1万分之一还少。
高等动物克隆技术对保护地球上的生物多样性具有重大意义。
克隆动物技术与转基因技术相结合可以生产移植器官（治疗克隆）、培育优良畜禽品种、生产人类所急需的蛋白质药物和提供临床实验替代动物。
(2)产品的生产过程简化。
基因工程可简化许多有用化合物和大分子的生产过程，并广泛和充分利用植物及动物作为天然生物反应器以生产人类所需的基因产物。
蛋白质工程技术可以自如地改造基因和大规模生产所需的蛋白。
(3)产品的开发和检测过程简化。
基因工程可简化新药的开发和检测系统，提高效率和准确度。
(4)产品的生产过程和废弃物无污染。
生物技术产品的生产过程接近天然，废弃物是次生代谢产物，可以自动降解，不会在自然界残留。
3.生物技术的发展趋势
(1)基因操作技术创新化、专利化和商业化。
技术和方法的创新层出不穷，日臻完善，一经问世通过专利形式和商业渠道出售技术，在市场上便可以加以应用。
(2)基因工程蛋白药物和疫苗研究与开发突飞猛进，将导致21世纪医药工业全面更新和改造。
(3)转基因技术以及动物克隆技术将取得重大突破、产业化前景广阔。
转基因技术应用将带动农业结构的全面更新，推动大农业发展的新飞跃；同时极大地提高生物医药的生产水平，并对其他行业的发展产生积极的影响。
