现代生物技术产业化发展的现状与趋势

现代生物技术产业化发展的现状与趋势

摘要：综述了现代生物技术的发展现状，介绍了农业生物技术的疫苗、工业生物技术、医药生物技术及其在生物技术领域中的应用情况，介绍了生物技术领域重点攻关课题研究进展，展望了今后的发展方向。

关键词：现代生物技术产业化现状与趋势

1 前言

生物技术也称生物工程，它是在分子生物学基础上建立的、为创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。具体而言，生物工程技术包括转基因植物、动物生物技术、农作物的分子育种技术、医药生物技术、纳米生物技术、重要疾病的生物治疗等。当前，世界生物技术发展已进入大规模产业化的起始阶段，蓬勃兴起和迅猛发展的生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等领域，正在促使生物产业成为世界经济中继信息产业之后又一个新的主导产业[1]。

现代生物技术以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志，以世界上第一家生物技术公司——Gene-Tech的诞生（1976）年为纪元[2]。此后，越来越多的科学家投身于分子生物学研究领域，并取得了许多重大的进展。至此，以基因工程为核心的技术上的革命带动了现代发酵工程、酶工程、细胞工程以及蛋白质工程的发展，形成了具有划时代意义和战略价值的现代生物技术。生物技术的最大特点是具有再生性，可以循环利用生物体为操作对象，在节约原材料和能源方面有巨大的潜力，而且投资少、周期短、经济效益大，并且没有污染。他是推动经济发展、社会进步的一项关键技术，在解决人类社会面临的一系列重大问题，如粮食、健康、环境和能源方面已经取得并将取得更大进展，对促进社会经济诸领域的发展有着不可估量的影响。

2 全球现代生物技术的发展现状

2.1 产值继续增长

2013年，全球生物工程药品市场规模为2705亿美元，2014年增长至3051亿美元。基于疾病诊断和治疗对重组技术、医药生物技术以及DNA测序技术等的需求不断增加，全球生物技术市场预计以12.3%的年复合增长率增长，至2020

年全球生物技术市场规模达6068亿美元。

随着美国、中国以及印度等人口基数的不断增长，对小麦、水稻、甘蔗、豆类等粮食产品以及农业发展需求的增长给生物技术市场的增长带来很大的影响。农业用地的有限性、水资源的短缺、农作物产量低下以及害虫袭击促进研究人员开发创新农业技术。转基因作物等生物技术的应用也是市场增长的主要驱动力。

2.2 产业的发展集中在美欧日

目前全球生物技术的开发、应用和消费仍然集中在美国、欧洲和日本，2001年美国生物技术产业产值占全球的47%，其次为日本和欧洲，分别占23%与14%。产业集群发展情况，分析国际生物技术产业发展较好的国家和地区可以发现，当地往往已经形成了若干个产业集聚地，例如美国形成了波士顿（Boston）、洛杉矶（Los Angeles）、纽约（New York）、费城（Philadelphia）、北卡金山角（Raleigh-Durham）、圣地亚哥（San Diego）、旧金山（San Francisco）、西雅图（Seattle）及华盛顿巴尔地摩（Washington-Baltimore）九大生物技术产业区，这9个地区集中了全美3/4的生物技术公司，已经形成了明显的产业集群优势，确立了美国在生物技术产业上的头号强国地位。其它包括英国的剑桥基因组园、法国巴黎南郊的基因谷、德国的生物技术示范区、印度班加罗尔和得里生物技术产业区等，都为该国生物技术产业的发展起到了有力的推动作用。这其中最具代表性的就是美国九大生物技术产业园区。

鉴于生物技术产业的集聚发展特性，许多国家已经将建立生物技术产业基地，实施政策倾斜，市场驱动，政府诱导，推动生物技术产业的集聚式发展作为了产业推动的重要举措。

3 我国现代生物技术发展现状

3.1 中国生物技术的发展形势

近年来，我国生物技术取得了很大的发展。初读形成了医药生物技术、农业生物技术、工业生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产体系。我国生物技术产业正快速发展并将大力推动生物技术产业发展。在国际经济大环境驱动下，生物技术产业逐渐成为我国新的经济增长点。

3.2 中国生物技术在国际中的地位

经过科研工作者的努力，中国生物工程技术逐渐接近世界领先水平，长三角生物技术研究部分领域达世界先进水平，但是，中国生物技术产业与外国仍有较大差距。

3.3 中外生物科技发展合作状况

生物技术领域国际合作频繁，中国和东盟开展中国—东盟热带资源保护与生物技术应用领域合作[3]；中国和意大利共创生物技术信息通讯和生物技术领域合作机遇；中国和德国合作研究纳米生物技术；中国和法国合作干细胞研究。

4 现代生物技术的前沿领域

4.1 农业生物技术

农业生物技术是指运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程以及分子育种等生物技术，改良动植物及微生物品种生产性状、培育动植物及微生物新品种、生产生物农药、兽药与疫苗的新技术。

主要研究方向有转基因农作物、生物农药、生物肥料、兽用疫苗、动物克隆等方面，并且发展前景空间巨大，其产品市场发展迅猛。

4.2 工业生物技术

2012-2014年，我国工业生物技术发明专利数量增长快速，在全球处于领先水平，全球总计公开工业生物技术发明专利28154件，其中有一半（14862件）在中国进行保护。按照专利家族成员国分布情况统计，在所有专利家族中，中国发明专利所占份额最高，达到31%，是排在第二位美国专利的2倍。

来自中国专利权人的工业生物技术中国发明专利数量总体呈现出较快的增长趋势。其中，2014年工业生物技术中国发明专利公开中有82.5%都是来自中国专利权人的申请，达到近年来新高。此外，中国在工业生物技术领域相关研究也居于国际领先地位。2012-2014年，全球学者在工业生物技术领域的专门性代表期刊发文量为19797篇，中国共发文5114篇，发文量排名全球第一，排名第二的美国共发文4019篇。两国发文量合计占全球发文的46.1%，数量优势明显。

目前，中国工业生物技术发展已经具备一定的产业格局，自主创新能力显著增强，生产技术水平大幅提高，在发酵产品、生物化学品、生物基材料、生物能源等方面有较大优势。

4.3 医药生物技术