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生物技术产业研究十篇

发布时间:2024-04-25 19:23:11

生物技术产业研究篇1

1.1生物技术产业的涵义

生物技术产业是关于生命科学领域相关的行业组成的新兴产业,它包括采用以细胞工程、蛋白质组研究和核酸组研究为代表的现代生物产业,以及以发酵工程为代表的食品,酒类,乙醇等生物制造业,又包括以生命科学理论为基础而发展的医疗保健行业;还包括现代生物技术综合免疫学、遗传学、胚胎学、细胞生物学等多种科学技术的科研成果,为人类的生活提品和服务。

1.2生物技术产业政策的涵义

生物技术产业政策是相关部门和政府为了促进河南省生物技术产业的发展而制定的各种政策措施的总和。主要政策目标是以实现生物技术产业的发展来带动其他相关产业的发展,如食品业、服务业等,进而提高我省整体的GDp。

2我省生物技术产业发展的现状

近年来,河南省生物产业快速发展,实力明显增强,形成了较好的产业基础。近几年,河南省生物产业产值比全国平均增幅高出10个百分点;实现利润47亿元,同比增长27%,是全国增长最快的省份之一。其中,部级产业基地郑州和新乡、南阳、焦作、驻马店等4个省级产业基地占全省生物产业基地的比重达到70%。涌现出了华兰生物、天方药业、天冠集团、辅仁制药、中棉种业等一批优秀企业。血液制品,片剂,抗生素原料药,中药丸剂生产规模均居全国前列;郑麦、郑单、以及转基因抗虫棉在河南省推广面积在全国排第一位。但是,河南省生物产业发展存在以下三个问题。首先是产业比较低端。多数产品处于产业链中低端,缺乏高附加值优势产品。其次高层次人才缺乏。人才机制有待完善,缺乏生物技术方面的高端科研和技术人才,尤其是缺乏实力雄厚的企业家来投资。再次是是技术创新不够。研发投入不足,缺乏拥有自主知识产权的关键技术,核心竞争力不强。

3生物技术产业政策

河南省生物产业政策主要包括四部分内容:(1)产业结构政策。生物产业结构政策首先要协调河南省主题生物技术产业(酿造产业)在整个产业体系中的地位,协调和生物农业和生物医药之间的比例关系。充分发挥生物技术产业的战略性地位,对重点行业进行大力支持,使各行业之间协调发展。(2)产业组织政策。该政策的实质是协调规模经济与竞争之间的矛盾,既要保持规模经济,又要让市场充满活力。生物产业组织政策的主要目标是通过有效竞争提高企业的运作效率,促进生物产业内部有效竞争环境的形成。并且在发展中小企业的同时,也要发展一批具有市场占有率的大企业,从而提高河南省整个生物产业的运行效率。(3)产业技术政策。河南省生物产业是典型的劳动密集型和技术密集型产业,必须用创新来驱动生物技术产业的发展。生物产业技术政策应积极引进新的技术,为河南省生物产业自主创新能力提高营造良好的政策环境,增强河南省生物技术产业的在全国的竞争力。(4)产业布局政策。该类政策通过政策诱导,来完成形成产业集群的目标。在人才与技术密集区集中配置资源,建立大型的生物产业基地,把地区优势突出,实现区际之间能够协调健康发展。

4产业政策的保障措施

4.1设立专项基金加大政策扶持力度,建立多方位的招商引资模式

有关部门和政府应该通过建立稳定的财政投入增长机制,设立用于生物产业发展的专项基金,加大财政对生物技术及产业的支持力度。鼓励银行和其他金融机构加大信贷力度,吸引银行和其他信贷机构建立适应生物技术产业特点的信贷制度,促进银行等金融机构加大对生物技术产业支持力度。发挥多种资本市场(如股票,证券等)的融资功能,比如,大力发展债券市场,大力发展创业投资和股权投资基金,鼓励相关部门和地方政府设立创业投资基金,使全方位的资金都能够进入生物产业领域。

4.2促进生物技术企业开拓创新能力,鼓励产、学、研相结合

通过企业与各大高校以及其他科研组织相互合作,互惠互利,组建成产、学、研相结合的校企研发中心。建立企业带头组织、科研院所(河南省农科院,国家小麦研究中心等)和高等院校(郑州大学、河南农业大学等)共同参与的创新体系。通过投资、金融、财税等政策,促使企业增加创新投入,鼓励企业特别是大企业建立研发机构,增强企业创新能力。

4.3加强培养高水平,高技能的生物技术人才

加强高素质生物技术产业人才队伍的建设。鼓励有志于生物技术产业的硕士、博士研究生勇于创新,勇于创业,到基层实地考察,到国外学习新的科学技术,应用于生物技术产业中。鼓励科研院所与高校积极参与国际培训合作和国际学术交流。与此同时,还要引进国外的技术人才,为河南省的生物产业注入新鲜血液。用优厚的待遇和政策来吸引留学人员、海外华人华侨回国来河南省从事教学和科学研究为生物企业解决难题。

4.4建立良好的激励制度,完善知识产权制度

生物技术产业研究篇2

关键词:产学研;项目型;生物技术专业;实验教学;教学模式

中图分类号:G642.4文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)13-0158-03

生物技术是一门要求理论水平高、动手能力强的学科,要求学生全面掌握系统的生物技术理论与实验技能,具有较强的创新意识与实践能力,能从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理。为此,高校在培养生物技术专业学生方面,尤其需要其实验教学模式体现重点培养实践动手能力的特点。随着经济社会的发展,科技发展日趋加快,要更加注重学生是否具有创新能力、应用能力以及实际操作能力[1,2]。最近,国家颁布了《关于加快发展现代职业教育的决定》(国发[2014]19号)(以下简称《决定》),其中专列一条,即第六条“引导普通本科高等学校转型发展”,强调“采取试点推动、示范引领等方式,引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型,重点举办本科职业教育”。要求的提出,促使本科高等院校进行转型发展,在其人才培养目标和模式上,重视企业对于人才需求和要求,加强与企业的合作办学,以产学研的方式驱动高校的人才培养模式的改革。

随着对于学生动手实践能力培养要求的提高,目前实验教学模式的研究不断深入,发展了很多的模式如开放式实验教学、“讨论―探究―实验”的“三位一体”的实验教学等模式,有力促进了在教学环节中实验教学模式的发展[2]。而生物技术专业的实验教学有其专业的特点,其实验项目多,对实验内容结果的影响因素比较多,存在很多不确定性。生物技术专业传统的实验教学主要以课程的实验内容为单位,按照教学计划采用固定学时、以单个独立的实验单元为模块、内容以验证性实验教学内容为主体的教学模式,其实验内容简单,相互融合较少,尤其有些实验项目和内容已经陈旧,不能跟上社会、企业的发展[1,3]。随着教育观念和实验设备的更新、课程改革的需要,需要对实验教学模式进行改革,适应新时代对于培养学生的要求。在注重企业需求为导向培养人才发展的今天,应该打破了传统的实验教学模式,不断创新与实践,适应时展和社会发展对于应用性人才的需要[1]。

为此,本研究提出突破传统实验教学模式(如演示性试验和分组方式等),尝试引入基于产学研项目管理的理念融入生物技术专业的实验教学,以此为驱动力对那些课程实验内容设立相关的科研项目,组织学生以项目小组的方式主动承担项目进行实验教学,调动学生参与解决企业实际生产问题的兴趣,尝试以产学研项目型实验教学进行生物技术专业实验教学模式的探索与研究,为后续本专业在全校进行专业转型发展的实施奠定基础。

一、产学研人才培养模式的特点

产学研合作教育,是指通过学习和工作实践相结合,培养具有创新精神和实践能力的高素质人才的有效教育模式。它最早由美国辛辛那提大学赫尔曼・施耐德提出,主要强调学生在校期间的技能学习,以提高毕业后就业竞争力为目标,主要针对工科专业学生。美国职业教育学会后来正式界定产学研合作教育为“一种将理论学习与实际工作结合起来,使得课堂教学更加有效的理念”[4]。当前,构建“以企业为主体、产学研相结合技术创新体系”已经成为国家战略,产学研合作教育也在学习和摸索中,逐步形成了各具特色、有所偏重的产学研合作教育模式。产学研结合模式是从结合内容来划分的,产学研结合模式主要包括:技术受让、技术开发、共建研发机构或实验室、创办经济实体、联合培养人才(包括建立大学生实习基地)、科技资源的共享(包括利用文献、仪器设备等科技资源)、技术咨询或服务等。目前高校在注重人才培养方面主要选择联合培养人才的方式,提高学生实践能力,参与企业发展过程中需要解决的问题联合攻关,为后续就业奠定基础。

总之,产学研教学模式强调以任务驱动开展项目化教学,实现了工学交替、“教、学、做一体化”,采取了新的管理和教学运行方式,保证了培训质量,提高了学生素质,增强了就业能力。对企业而言,短期内可以解决企业的人力资源不足的问题,从长期来看可为企业储备专业技术人才;对高校、科研机构而言,有利于学生(大学生、研究生)理论联系实践,使高校、科研机构的研究更贴近实际、贴近市场需求。因此,产学研结合发展到一定阶段,必然在企业、高校、科研机构之间形成人才交流和人才培养的机制,建立人才训练基地,包括企业高级技术人员到高校担任兼职导师。

二、产学研项目型生物技术专业实验教学培养模式

项目型实验教学内容的选择宗旨,是达到预期实验教学目标的关键,其选择内容的全过程要注重综合项目型实验教学的科学性和可行性。产学研项目性实验教学,是在此基础上强调以企业需求为导向,结合本专业的实践教学,确定结题的项目性实验内容,然后分解成几个不同实验小项目,以实验小组承担项目的形式组织实施课程实验教学[6,7]。由于生物技术专业的专业课的实验大部分是应用性比较强的实验项目,可以很好地与企业的生产实践环节进行对接。比如本地一家生产硫酸软骨素的企业,其根本方法是采取碱和酶结合的方法分离硫酸软骨素,那么在《生物化学》和《酶学》等课程的实践教学中就可以融入“增加酶的活性提高硫酸软骨素产率和纯度的研究”的项目性课题,然后进行分解成“如何保证酶的pH值”和“保证酶的温度”等不同的小项目,让有3-4人组成的实验小组以科研团队的方式,利用企业和学校实验室的资源进行攻关,最终以该项目完成过程撰写实验报告,以该项目的效果评定学生的课程实验成绩[5]。

概括起来,产学研项目性生技专业实实验教学其流程如下:首先与企业对接制定融合实验项目的科学问题形成科研项目学生组成小组进行科研项目的选择和签订计划书实验小组具体实施(实验材料和器材准备)实验小组具体实施(实验项目实施和实验数据和实验现象记录与分析)总结和撰写实验汇报书实验成绩评定和企业效果评价。由此可见,这种产学研项目性的实验教学模式可以调动学生实验实践的兴趣,参与解决企业生产实际问题的过程可以培养学生的实践操作能力,为后续的就业奠定坚实的基础,也为学校赢得了较好的社会反响,从而体现高校服务于社会的基本功能。

三、产学研项目型生物技术专业实验教学培养的实践

为了确保产学研项目型实验教学模式有效实施,应该将实验教学过程进行精细化管理,尤其是注重对参与解决企业实际生产问题能力的训练培养,注重校企指导老师的共同管理与培养。一般以课程班级为单位分成不同的实验项目小组(3~5人为一小组),从中选出组长,担当项目小组的负责人,负责具体项目的实施。以科研小组团对承担科研项目的方式进行,充分体现学生的主动性,进行项目的自我管理、自我完善,保证项目完成的质量。产学研项目型实验教学有别于传统实验教学,其教学的组织方式一般可采取学校与企业共同组织的形式进行,在企业中形成需要解决的科学问题,可以利用企业与学校的实验科研条件进行研究实施,所以其教学模式需要学生灵活的安排时间,可以考虑周末去企业,平时在学校进行实验,充分利用学生的碎片时间进行实验。

这样的项目性实验教学模式类似于引入研究生培养的一些理念,使学生由知识的被动灌输者成为知识的主动建构者,主动参与科研项目实施全过程。可以使得学生在实验实施中从项目立题(企业生产实际问题),文献资料查询(开题),准备实验(材料与设备准备等),具体实施,结果分析,总结性报告撰写一系列过程,这样就类似于研究生进行科学研究的全过程。让学生在一个较长时间段内处于一种专业科研的氛围之中,在学生满怀兴趣的探索过程中,学习了科研的方法,经历了科研的训练,培养了科学的精神,具备了基本的科研实验能力,解决实际生产中的问题。

四、产学研项目型生物技术专业实验教学模式的效果评价

由于实验教学模式发生改变,理所当然其成绩评定考核的方式也应该发生相应的变化,才能真正评价通过教学促进学生培养能力的提高[8]。本文倡导的产学研项目型实验教学方法主要是进行项目实验小组式实验实践操作,按照学生兴趣和实际能力水平分为不同的项目小组,然后进行难易程度不同分别与合适的实验小组进行对接,给出几个实验方案让学生们进行讨论,找到合适自己小组的实验,然后进行具体实施。这样在项目具体实施过程中学生们各抒己见,随意的进行创新性实验,也可以和其他小组进行实验竞赛,这样不仅使学生们的学习兴趣大大提高,而且在讨论过程中也能取长补短,完善自己所学知识的不足,也对个人实践能力以及团队配和能力有相应的提高。具体考核方式主要从以下几个方面予以考核:其一是创新思维能力,具体表现在如何找到解决遇到具体问题的思路和制定实施项目的计划,这就要学生具有文献查阅、总结和归纳等能力;其二是实施项目能力,这是重点考察的地方和环节,要求项目小组的学生具有较强的思维、动手及合作等能力,在企业的具体实践中解决具体的问题;其三是要考虑学生的协作能力,不同的小组可以相互取长补短,首先在进行成绩评定时要求学生进行自评和互评相结合的方式,最后综合老师的成绩予以评定学生的实验成绩;其四是,企业方的有关技术人员进行现场学生小组的考评,对于具体实践操作进行评分。最后,由参与项目实施管理的学校和企业组成的指导教师综合每个项目小组学生的以上情况,结合项目实施的最终效果进行评定学生的成绩。

从130份调查问卷统计结果中看出,90.85%的学生认为有必要进行生物技术专业实验教学模式的改革;97.63%的学生认为实施的产学研项目性实验教学模式培养了其科研项目思维能力,尤其是实施过程中的文献资料的查阅与分析,项目的选题与分析,参与企业生产实践,都大大调动了学习的兴趣和积极性,同时也提高了解决科学问题的能力和提出意见的信心;96.28%的学生认为提高了理论知识的实践转化效率,93.22%的学生认为通过自己主动设计项目与实施增强了学习主动性;86.87%的学生认为通过项目实施增强了所学知识的理论与实践联系的能力;98.56%的学生认为通过项目性试验教学增强了和同学之间交流,提高了项目实施与解决具体时间问题的综合能力。

总之,培养具有创新能力的高素质人才是高等院校的主要任务,也是目前高校转型发展的初衷。对于生物技术专业实验教学的改革将不断进行,我们会认真总结这次教学改革的成果,吸取教训,采纳学生的中肯意见,更好地培养学生解决实际问题的创新能力,促进学生知识、能力、思维和素质全面发展。

参考文献:

[1]胡军和,金晨钟,曾智,贺爱兰.基于项目型的生物技术专业实验教学模式研究[J].教育教学论坛,2015,(02):249-250.

[2]吴倩,滕刚.基于产学研的“研究性项目”教学模式探究与实践[J].中国西部科技,2009,(03):73-74,80.

[3]吕岫华,刘伟,谭京敏,王明连,马雪梅,闫红.工科院校生物技术专业人才培养模式的改革与实践[J].高校生物学教学研究(电子版),2014,(01):43-45.

[4]赵亮,高贵珍,曹稳根,刘小阳.生物技术专业产学研合作人才培养模式创新试验区建设探索与实践[J].宿州学院学报,2010,(05):71-74.

[5]韩新才,户业丽,王存文,吕中,龚明生,程波.高校生物技术专业应用型人才培养机制创新[J].武汉工程大学学报,2010,(10):39-43.

[6]王业社,向文江,王放银,秦波莲,余有贵,马文银,谢兵.基于应用型人才培养的“课内课外结合・产学研联盟”实践教学模式研究-以邵阳学院为例[J].安徽农业科学,2013,(08):3745-3747,3749.

生物技术产业研究篇3

一、加强农业科技管理,大力发展知识农业

1、适应知识农业发展需要,创新农业科研教育组织

为提升农业科技水平,策划农业科技发展方向与目标,加强科技计划的管理与考核,“农委会”于1986年成立任务编组的“农业研究发展小组”,于1993年改组,确定该小组的主要任务:(1)农业科技发展政策及法规的拟定;(2)计划的规划、评审及预算编列;(3)计划的推动、管理、成果检讨与绩效的考评;(4)人才培养及国际合作的规划、推动与管理;(5)科技会议的筹划及其结论与建议事项的推动;(6)与相关“部、会”、学术及研究机构有关农业科技计划的协调与联系。随后又改组为任务编组的“农委会”农业科技研究发展委员会。这一时期台湾农业科技集中在“农委会”农粮处主管,部分科技项目由“农委会”有关业务处室管理。此外,“国科会”生物处主管台湾地区农业生物科技的基础研究。

为了适应知识农业发展的需要,“农委会”着手研究调整农业试验研究机构,于2000年把拟成立“农业部”作为工作重点来抓,研究设置“农艺研究署”,从事全台湾农业科技研发工作。

为了迎接生物科技新纪元的到来,“中研院”设立生物农业科学所,台湾大学成立生物技术中心,中兴大学成立农业生物技术研究所。民间企业于1998年投资12亿元新台币成立了花卉生物技术公司,投资六亿元新台币成立家畜疫苗公司。近几年还先后把屏东技术学院和嘉义技术学院扩大为屏东科技大学和嘉义科技大学。

各有关农业科技的研究机构的分工是,“中央”研究院主要从事学术及基础方面的研究工作;大专院校则以教学及训练人才为主,研究工作为其业务的一部分;公营事业机构研究所及财团法人或类似组织的研究所从事专业性特定项目的研究工作;而原省属的试验研究机构为从事台湾地区全面性的试验研究工作的主干。有关农业科技研究发展对于基础研究、应用研究、技术发展与商品化及应用,依上、中、下游各层次负责推动。

2、应对国际农业科技发展趋势,加快高新技术创新步伐

1992年“农委会”农业研究发展小组依据《台湾科学技术发展12年长程计划及6年中程计划》、《农业综合调整方案》有关农业科技发展目标,以及历次“行政院”科技顾问会议农业组顾问建议事项,确定生物技术、生物防治、种苗繁殖、栽培渔业、动物用生物制剂等五个领域的研究发展重点,加以推动实施。其湾“农渔牧产业自动化”十年计划,约投入经费25亿元新台币。

从1997年7月至2000年6月,台湾“农委会”按照台湾地区“跨世纪农业建设方案”中的有关“发展政策导向的产业科技”要求,在重点产业科技、加强生物技术的研发与应用、整合农业科技研究群及区域推广体系、加速农业自动化与信息科技应用等方面研究取得一批成果。

2000年夏季,台湾“农委会”研究拟定“迈进二十一世纪农业新方案”,做为2001年至2004年农业政策蓝本。该方案提出了“发展农业知识经济,厚植农业竞争得基”策略,明确了新世纪初台湾地区农业知识经济的发展重点。2001年台湾农政机关用于扶持农业知识经济发展的经费预算为450.01亿元新台币,2002—2004年约需195.18亿元新台币用于支持农业知识经济发展。

2001年“农委会”制定台湾地区农业各领域科技发展中程纲要,包括11个研究领域,分别是作物科技领域、林业科技领域、渔业科技领域、畜牧业科技领域、农业环保科技领域、农产品加工科技领域、农业自动化科技领域、农业共通性科技领域、农业生物技术领域、林业防灾科技领域,“农委会”计划从2000—2004年度,共投入241.56224亿元新台币用于支持农业科技研究。

从上述分析可以看出,二十一世纪前十年台湾地区农业科技发展方向主要是:(1)在生产方面:建立高科技、高效率的农业生产体系,提高国产农产品的市场竞争力,突出加强生物技术的研发与运用,创造台湾地区农业的新绿色革命:加速农业自动化与信息科技应用,提升产业竞争力。(2)在生活方面:生产卫生、安全、高品质且多样化的农产品,提升国民生活品质质,重点发展高品质且多样化的农产品,满足消费大众需求;结合民间力量发展食品科技,带动产业发展。(3)在生态方面:减轻农业生产对环境的冲击,强化农业支持生态环境维护的功能,重点改进动植物生产、检疫防疫技术与体系,保护国内农业生产环境;加强农业资源保护利用,维护自然生态环境。

3、大力推动农业生物技术的研发与应用

鉴于农业生物技术将成为21世纪世界产业发展趋势,为了加快台湾生物技术的研究创新及其应用技术的发展,突破台湾农业发展与产业结构调整的瓶颈,提升传统农业的技术能力,近十几年台湾在生物技术产业发展方面,不断增加研发经费、人力和设备投入。

1995年8月台湾“行政院”第2443次会议通过《加强生物技术产业推动方案》,并于1997年修订方案内容,确定将农业与医药领域的生物技术,作为台湾全力发展的重点科技。“农委会”为落实“行政院”《加强生物技术产业推动方案》,1996年优先执行了花卉种苗、动物用疫苗及生物农药三个推动计划。

1997年3月,台湾“国科会”委员会选定农业生物技术为台湾四个“国家型”科技计划之一。同年10月,成立台湾农业生物技术“国家型”专案计划规划工作小组。1998年1月,聘任该计划个案咨询委员会委员。1998年2月,台湾农业生物技术“国家型”计划的目标、规划重点提交“国科会”委员会审定通过,推动执行,课题申请通过率为45.2%。1998年7月,公布1999年度第一期三年的课题补助金额,共有42项课题列入该“国家型”计划。其主要研究目标是:(1)整合台湾农业生物技术产业研发既有人力、物力与技术资源,落实产业应用,使农业生物技术在台湾得以生根并茁壮发展;(2)加强本土性的具有产业发展潜力的农业生物技术产品,以提升台湾生物技术产品的国际竞争力;(3)建立台湾研发与应用体系,确保台湾农业生物技术产业的永续发展,尽快提升台湾的农业生物技术水平;(4)整合以产业发展为导向的尖端农业生物技术研究,把台湾建成为亚太地区农业生物技术产业研发与营运中心,促进台湾加入wto后的农业发展。

该科技计划的重点研究领域是:(1)、花卉及观赏植物领域,(2)植物保护领域,(3)水产养殖领域,(4)动物用疫苗领域,(5)农产品保鲜利用领域,(6)农业环境保护领域,(7)保健及药用植物领域。

4、加快农业科技管理创新

“农委会”为加强农业技术发展规划及本会农业科技研究发展计划的执行、管制与运作,设立农业科技审议委员会,该委员会的任务是:农业科技研究发展方向规划的咨询,农业各产业技术发展政策、制度、法规、策略及重大方案审议之咨询,农业科研计划资源分配审议的咨询,农业科研计划成果检讨审议的咨询,其它农业科技发展事项的咨询。委员会下设农业、林业、渔业、畜牧及生物技术五个技术领域审议小组,各技审小组的任务是:对“农委会”个别产业技术发展规划及审议的咨询,“农委会”科研计划审查及管理考核咨询,“农委会”科研计划与业界合作事项协调及审议的咨询,“农委会”有关科研计划事项的咨询。

为加强农业科技研究发展计划执行绩效评估,促使农业科技研究经费有效运用,“农委会”2001年3月6日成立农业科技绩效评估委员会,该评委会的任务是:以农、林、渔、牧及生物技术等领域科技研究计划为对象,评估过去该领域的研究计划执行绩效;评估农、林、渔牧及生物技术等领域科技研究成果所建立的技术,对提升台湾地区农业产业竞争力的效益。评委会设委员23—25人,由“农委会”主任委员遴聘学养优异、经验丰富,对产业科技、经济充分了解的相关产、官、学、研界专家兼任。评委会在对各领域专业技术进行评估时,得视需要聘请该领域的相关专家若干位参与绩效评估。此外,还在台湾地区农业生物科技“国家型”计划中设立了咨询委员会,在台湾地区农业科技中程发展纲要各领域聘请评审委员会。

二、注重农业科技投入,扶持技术创新

从下表可以看出,台湾地区农业科研经费投入常年维持在较高的水平。

台湾地区农业科技经费投入

年度经费年度经费

199621.135200145.04193

199715.3857200249.51840

199816.6880200355.26226

200029.79313200461.94672

注:2000—2004年为中程科技纲要需求估计数

1996年度(1995年7月1日—1996年6月30日)台湾地区农业科研经费为21.135亿元新台币(下同),其中农业基础研究(含农艺学、园艺学、农业化学、畜牧兽医、森林及水土保持、渔业科学及农业工程)的经费投入为3.9450亿元新台币,其经费主要来源是“国科会”和“中研院”,共执行537个研究课题,参加研究人员1206人。同年度的农业应用研究与技术发展(含农作物科技、林业科技、渔业科技、畜牧科技、食品科技等)的经费投入为17.19亿元,执行197项整合性研究发展计划,参与研究人员5142人。

在研究成果方面,共有952篇研究、72本专著、934项技术报告发表,完成55项技术创新和923项技术服务,实现技术转移18项,取得专利权6项、著作权3项。从1996年度的农业应用研究与技术发展的经费投入结构看,应用研究占70%(12.172亿元),应用基础研究占3%(0.439亿元),商品化开发研究和技术发展占18%(3.077亿元),其他研究占9%(1.504亿元)。

1997年度台湾地区农业科技应用研究与技术发展经费投入为15.3857亿元。1998年度台湾地区农业科技应用研究与技术发展经费投入为16.6880亿元。从1998年度台湾地区农业科技各领域经费投入结构看:重点产业及资源保育利用研究发展的经费为10.94648亿元,农业生物技术领域经费2.12078亿元,食品加工科技经费投入为1.79738亿元,遥测技术及精准农业科技经费投入为0.44965亿元,农牧渔产业自动化科技经费投入为2.60亿元,其中重点产业领域内部经费投入结构为:作物育种及生产技术研究2.822亿元,农业生物遗传资源研究利用0.8亿元,动植物防检疫与病虫害防治研究1.25755亿元,渔业生产科技研究发展0.805亿元,畜牧生物科技研究发展1.46606亿元,农业废弃物利用及公害防治技术研究0.44431亿元,水土森林资源保育利用及水利科技研究0.95641亿元,农业经济、农产运销技术与农民辅导研究0.52亿元,农业科技人才培育、国际合作及计划管理0.6亿元,农业资导系统建立研究与利用1.07515亿元。

“农业生物科技国家型计划”经费,包括台湾地区“国科会”、“农委会”、“中研院”、“环保署”和财团法人台湾农业生物技术中心五部分的研发投入,预估1998至2001年度,总额达到8亿元新台币。各年度分别为0.2亿元、2.11亿元、2.6亿元和3.1亿元。

三、加强农业科技推广,促进技术成果转化

1、制定农业技术成果转化政策法规

主要包括《“行政院”加强生物技术产业推动方案》、《“农委会”农业科技计划产学合作实施

要点》、《“农委会”科技计划已有成果拟进行产学合作加速商品化的项目一览表》、《“农委会”科学技术研究发展成果归属及运用办法》、《“农委会”主管计划研究成果技术转移执行要点》等法规。

《“行政院”加强生物技术产业推动方案》提出台湾地区生物技术发展策略是加强研究发展与其成果移转、扩散及应用,整合产、官、学、研的研究发展体系,成立“国家型”计划,畅通研究、发展、生产三者之间的渠道,以加强生物技术产业发展。其中与农业相关的主要内容有:修订生物性农药开发相关法令规范;推动农业生物技术国家型计划以花卉种苗、水产养殖、动物用疫苗、生物性农药、保鲜技术等方向为重点,并落实于产业发展;加强花卉新品种智能财产权保护,并纳入植物种苗法新品种命名及权利登记范围的花卉种类,加强花卉新品种权利保护,以提高育种研发意愿,推动花卉种苗产业发展。

“农委会”为提高农业科技研发绩效,鼓励民间产业界积极参与农业科技研究与开发应用,以加速落实研发成果于产业发展,于2001年4月3日制定了《农业科技计划产学合作实施要点》。“农委会”的经费支持主要用于人事费、研究设备费、包括杂支、材料、仪器设备维护等其它研究有关费用、管理费和必要的技术移转费用。

《“农委会”主管计划研究成果技术转移执行要点》提出,移转研究成果的技术或智能财产权给予厂商时,应以该成果作价取得价款。技术成果移转作价原则以“农委会”资助研究总经费乘下列百分比收取之:(1)参与开发的合作厂商收取5%,未参与开发的厂商收取10—15%。(2)技术成果最终使用者若为供个别农家使用则收取5%,供农企业使用则收取10—15%。

2、推动农业科技推广方面的研究

生物技术产业研究篇4

当前,一场新的生物技术革命正在兴起,即将席卷全球。印度凭借信息技术革命带来的机遇实现了自20世纪90年代以来长达10多年的经济快速发展,其成就举世瞩目。而今,印度正在全力打造生物技术产业,以迎接新一轮的战略机遇期,实现其争当世界大国的目标。对此,我们不仅要高度关注,而且有必要借鉴印度的经验,以加快我国生物技术产业的发展,以便在未来的竞争中占据有利地位。

一、全球视野的生物技术产业

生物技术又称生物工程,包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程和发酵工程等各种高新技术。广义的生物经济是指建立在生物资源、生物技术之上,以生物技术产品的生产、分配、交换、使用为基础的经济。狭义的生物经济是指以生命科学和生物技术研究开发与应用为基础,建立在生物技术产品和产业之上的经济。目前的种种迹象表明,生物技术及其产业将是本世纪全球最有前途和最有活力的技术和产业。生物技术不仅直接关系到农业、医疗卫生(疾病预防)的发展,而且与生态系统恢复、生物多样性保护、生物资源的可持续利用、能源新技术的应用等息息相关。它对整个经济社会的渗透力可以与当今的信息技术媲美,且是继信息技术产业之后最热门的产业。就连全球首富比尔・盖茨都认为新的世界首富将在生物技术产业领域诞生。

尽管生物技术产业的形成一般认为在20世纪70年代,比信息技术革命晚约30年,但生物技术正如信息技术一样在短短的时间内取得了巨大发展,并即将进入突破性的飞跃发展阶段。美国是当今公认的生物技术产业的龙头国家,其生物技术公司有1400家(不包括涉及生物技术的传统制药公司),从业人员达17.4万人。2000年的收入达250亿美元,为生物服务的相关行业收入达270亿美元。其收入的年增长率高达26%,带来的就业机会年增长率也达18%。①2001年美国有342家生物技术公司上市,生物技术工业的研发支出达156亿美元。2002年美国政府研发支出的1031.5亿美元中,生物技术研发已占25.3%,②2003年全球生物科技市场总值约893亿美元,其中美国占49%,欧洲占29%,亚太占24%。③过去生物技术产业主要集中在制药领域,美国生物技术公司中60%以上和欧洲生物技术公司中43%以上,是从事生物技术药品研发的,而现在生物技术已向其他行业广泛扩展。全球转基因作物商业化的种植面积从1996年的170万公顷猛增到2000年的4420万公顷,四年时间增加了25倍。目前,全球转基因作物种植面积已占全球耕地面积的20%,转基因产品贸易额已超过30亿美元,世界上50%的大豆、20%的棉花、11%的玉米和11%的油菜都是转基因作物。按照这种速度,到2010年全世界90%以上的农作物将是经生物技术改良过的转基因品种。①目前,生物技术产业的年增长率达30%,是世界经济年均增长率的10倍。2001年生物技术产业在全球已创造了4000亿美元的直接价值,②而今这一规模更大。有人预计,到2025年美国的生物技术市场贸易额将达到25200亿美元,欧洲在未来5年内将达到3360亿美元。生物技术所以能快速发展,源于其强大的生命力和渗透力。它不仅自身获得发展,而且也被应用于传统产业改造升级,其影响遍及农业、医药、化工、环保、纺织、造纸等100多个行业。据测算,生物技术的市场空间是信息产业的10倍。因而有人预测,在未来10-15年左右的时间里,生物技术产业很有可能替代信息产业而成为主导产业。③

为了不至于像信息技术产业那样落后于美国,日本、欧盟正在奋起直追。例如,日本从2002年开始制定了生物技术立国的国家战略,力争继汽车、信息技术产业之后,把生物技术产业培育成为国家骨干产业。由时任日本首相的小泉纯一郎直接负责的生物技术战略大纲框架于2002年12月正式出台。该战略框架决定,未来四年将以年增长50%的幅度增加对生物技术研发经费的投入,到2006年生物技术研发经费增加到2002年的5倍,并使其在科学技术预算中的比重从2002年的约13%上升到超过50%。到2010年建立规模达25万亿日元的生物产品市场,包括相关产业在内,创造100万个就业机会。除发达国家外,一些发展中国家也加入到该领域的发展行列。新加坡政府2002年专门为生物技术、保健医疗和医药技术学者设立20亿美元的研究经费,并宣布要成为亚洲生物医疗技术研究发展中心。马来西亚建立了“生物技术与产业联合会”,由副总理任主席。泰国成立了国家生物技术委员会,总理亲自担任主席;成立了“国家生物技术中心”,由副总理任主任。中国、印度、以色列、巴西、阿根廷、古巴等也纷纷加入到生物技术产业发展竞争的行列。可以说,一场席卷全球的生态文明正渗透到每一个角落,生物社会有望成为继农业社会、工业社会、信息社会之后的第四个新时代。

二、印度生物技术业的崛起及其原因

(一)印度生物技术及其产业正在快速崛起

印度自20世纪80年代中期开始就很重视生物技术的研发。至今政府对生物技术研究的投资已达4亿多美元,全国有生物技术公司180家。④尽管印度生物技术产业如同许多发展中国家一样不太发达,但其生物技术研发水平却很高。在农业生物技术方面,印度已经培育并种植了许多抗病虫的高产小麦、水稻等农作物新品种,并获得转基因烟草、水稻、芥子及鹰嘴豆等农作物新品种,还获得了保存蛋白质及防止病虫害等的基因。在生物化肥研制方面,印度已经成功获得利用麦麸、谷糠、玉米秆、蔗渣、海藻及根瘤菌等制造生物化肥的技术。同时,印度国家骆驼研究中心掌握了骆驼的胚胎移植技术并培育出优良骆驼品种,其他研究机构培育出优良奶牛品种和优良鱼种,等等。在生物医学方面,印度掌握了Dna技术和遗传基因技术,并利用这些技术生产出许多抗病毒疫苗。④目前,印度已拥有120项生物技术专利,正在申请的专利更多。2003年美国专利与商标办公室颁发的生物技术专利中,印度获得的专利数量名列榜首。另外,印度在干细胞研究、人类基因研究、生物信息学等方面也达到了很高水平。印度虽然未参加由全世界6个国家20个研究小组共同开展的人类基因组计划(HGp),但它已参与了国际水稻基因组计划和注释分析基因组序列工作。同时,印度医学研究委员会计划为人类基因研究向全国大学和医学院投资2000万美元。在未来5

年,印度生物技术局也计划投资30亿卢比,主要用于研究药品基因、结构基因和蛋白质基因。⑥印度的生物信息学现已世界领先,其生物技术信息系统已覆盖全国。它采用先进的超级计算机为核-心构建的互联网连接着全国57个重点研究中心,使研究人员可以访问基因组和蛋白质组数据库。印度生物信息学不仅建信息网,而且包括了研究、产品、解决方案和服务等在内的内容,且各研究机构和企业既分ry.合作。印度Reliance集团下属的孟买生命科技公司和设在班加罗尔的国家生物科技中心由于在干细胞领域取得杰出研究成果,被美国卫生研究所选入全球前十家干细胞研究机构,并可享受美国联邦政府为干细胞研究拨出的联邦研究基金。

经过多年发展,印度的生物科技和生物产业均取得了巨大发展。在生物技术方面,2004-2005年度印度生物科技部门的收入达474.5亿卢比(约合10.7亿美元),比上年增长36.5%。2005-2006年度达15亿美元,比上年增长约40%。据印度生物技术领先企业联盟(aBLe)和《生物谱》(Biospectrum)杂志在班加罗尔的第三次调查报告,2004-2005年度印度已有六家生物技术公司的收入突破10亿卢比大关,生物科技企业从上年的235家增加到280家。2005―2006年度达320家。印度生物技术领先企业联盟主席及印度生物技术公司(Biocon)主席兼董事长基兰・马宗达・肖说,到2010年印度生物科技企业收入超过50亿美元的目标完全可以达到。①在生物信息方面,2004年2月印度工业联合会发表的一份研究报告称,2005年印度将有可能取得全球生物信息市场份额的5%,即30亿美元。印度生物技术部部长阿肖克・科拉斯卡则认为,2008年印度生物信息行业将赚取25亿美元。②在制药行业,2002―2003年度印度制药行业总产值已达70亿美元,出口额达28亿美元。其规模居世界第4位,产值居世界第13位。印度制药业在过去10年里年均增长率高达17%,而将来的年均增长率可能会更高,预计到2010年制药行业的规模可达250亿美元。2005-2006年度印度生物制药产值达470.8亿卢比,比上年度增长31.9%;生物服务业产值达72.0亿卢比,比上年度增长69.3%;农业生物(转基因作物)产值达59.8亿卢比,比上年度增长81.2%。据安永公司的一份全球行业报告,印度已成为亚太地区五个新兴的生物科技领先国家和地区之一。其他四个国家和地区是新加坡、中国台湾、日本和韩国。目前在拥有公司数量上,印度排名第三,大约有96家。澳大利亚拥有228家生物科技公司,中国(包括香港)为136家。预计未来5年印度将创造50亿美元的收入和超过100万个生物科技工作岗位。目前,不少跨国公司和医药巨头纷纷涌入印度,包括葛兰素史克公司、安万特制药公司、百时美施贵宝公司、阿斯利康制药公司、默克公司、诺华公司、辉瑞制药公司、罗氏公司、赛诺菲一圣德拉堡公司、惠氏公司等。正是由于印度生物技术的领先地位,2002年《全球生物技术报》就将印度列为正在兴起的主要研究国家。联合国则把印度作为发展中国家生物工程技术培训中心,欧美等发达国家则把印度作为生物技术试验基地。2004年印度吸引的外国直接投资中,医药行业吸引的外资已占10.63%,居各行业第二位。根据现在的发展状态和发展速度(收入年增长率达40%,出口年增长率达70%),印度在不远的将来将成为世界一个重要的生物技术大国。

(二)印度生物技术及其产业迅速崛起的主要原因

1.政府高度重视。印度历来有重视科学技术的传统。其首任总理尼赫鲁就认为,印度的未来要靠科技,而且科技发展要建立在自力更生的基础之上。③1950年印度《宪法》规定,科学必须渗透到我们国家生活的各个方面和我们奋斗的一切领域。④20世纪80年代印度总理拉吉夫・甘地提出要用科学技术把印度带入21世纪。1982年印度成立了生物技术局,1986年该局划归科技部,成立了独立的生物技术局(DBt),以推动现代生物学和生物技术产业的发展。1991年拉奥政府上台后掀起全面改革,提出把生物工程作为关键科技之一赶超世界先进水平。1993年印度科技部制定的《新技术政策(草案)》也把生物工程列为关键突破的技术之一。1998年瓦杰帕伊政府制定的《2020年科技远景发展规划》,把生命科学和生物技术、医学和药学作为17个专项规划中的两个作了全面规划,提出到2020年印度要成为世界举足轻重的生物技术大国。①瓦杰帕伊总理在庆祝印度独立50周年时也说,2010年印度要成为信息技术大国、核大国和生物技术大国。②

2.建立高水平的生物技术研发机构。从20世纪80年代开始印度就在古吉拉特邦、拉贾斯坦邦、旁遮普邦、安得拉邦、北方邦等地设立了1000多个生物技术研究开发机构,从事生物技术研究与开发的科学家就有5000多人。③目前,印度的生物技术中心班加罗尔、海得拉巴、浦那、勒克瑙和新德里聚集了110家卫生保健机构、140家农业机构,以及300家工业和其他生物产品方面的生物技术机构。据估计,在未来三年里,印度的生物技术机构的数目将再翻一番,从550家增至1100家。④其中一些生物技术研究机构达到了很高的水平。例如,印度农业研究院多年从事农业发展研究,现运用生物技术和其他技术培育了世界闻名的普撒(pusa)小麦品种、哥印拜陀甘蔗品种、马铃薯种胚和沙希华牛,培育了香米、珍珠稷、鹰嘴豆、含油芥菜籽新品种,培育了胡萝卜、黄秋葵、西红柿、菱角、花椰菜等蔬菜优良品种,培育了改进和杂交的芒果、番木瓜、草莓、葡萄等水果品种,培育了玫瑰、剑兰、万寿菊等鲜花优良品种,并在基因图谱、分子标记、基因组排序和转基因农作物方面占据领先地位。其培育的优良小麦品种使印度在1967―2004年间的小麦产量增加了10亿吨,其培育的高产香米品种使印度巴斯玛蒂香米出口量增加一倍以上。另外,其设在昌迪加尔的微生物技术研究所、设在德里的国立植物遗传资源研究所、设在浦那大学的动物组织培养室等也具有很高的研究水平。其中设在海德拉巴的细胞与分子生物中心(CCmB)在过去三年的时间里就申请了60项国家和国际专利。

3.坚持重点突破的原则。印度在生物技术研发及产业发展上都采取重点突破的原则。虽然印度研究的生物技术领域十分广泛,涉及了农业、生物肥料、生物杀虫剂、植物组织培养、动物、海洋资源、环境和生物多样性保护、生物医药技术、生物能源等多个领域,但其重点是基因组学、分子医

学、疫苗研制、生物仪器、生物燃料、生物信息学和营养安全。在基因研究方面,早在6年前生物技术局就在德里的基因组学和综合生物学研究院启动了基因体功能分析学的研究,不仅为研究院配置了计算机设备以处理大量的人类基因组序列数据,而且为基因组研究建立了一个实验室。2001年初生物技术局又宣布在未来5年中拨款25亿卢比给基因体功能分析学、微生物基因组学和药用基因学,以开展基因药物研制。⑤在基因药物方面,印度正在全力开发各种应对糖尿病、艾滋病、麻风病、癌症等人类重大疾病的药品或疫苗。在生物信息学方面,生物技术局1987年就启动了生物信息学计划,其生物技术信息系统(BtiS)从最初仅连接开展生物技术研究的9所大学和实验室到如今已连接57所研究机构。

正是由于印度采取重点突破的原则,因而在生物技术领域取得了辉煌的成果。其提供的世界上最便宜的治疗艾滋病的药品远销世界60多个国家,其开发的新的检测艾滋病病毒的方法ne-Va―HiV只需3分钟就可以从一滴血中检测出是否有艾滋病病毒(HiV),其研制的生物杀虫剂的功效可以与化学杀虫剂媲美,其研制的一种治疗肺结核病的分子药物能在两个月左右的时间内治愈肺结核病,而标准的治疗时间为6至8个月。另外,印度还开发了一种廉价的对哮喘病很有疗效且无副作用的生物药品阿斯蒙(asmon),还研究开发了世界上第一种麻风病疫苗。

4.营造良好的发展环境。一是把生物技术列为优先发展的领域,印度生物技术局已制定促进生物技术发展的规划和政策。二是增加生物技术投入,每年政府专门拨出经费支持生物技术研发和生物企业发展,并设立生物技术和制药研发基金。三是加强生物基础设施建设,促进生物技术、生物工艺和生物产品发展。四是建立行业协会,促进生物行业与政府部门加强合作。一些邦(如安得拉邦)政府还建立了生物技术顾问委员会。五是创建科技园区。2004年6月印度政府公布了投资25亿卢比建设国内第一个生物信息技术园区的计划。六是在全国建立生物技术信息网络。在印度理工学院德里分校建立一套超级计算机系统,专门用于生物信息和计算机生物学研究,并将与全国生物网连接,而生物技术局的11个研究中心已经与全国生物网连接。七是提供政策优惠。生物技术行业与信息技术行业一样获得免税优惠。对从事制药的企业提供与生物技术和it行业相同的税收优惠待遇。对经批准的进行科学研发的公司实行10年100%减免所得税,并免除研发公司最低出口义务。对以临床试验为目的的所有进口或国内生产的药品和材料免除关税和货物税。将制药业进口关税从25%降至5%,将最高关税从25%降至20%,并免除4%的特别附加关税,其中8种被列入挽救生命的药品的进口关税从50.8%降至5%。八是放松管制,开放市场。进一步放松了对生物制品的管制,允许外资和私营企业进人。1970年制定的《药品价格控制规则》已经过1979年、1987年和1995年三次修改,受控制的药品种类分别减少至370种、143种和74种。2002年颁布的新的制药业政策进一步减少了管制药品的数量,现只有28种。九是加大对知识产权的保护。1995年签订《与贸易有关的知识产权协议》(tRipS),从2005年1月1日起实施与世界贸易组织看齐的新的产品专利制度。印度国会也通过议案加大对知识产权的保护,以消除国内外大公司发展的顾虑。十是增加投入。政府不仅通过设立研究机构、试验室、研究基金等方式增加对生物技术的投入,而且通过政策引导吸引了更多的国内外资本进入生物技术产业。

5.扩大开放,大力引进外智和外资发展生物技术产业。印度的生物技术公司不仅到海外设办事处或子公司,以紧跟时代步伐,而且政府制定优惠政策允许国际资本到印度发展。同时,以优厚待遇吸引印裔和国际生物技术人才到印度工作。过去印度人才大量外流,例如美国生物技术和制药领域10%的研究人员和15%的科学家为印裔,现在印度政府正在想尽一切办法让其回流。随着印度经济更加开放,特别是其庞大而高增长的生物技术市场(年增长率近40%)和良好的环境(拥有大批受过良好教育的国际化的廉价的专业人才,其生物科学家的工资仅是西方国家的1/3;拥有广泛的生物试验群体和场所,其医学临床研究活动成本比美国或欧洲低30-40%;拥有易于接触的具有遗传多样性的患者群体和不同的疫病档案;拥有十分丰富的生物资源;等等),正吸引着越来越多的世界生物公司和生物制药企业进入印度。目前,印度正在推进的国际合作项目包括印度一亚洲生物技术网、印度一新加坡生物技术园及毛里求斯生物信息学中心等。辉瑞、史克、施贵宝、诺华等世界医药巨子都在印度开发或试验其新药产品,并与印度的瑞迪实验室、瑞迪制药公司、torrent公司、印度生物技术公司、婆罗多生物技术公司、普拉制药公司、兰伯西制药有限公司、沃克哈特制药公司等进行业务合作。与此同时,印度的生物技术企业也纷纷走向国际市场,兰伯西制药有限公司已开展了九次国际性收购,阮氏实验室收购了英国的BmS实验室,其基因药品已占美国市场的0.36%,有61个制药厂获得美国食品和药品管理局的销售许可,是美国镜外批准最多的国家。

生物技术产业研究篇5

一、创新机制,以云南省应用技术研究院为主载体,凝心聚力打造科技创新与成果转化公共大平台

围绕全省重点产业、战略性新兴产业,在可再生能源、生物医药、新材料、节能减排、先进制造、矿物高效采选等领域,云南省应用技术研究院与科研院所、高校和企业合作共建了10家专业研发机构。

在管理运行模式上,双方组建理事会对专业研究机构的建设与发展、主要负责人聘用任免、主要研究领域的确定、中长期研究规划和年度计划的审定、薪酬及人事制定的确定、重大投资和重大项目立项及终止等进行决策。专业研究机构在理事会领导下实行主任负责制,执行理事会决定,组织日常运营,开展研究开发和科技成果转化活动。

在具体操作层面,省应用技术研究院参与专业研究机构承担的各级科技项目的策划、组织和动态管理,协助科技成果转化和产业化;引导各类投资机构支持专业研究机构的发展。专业研究机构优先获得省科技厅在重大科技项目、平台建设、人才引进、对外科技合作等方面的支持。

同时,合作双方对共建的专业研究机构所获得的应用技术成果共同享有知识产权、成果转化收益和其他股权投资等收益;专业研究机构拥有省科技计划资助项目所形成固定资产的所有权。

二、突出重点,围绕全省经济社会发展的重大科技需求,建成一批新型科技研发机构

云南路易斯中药现代化工程技术研究中心以诺贝尔生理医学奖得主路易斯J.伊格纳罗教授、中国药科大学张娟教授等国内外一流专家团队为支撑;云南省现代民族药工程技术研究中心依托周俊院士、孙汉董院士、朱兆云主任药师、“”入选者王博士等高层次专家及团队建立。两个中心以云南特产中药为研究基础,分别从中药药性的分子生物学分析研究、新药及剂型的研发方面开展工作,共同推进云药产业发展。

云南中科灵长类生物医学重点实验室充分发挥云南灵长类动物的资源优势,集成昆明亚灵生物科技有限公司等多方研究技术力量,建立以非人灵长类为模式动物,研究人口健康重大问题的生物医学研究平台,将使灵长类生物医学研究成为全省生物医药产业发展新的亮点和经济增长点。

云南省分子医学中心利用云南省第一人民医院的临床条件和病例资源以及昆明理工大学的研发优势,引进海外著名分子生物学教授丁家桓及其团队、美国自然科学基金2010年度职业生涯奖获得者胡文闯博士,开展医学分子诊断技术与相关产品研发,力争建设成为云南规模最大、标本最全面,在国内具有较高影响力的临床资源样本中心和临床前评估中心。

云南省应用技术研究院可再生能源中心依托云南师范大学太阳能研究所建立,与美国剑桥大学合作,建立中英联合实验室,开展太阳能产业发展关键技术研究及重大成果转化示范推广。

云南省应用技术研究院卷烟新材料技术中心依托在卷烟新材料及烟草加工工艺技术领域具有研究优势的云南瑞升烟草技术(集团)有限责任公司建立,基于烟草化学、技术开发、新材料产品评价,对烟草新工艺、新技术、新产品、新设备进行开发集成,形成具有系统性、创新性、独特性的卷烟新材料产品和工艺技术体系。

云南省先进制造技术研究中心依托云南省机械研究设计院建立,开展以工程分析及工艺过程仿真优化、机床性能试验及精密测试分析、先进模具设计制造、计算机信息集成技术推广应用为主要特色的研发,为行业提供工程技术验证和技术咨询服务。

云南省应用技术研究院矿物高效采选技术中心依托玉溪矿业有限公司建立,主要从事铜矿低品位铜铁合采工程化、Dimine三维矿业软件应用技术开发及工程化、低品位复杂多金属硫化矿高效浮选分离技术、硫铁矿共生金银铁提取技术、铜钼矿高效浮选技术研究,力争建设成为能够支撑、引领云南省矿物高效采选产业发展的技术研发及化验检测基地。

云南省应用技术研究院管道输送技术研究中心依托云南大红山管道有限公司建立,主要研发管道输送的共性关键技术、新工艺与新设备,开展试点、示范和产业化推广。

云南省应用技术研究院节能减排技术中心依托云南亚太环境工程设计有限公司建立,主要为企业、行业节能减排提供共性技术和专项工程技术服务。

三、攻坚克难,开展重大技术、关键共性技术科技攻关,取得了一批重要研究成果和产业化推广成果

管道输送中心自启动共建工作以来,共获专利授权157项,其中,国家发明专利22项、实用新型专利135项;软件著作权24项;目前还有114项发明专利,42项实用新型专利正在审批中。利用国际领先技术建成了世界最大的跌落管道——东川铁精矿输送管道,并将其技术推广应用到安徽铁精矿,四川攀枝花输水、尾矿、精矿,以及红河、临沧等地。该中心实施抗旱保民生应急示范工程,以管道高扬程输水新技术为核心技术,研发成功的抗旱取水快速移动泵站,采用200-1000米扬程的单级泵能极大地降低工程建设成本、运行和维护成本,有效解决高原山区取水抗旱问题,经济社会效益明显。

中药现代化中心开展了云南特产中药药性与端粒的关系研究、红骨羊分子生物学研究,为云南中药走向国际、红骨山羊的选育和产业化开发利用提供参考。申报发明专利2项、实用新型专利2项。

现代民族药中心开展了黄藤素人工合成,昭通天麻产业发展的关键技术和“云药之乡”药材品质检测研究,推动云南民族药产业发展和质量提升。

中科灵长类实验室于2012年5月承担了总资助经费达1亿元的国家重大科学目标导向项目“细胞多能性和人类重大疾病的猴模型研究”,对促进帕金森氏病、肝炎等重大人类疾病治疗具有重要的现实意义。同时,建立了符合国际标准的灵长类动物养殖和实验基地,并已通过国际实验动物评估与认证协会(aaaLaCinternational)的完全认证;建成了可饲养7000只猕猴和食蟹猴的繁殖猴房,实验动物规模现已达到4300只;建成了符合SFDa、美国FDa和欧洲oeCD标准的7000平米GLp实验室,可同时使用近600只灵长类动物开展生殖与发育、神经生物学、病理学、遗传学、干细胞生物学和临床前安全评价等研究。

生物技术产业研究篇6

关键词:生物技术;黑龙江省;农业;应用

近年来,生物技术在农业领域的应用和产业化成为新的研究和投资热点,农业生物技术产业化被称为生物技术产业化的第二主力军。作为农业生产大省和国家的重要商品粮基地,黑龙江省生物技术在农业发展中具有得天独厚的优势,包括自然资源优势、地理位置优势、技术优势、生态环境优势和政策优势等。黑龙江生物技术农业发展取得了明显成效,生物产业在黑龙江省农业生产中稳步发展。

1生物技术在农业生产中的应用概况

生物技术产业是21世纪最具潜力的产业。当今,生物技术被世界各国视为高新技术,它对于提高国力,帮助解决人类面临的食品短缺、健康、环境及经济问题至关重要,许多国家将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键性技术之一。近20年来,现代生物技术的发展取得了世人瞩目的成就,在农业生产领域展示出广阔的发展前景。生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物,以及畜禽、林木、鱼类等新品种;可以进行再生能源的利用,解决能源短缺问题;可以扩大食饲料、药品等来源,满足人类日益增长的需要;可以进行无废物的良性循环,减少环境污染,充分利用各种资源。因而,生物技术在农业中的应用日益发展。生物技术之所以能够对传统农业产生冲击,是因为它在改变物种性状、增加抗病害能力、提高单产、改善品质等诸多方面做出了巨大的贡献。当今世界高新技术的开发和应用一日千里,被视为21世纪领头学科的生物技术在农业生产领域中的应用也越来越广,大有使农业生产发生根本变化之势。据国际农业生物技术应用服务组织统计,转基因作物种植面积占全球耕地的10%。农业生物技术对保障粮食安全和促进农业可持续发展有着至关重要的作用,世界各国对此都非常重视。目前,已进入至关重要的抢占技术制高点与经济增长点的战略机遇期,未来农业生物技术产业化必将成为我国现代农业发展新的技术制高点与经济增长点,成为维护我国粮食安全的命脉。我国农业生物技术及其产业的发展前景良好。首先,国际上发展生物技术的热度始终不减,这是由生物技术多方面的应用价值决定的,而这种应用价值难以很快被其他技术所替代。据国际农业生物技术应用服务组织2011年统计,中国的转基因作物种植面积已经位居全球第六。其次,我国政府非常重视生物技术在农业上的应用。我国政府已对农业生物技术投入大量资金,吸引了大批高水平的科技人才从事范围广泛的农业科学研究工作。在农业生物技术方面,建立了主要病害、抗逆、品质性状分子标记辅助选择体系,克隆了一批动植物优异性状的相关基因,获得了大量的转基因作物品系。黑龙江省作为农业资源大省,生物技术在农业生产领域有着广泛的发展和应用前景。

2我省农业生物技术研发应用概况

生物技术在我省农业领域发挥着越来越重要的作用,随着生物技术的发展,针对我省绿色农业产业,应运用生物技术加大生物农药、生物肥料及微生物饲料添加剂开发应用研究,保障安全农业生产。黑龙江省具有丰富的农业自然资源,总土地面积47.3万km2,占全国土地面积的4.9%。其土地资源、水资源、生物资源均比我国其他地区丰富。黑龙江省作为农业大省,还拥有雄厚的农业生物经济科技资源。生物技术产业作为黑龙江省蓬勃兴起和迅猛发展的战略性新兴产业之一,已经初具规模。目前我省已有农业生物企业40余家,有些产品在国内外处于领先地位,有的已经形成明显的产业群,但还需要不断发展壮大,形成集团化、规模化的大型企业集团,在市场中发挥竞争优势。生物技术在绿色农业生产和提高农产品附加值上具有不可替代的作用。利用生物技术生产的微生物肥料、微生物农药具有促进农作物增产增收、防病治病、改良土壤等作用。可以保护和促进施用对象生长并提高品质,不造成施用对象产生和积累有害物质,对生态环境无不良影响。通过生物发酵、生物提取等技术对农产品进行高附加值生产,提高产品的深加工水平,促进农产品增值、高效利用。草腐食用菌栽培技术能够以秸秆等农作废弃物为原料进行食用菌生产,不仅可以缓解木质原料不足,还能解决秸秆焚烧带来的污染问题。截至2016年10月,我省生物农药龙头企业德强生物两大核心产品宁南霉素和枯草芽孢杆菌销售额达6000万元。哈工大华龙公司生产的“奥龙奇康”牌大豆根瘤菌2009—2016年在黑龙江省67个地区,直接经济效益17.699亿元。黑龙江省大地丰农业科技开发有限公司年产1万t菇类蛋白多糖水剂、3万t易喷得液体水稻壮秧剂。佳木斯三兴农业技术服务有限公司生产系列生物有机肥和生物菌肥,为垦区提供绿色安全有效的生物肥料。哈尔滨兽医药研究所成功地消灭了牛瘟、牛肺疫,控制了马传贫、猪瘟等重大疫病。运用我国消灭牛肺疫的成功经验,输出自主研制疫苗与防控技术,协助非洲控制牛肺疫疫情;与埃及、印尼合作研发禽流感专用疫苗,指导两国控制高致病性禽流感;建立了中欧跨境动物疫病流行病学实验室网络,共同促进全球动物卫生科技进步。在此基础上,与瑞典、爱尔兰、法国建立欧盟兽医科研机构合作,助力全球动物疫病防控。哈尔滨市三元畜产实业有限公司,是东北地区规模最大、品种最齐全的种猪繁育基地之一,企业全面实行现代化企业管理制度。目前,存栏世界著名优良品种的适龄母猪1100头,已成为我省唯一具有现代化管理模式的原种猪繁殖基地。哈尔滨工业大学爱科乐生物工程有限公司以哈尔滨工业大学的研究力量为技术依托,已研制成功的产品技术和正在研制的新型生物农药生产技术、生物能源生产技术、盐碱地治理技术等在国内相应领域也处于领先地位。哈尔滨师范大学创制了多个八倍体小黑麦和六倍体小黑麦品系,其中“哈师2号”小黑麦在2014年被黑龙江省品种审定委员会批准为省审品种。黑龙江省科学院微生物所生产的食用菌菌种每年为省内外的生产企业和科研机构提供20多万株生产和实验用微生物菌株,为省内外1000多家企事业单位和近10万家农户提供服务,创造社会经济效益近10亿元。技术人员围绕农民普遍关心的食用菌生产、生物肥料的使用、作物病虫害的生物防治等方面的问题开展工作,解决了伊春、黑河、海林、尚志等地食用菌生产过程中的污染,哈尔滨周边无公害蔬菜基地蔬菜枯萎病、菌核病的生物防治、绥化地区大豆根腐病的防治等问题。与大兴安岭、牡丹江等企业发展以黑木耳为主的食用菌精深加工技术研究,降低生产成本。猴头新品种“黑威9910”通过省品种认定委员会评审,获得品种登记证书。

3黑龙江省生物农业产业存在的问题

我省发展生物产业拥有明显优势,但仍然存在原始创新较少、产业规模偏小、整体规划和布局不甚合理、生物技术农业生产基地发展缓慢、农业生物技术产业化经营滞后、缺乏产加销一体化的市场体系、生物技术农业资金投入不足等问题。这些问题明显地反映在研发与产业脱钩,生产企业缺乏对省内研发机构科研成果的认识,研发机构也缺乏对企业需求的了解,使企业舍近求远,生产的产品和技术多从外省市转化,同时省内研发机构的成果和技术又被外省市产业化,没有很好地为本省的经济发展服务。另外,一些省内生产企业缺乏研发力量,造成产品更新换代慢,具有自主知识产权的新产品很少,企业规模难以扩大,制约了我省农业生物产业的发展。

4对策和建议

目前,应立足我省农业现状和中长期发展规划,明确我省农业生物技术发展的目标和重点。一是凝练产业化项目和产业化研发项目。立足于农业生产实际,按照“技术水平高、知识产权明确、产品市场前景好、无安全性问题”的标准,凝练产业化项目和产业化研发项目。二是加强对农业生物资源的保护和发掘利用。建立和完善农业生物种质保藏中心,加强对优异农业生物资源的筛选和利用研究,尤其是优异性状形成的机理研究和相关基因的克隆与应用研究,为农业生物产业的发展提供生物资源和基因资源。三是规范生物农业产品研发和产业化过程。重点加强对基因工程研究的规范化管理,保证研发过程的安全性。加强对生物产品生产、应用标准和质量监控技术及体系的研究,确保产品质量。四是构建生物产业链条产学研联盟体,将具有发展潜力、已形成规模化生产的企业与有实力、具自主知识产权成果的研发单位联合在一起,以产业所面向的市场需求及企业生产过程中提出的技术难题为攻关内容,集中经费、集成技术,研发生产符合市场需求的最终产品,创造最大市场份额及经济效益,增加税收。综合调研评估我省生物技术在农业生产上应用现状,研究探索出适合我省省情和发展战略的发展模式及产业方向,对提高生物技术产业和研发整体水平,实现农业大省和强省的目标,都具有十分重要和深远的意义。

5结语

生物技术产业研究篇7

美国国家研究委员会(nationalResearchCouncil)为此曾专门立项组织了一批多学科着名专家对有关发展研究进行了评估,研究报告经过由美国科学院,工程院和医学科学院院士组成的评估组进行审议后,于1997年发表了“precisionagricultureinthe21stCentury-GeospatialandinformationtechnologiesinCropmanagement”研究专着,全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力,阐明了“精细农业”技术体系研究的发展现状,面临的问题及其支持技术产业化开发研究的机遇。近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,对国外这一技术体系的发展趋势,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,国内外的学术交流与合作联系开始活跃,国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。

信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。“精细农业”,即国际上已趋于共识的“precisionagriculture”或“precisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。如译为“精准农业”、“精确农业”、“精细农业”等。

实际上,目前国外关于precisionagriculture的研究,主要是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农业”或“精细农作”译名来表达当前实践的这一技术思想的内涵可能更为确切。诚然,当今实践的“精细农作”技术思想,应该扩展到设施园艺、集约养殖、产品加工及农业系统的精细经营管理方面,而形成为完整的“精细农业”技术体系。“精细农业”技术是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性,从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入,或称“处方农作”而发展起来的>!<;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。

海湾战争后GpS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。使得近20年来,基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等,在GpS、GiS空间信息科技支持下组装集成起来,形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农业”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些着名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。“精细农作”技术思想的核心,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。

正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上,即使在同一农田内,地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性,包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生,再逐步按时空变化蔓延的特性,早已为人们所认识。几世纪前,农民把土地划分为小田块来耕作经营,正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方

法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如n、p、K、pH、Som含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,illinois大学C.m.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropmanagement)的技术研究受到广泛的重视。世界着名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动采集以12-15m2为单元的小区产量与对应地理坐标位置的数据,并进一步通过模糊聚类分析软件自动生成农田内作物产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理,生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。

由图1可以看出,这一技术思想是通过多次循环的实践,来不断改善农田资源环境,积累知识,逐步达到作物生产管理精细化的过程。由于大田作物生产受到众多时空变化因素的影响,利用生产潜力的处方措施,还需要兼顾生产力、经济性、环境后果的优化目标,因此,其技术思想并不是单纯追求技术措施的“准确”。事实上,目前应用于获取小区产量数据的空间尺度为12-15m2,获取农田土壤信息的尺度大多还只可能精细到60m左右。在实际操作上,对获取的空间信息还需要通过模糊聚类处理,生成技术上可行、经济上合理的处方图来指导处方农作,因而还谈不到“精准”的操作。而且随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业处方操作也将愈益精细化。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显着提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药和能源投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGpS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GiS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。

“精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。

生物技术产业研究篇8

加拿大政府重视科学研究与发展(r&d),向科研投入的资金逐年增加,2004年全国r&d投入为245亿加元,占gdp总量的1.9%,在oecd国家中排列第12位。“加拿大创新战略”确定了到2010年要达到的目标是,政府对研发的投入至少比现在增加一倍,在研发能力方面要居世界前5名。加拿大联邦政府对研发投入约占国家科技总投入的1/5,还有来自地方政府、企业界、大学和私人非赢利机构的投入。企业界对研发投入约占国家总投入一半以上。加拿大从事科研工作的主要有三支队伍,联邦政府各有关科技部门及所属的国家研究机构(中心)或实验室,侧重基础与交叉学科的研究;大学(医学院)及医院研究机构除培养人才外也承担相当部分基础与应用研究;企业界研究机构主要开展应用研究,特别是与本企业相关的产品研发工作。

(1)科技投入组成

根据加拿大统计局资料:2003年国家r&d的总投入为224.5亿加元,2000年为191亿加元,比2000年增长11%。其中联邦政府对r&d的投入为43.68亿加元,约占总投入的19%。地方政府的投入是12.56亿加元,约占总投入的6%。企业界对r&d的投入达99.52亿加元,占总投入的44%,居第一位。高等院校的投入为36.03亿加元,占总投入的16%。私人非赢利机构的投入是6.41亿加元,占r&d总投入的3%。外国研发机构投入为26.3亿加元,占总投入的12%。联邦政府机构的开支是21.14亿加元,约占总投入的10%左右,说明联邦机构的r&d开支份额不是很大。

(2)科研队伍及人员

联邦政府中与科技有关的部门有26个,负责各自业务范围内的研究与发展工作。分别隶属政府有关部门的研发机构和国家实验室约有200个。其中国家研究理事会(nrc)拥有23个研究所和技术中心,是联邦政府的主要研发力量。根据加拿大统计局2003年统计:全国开展r&d的科技工作人员总数是112624人,其中政府雇佣的约3.2万人,有1.2万从事研发工作,占全国科研总人数10%左右。政府的r&d主要集中在其他方面不能涵盖的公益性领域。高等院校拥有约3.3万科技人员,占全国总人数的38.1%。大学除自己投入外,还有来自政府各理事会和卫生研究院的资助。企业界约有5万科学家和工程师从事应用研究开发,占全国总人数的51.2%,是加拿大开展研发的中坚力量。

(3)专利申请情况

专利申请和批准数量是一个国家科技创新能力的重要指标之一。根据2001—2004年统计资料:加拿大每年专利申请数都在4万左右,其中约有30%被批准授予专利,授予工业设计专利的约占一半。2004年加拿大被批准的专利数达11805项。2003年加拿大大学和研究医院被批准的专利有3105项,说明高等院校发明创造的能力也很强。2003年被批准的工业设计专利约3500项,说明加拿大企业界拥有强大的研发力量。加拿大专利使用情况2004年在oecd国家中排列第17位。

2.重点技术领域的发展概况

加拿大国家科技发展战略强调发展经济、创造就业和提高人民生活质量。政府在科技发展中发挥引导和协调作用,根据国内外科技发展实际情况制定科技发展战略目标和确定科技发展方向及优先领域,在政府科技拨款中注意向重点技术领域倾斜,鼓励政府研发机构、国家实验室和大学与企业界合作共同解决关键技术的研发问题,以加快科技成果产业化进程。加拿大重点技术领域研发活动和产业化有明显的地理分布特点,相对集中在国家研发机构、著名大学和重点企业所在地。这些地点基础研究设施完善,人力、物力资源丰富,交通运输方便,靠近美国市场。

(1)信息与通讯技术

据统计:加拿大信息与通讯技术(ict)产值达600亿加元,在加拿大经济总量中占6.2%,雇佣人员50多万,是加拿大各技术领域中研发力量最强的一个部门。加拿大东部多伦多、蒙特利尔、魁北克市和渥太华集中了5000多家ict公司,技术产品涉及微电子元器件、开关系统、宽带和多媒体产品及服务,编码、光纤电缆、边远地区通讯、海底电缆、卫星网络、计算机电话集成、无线通讯以及交通自动化管理系统。首都渥太华除nrc研究机构、加里东大学和渥太华大学等研发单位外,聚集了nortel网络公司、alcatel和mitel等大型信息通讯公司,高新技术企业密度居全加之首。

多伦多在多媒体、软件及微电子方面实力雄厚,著名的公司有nortel网络公司、celestica公司、hummingbird公司和ibm软件实验室。多伦多还有培养ict人才的优势,多伦多大学在机电和计算机工程方面在北美排名第10,离多伦多约一小时车程的滑铁卢大学信息技术毕业生数量居北美第一位。多伦多—基成纳—滑铁卢三角地区吸纳了约10万名信息技术工作人员。

蒙特利尔—魁北克地区还吸引不少跨国公司研究项目和实验基地,如爱立信、惠普、ibm、微软及摩托罗拉等。蒙特利尔已塑造成为加拿大多媒体和电子商务的典型,他们生产的软件荣获国家学术奖。光电子企业集中在魁北克市。这一地区还是加拿大动画片制作软件的中心,世界上有一半多动画软件来自加拿大,近年在国际影视界产生巨大影响。加拿大大西洋地区在网络和软件应用方面还有著名的excels公司,nrc将在frederiction市建立信息技术和电子商务研究所。

ict产业大大推动了加拿大电子商务、远程办公、远程视听会议、远程教育、远程医疗等事业的发展。例如:1999年在联邦、地方政府、大学和私人企业共同努力下建成的学校网络是世界上第一个把公立学校和公共图书馆同互联网连接起来的国家,使加拿大不同年龄段的学生步入互联网时代,缩小了获取数据的鸿沟。目前加拿大家庭上网率超过60%。

(2)生命科学

加拿大重视生命科学研究,截止到2003年对生物技术r&d投入达20亿加元,产值约150亿加元,雇佣人员达6万。生物技术研发投入80%用于医疗健康,有62%的雇员从事这一领域工作。生命科学中加拿大在制药和农业生物技术方面居领先地位,特别是疾病诊断和治疗仪器方面有很多产品。在基因工程、保健、远程医疗和环境生物技术研究领域都取得很多成果。从事医疗卫生研究的单位涉及全国100多个医院和研究所。尽管加拿大医药产品的份额仅占世界市场的1.8%,但开发生产的新药达世界市场的10%。在基因学研究方面,加拿大科研人员发现了全球25%的致病基因。加拿大生物技术公司数量仅次于美国,蒙特利尔、多伦多和温哥华,共有500多家生物技术公司,有些是世界一流的公司,在生物技术收入方面居北美城市前20位。有25%的生物技术公司从事农业生物技术研发工作。

蒙特利尔有200多家生物技术公司与医疗卫生有关,取得生物医药研究合同的数量居北美第一位。国际知名的制药公司在此都建有研究基地。nrc和génomequèbec合作在该市nrc生物技术研究所建立了系统完善的基因测序装置,可以满足基因学研究群体的需要。当地mcgill大学、concordia大学、蒙特利尔大学和魁北克大学也拥有生物技术研究力量。

多伦多约有110家生物技术公司、研究型医院和研究所。多伦多大学及其附属科研机构使多伦多成为北美第四大医学研发中心,在生物信息科学和基因学方面有很强的研究力量。圭尔夫大学及附近生物技术公司主要开展农业生物技术研究。萨斯卡通拥有nrc植物生物技术研究所(pbi)和aafc农业生物技术研究中心。pbi主要开展增强人类健康的农作物研究,从功能基因入手,重点开发粮食及医用植物保健功能食品。温尼伯还有比较发达的生物医疗仪器设备产业。saskatchewan大学农学院和西方兽医药学院也拥有生物技术研究设施和人才。温哥华有70多家生物技术公司,70%从事卫生健康研究。

联邦政府十分重视生命科学研究,nrc还为其从事生物技术的5个研究所制定了战略计划,重点是生物医药和加工,设计、制造和纯化各种试剂,以支持基因疗法研究;疫苗和免疫学方面重点开发抗癌疫苗,主要了解特有癌抗体增强免疫反应的机理;生物诊断学方面nrc同国防部合作,以动物为模型研究传染病形态。nrc的海洋生物科学研究所(imb)从事海洋领域系统生物学和基因学研究,重点是水产养殖和生物信息学应用研究。

(3)资源和环境技术

加拿大虽然是资源大国,但对资源管理和环境保护技术的发展十分重视,特别注意减少气候变化影响的技术,因此也造就了加拿大资源与环境产业。加拿大政府积极推动国家科研机构、大学和企业界参与这一领域的研发活动,并加快研究成果的商业化。

加拿大森林覆盖率达40%,为了保护森林资源,加拿大自然资源部国家森林服务部开发成功的“立体火灾管理系统”,可以分析评估起火点、预报火灾及其蔓延态势。据介绍:火灾信息管理技术处世界领先地位,可以帮助森林管理人员评价野外火警威胁并有利于优化防火资源的利用。目前该系统已出口美国、俄罗斯、墨西哥、印度尼西亚、马来西亚、文莱、泰国、越南和菲律宾等国。

加拿大号称千湖之国,水资源极其丰富,政府支持水流域监控研究,国家创新基金(cfi)资助在不列颠哥伦比亚省建立了最先进的水质分析实验室,研究涉及有机物质吸收微量金属的能力,以降低水的毒性。还支持生物地球化学家j.curtis为首的研究人员跟踪研究该省由高地流入下游湖泊和水库沿途水体和水质的变化,研究自然生态系统对水质的影响。这些研究保证了该地区饮用水的安全健康。研究成果向政策制定者及其参与者提供更好了解人类活动对环境影响的科学信息,指导农牧业、林业开发和生产活动,为保护水源地和饮用水安全做出贡献。nrc水力学研究中心在环保监测以及系统模拟技术方面开展了大量研究工作。该技术可应用于防洪、监测水污染、泥沙搬运、水质、堤岸溃缺和原油泄漏等领域。

①燃料电池:nrc创新中心负责推动燃料电池技术在交通和发电领域的应用,旨在减少空气污染和温室效应,支持质子交换膜燃料电池的研究,开发甲醇燃料电池和微型燃料电池组件,还同大学、主要燃料电池开发商及其零部件供应商合作,开发固体氧化物燃料电池及氧化剂系统。该中心环境测试装置保证了冬夏季节都可以开展全尺度燃料电池系统的测试。过去20年,加拿大政府和不列颠哥伦比亚省及魁北克省政府,在燃料电池开发方面发挥了主导作用,已投入1.5亿加元。在政府支持下,不列颠哥伦比亚大学建立了国家燃料电池研究中心,使该省在燃料电池技术方面居世界领先地位。在温哥华政府科研人员和巴拉德动力公司合作生产的氢电池在商品化方面取得初步成果。加拿大自然资源部资助斯图亚特能源公司开发加氢装置,已为巴拉德动力公司的氢电池加氢。现有3辆以巴拉德动力公司氢电池为动力的公交车,在不列颠哥伦比亚省的coquitlam港口试运行。

②纳米技术:在医药、农业、新材料开发、制造业及环保技术领域有广泛的应用前景。nrc对纳米粉末工业涂料、金属和陶瓷蒸气、纳米光子、量子点、储能碳纳米管等研究都加大研发投入力度。nrc所属国家纳米技术研究所(nint)同阿尔伯塔省及阿尔伯塔大学合作开展合成纳米新材料的研究,包括开发1~100纳米级的装置和工艺流程。全加拿大共有30所大学和50个国家研究机构(或中心)具备一定纳米技术开发能力。加拿大从事纳米技术产品开发的公司约有150~200家,其中比较著名的有50家。大部分纳米技术还处于研发阶段,其中部分产品如纳米传感、纳米太阳能帆板及纳米电池有望短期内取得突破性进展。加拿大计划用5年时间达到世界纳米技术研发的领先地位。

③节能技术:加拿大最大的联邦能源技术实验室主要从事开发节能、清洁、可替代和可再生的能源技术,以应对气候变化。还有几个国家实验室从事环保和可持续发展的技术研究,其中包括:生物乙醇、纸浆酶漂白造纸技术以及节能并减少排放污染的燃气涡轮开发。蒙特利尔的加拿大rolls—royce工业公司是设计制造世界先进水平的航空和航天工业用途燃气涡轮机制造商,国家技术伙伴计划(tpc)向该公司投入5.33亿加元研发符合加拿大环保需求的发电机,通过改进燃烧和提高气轮输出性能减少气体排放。这项政府风险投资让该公司配套1.6亿美元用于研发新型发电机组。

(4)先进制造技术

制造业是加拿大支柱产业之一,主要涉及汽车制造、航空航天和自然资源三大部门,联邦政府推出的国家技术伙伴计划就是帮助大公司研发关键技术,提高他们产品的市场竞争力。政府也鼓励研究机构和大学同企业合作,在先进制造技术方面创造了不少新技术,包括:集成设计和制造软件,机器人和智能加工设备,网型加工、多用途设备,连续材料加工,表面处理以及微型制造技术,加拿大发达的制造业使之成为世界第4大先进制造技术的提供国。

nrc下属的集成制造技术研究所(安省伦敦)、航天研究所、工业材料研究所(蒙特利尔)、化学流程和环保技术研究所(渥太华)都有先进制造技术的研发项目。在蒙特利尔大学还建有国家航天制造技术中心(amtc)重点帮助航空航天工业开发、应用和示范先进制造技术方法。温莎大学和daimlerchrysler公司合作建立汽车研究中心(价值5亿加元),重点研发汽车替代燃料、新材料、汽车耐用性、机械工程设计、汽车安全、节能以及减少废气排放技术。温莎大学同主要汽车制造商还合作开发了amt铸造技术。primary-metal工业公司同渥太华canmet材料技术实验室和nrc铝技术研究中心共同合作开发汽车新材料。

不列颠哥伦比亚大学(温哥华)、安省mcmaster大学(汉密尔顿)、魁省laval大学(魁北克市)在amt机器加工和金属成型方面都开展了高水平的研究。nrc集成制造技术研究所与大学、企业合作建立的虚拟环境技术中心,拥有最现代化的先进集成制造研究与设计装备,使用世界最佳虚拟环境装置和最快的制图电脑,用户可在计算机上看到立体的设计部件。通用汽车公司在该中心找到了解决汽车投产前设计的问题。安省萨德伯里是加拿大最大的采矿中心之一,年产矿石价值20亿加元。过去20多年,政府和采矿企业增加对机器人研发的投入,先进采矿技术应用使得该地采矿业节省了大量劳动力,目前,雇工仅是20年前的1/3。技术创新使企业劳动生产率提高了3倍,还大大改善了矿工的安全。

(5)航空航天技术

航空航天产业是加拿大制造业重要组成部分,工业规模达200亿加元,居世界第3位。政府重视航空航天技术的开发,2002年加拿大航空航天研发总投入达15亿加元。政府支持国家科研机构、大学同航空航天企业界合作开展研发。由蒙特利尔6所大学和6家著名航空航天公司共同组成的魁北克航空航天创新研究联合体(criaq)和nrc的航空航天制造技术中心(amtc)对该产业的技术发展发挥了重要作用。加拿大航天局(csa)也有发展空间新技术的研发计划,如空间地球通讯技术应用计划。csa同工业界共同努力在全球卫星导航、卫星遥感和空间机器人方面做了不少贡献,包括空间微重力和生命科学研究。csa还参加了国际空间天文学和行星探索计划。

加拿大约有500家航空航天公司,雇佣人员9万,其中工程师5000多人,有一半以上分布在魁省蒙特利尔附近,如:bombardier飞机公司、bellhelicoptertextron公司、caeelectronics公司、pratt&whitney公司和rolls-royce公司等。产品涉及航天飞机机械臂、飞机发动机、支线飞机、直升机、客机驾驶模拟器以及客机着陆传动系统。80%以上产品都在魁省和安省生产制造。这些公司垄断了全球27%的飞机市场,有40%多世界商用直升机在加拿大制造。世界上商务机驾驶模拟器市场的70%多和飞机着陆传动系统市场的60%由加拿大航空航天企业占领。加拿大还拥有强大的飞机保养、维修和大修的能力。设在温尼伯和哈里法克斯的专门飞行培训中心在飞行模拟、空中交通管理、事故诊断和飞行员培训方面也负有盛名。

新不伦瑞克大学机械工程系在加拿大创新基金帮助下开展了“探测材料疲劳技术”研究。这一技术帮助飞机制造业能更好地了解设计和制造对材料结构和性能的影响。研究人员将光纤传感器嵌入石墨环氧化物合成层状材料中。这个传感器系统中的单个微细光纤同时发挥检测温度和形变功能,因此,可以实时探测合成材料的疲劳状态,以了解结构中裂缝产生和发展状况,达到探测飞机结构中外表看不见的损伤和避免飞机发生灾难性事故。

加拿大国防研发机构、nrc、cae电子公司、bae系统公司联合开展安全可靠航空搜寻营救装置的研究,使用增强合成显示系统提高搜寻营救的安全和效率。这个系统主要利用地形数据库产生图像,加上识别气候传感器技术,可以在飞行员头盔上显示虚拟飞行环境。

3.政府在科技投入和科技发展中的作用

加拿大政府在科技投入和重点科技发展方面起引导和帮助作用,除了保证与社会发展有关的公益性领域(如:安全、资源与环保、卫生等)的投入外,对有利于国家经济发展和科技进步的现代尖端技术(信息与通讯、生物技术和航空航天等)也给予重点支持,包括:资助国家研究机构、大学和研究型医院参与企业界的合作,鼓励创新成果转让和实际应用。政府设立“技术伙伴计划(tpc)”支持国家关键技术的开发与研究,帮助支柱产业的大公司开拓国际市场和提高产品竞争力;还设有面向中小企业的“产业研究资助计划(irap)”,包括“国家技术网络(ctn)”和“技术道路图(technologyroadmap)”计划,帮助企业解决商业化过程中遇到的各种问题。政府通过对关键技术的投入和支持强强合作来推动技术进步和产业发展。

(1)技术伙伴计划的作用

为了提高加拿大在无线通讯技术市场上的竞争地位,2000年tpc计划对移动研究公司(rim)无线通讯技术项目资助了3.39亿加元,占总投入19%,大大加快了加拿大新一代无线通讯技术的研发和投放市场的速度。目前在加拿大使用rim先进通讯技术的用户不断增加。美国国家篮球队nba用该技术同球员进行通讯联络,可实时得知比赛得分进展情况。美国国家安全局(nsa)计划在各政府机构使用rim黑浆果无线技术。

为了加速抗病疫苗的商业化,tpc计划资助lavaltechnopole公司和biochempharmashire公司合作成立生物技术公司,tpc投入8000万加元,大大加快了研究进程,已有9种新疫苗进入临床实验,包括:3种抗脑膜炎、肺炎和链球菌感染的疫苗。如果实验取得进展,tpc后续投入将达6亿加元。

(2)国家技术网络和技术道路图计划

①国家技术网络是政府投资设立的电子网络平台,向中小企业提供技术和商务咨询服务,帮助企业寻找同其技术有联系的合作伙伴,服务范围包括:提供技术答案途径(专利、测试设施和专家);提供有关政府和私人企业项目计划和服务信息;提供各种标准、管理技术和培训;提供私人和国家公共资金来源;以及开展技术评估服务。

生物技术产业研究篇9

生物技术产品种类有限,技术落后我国的生物技术产品研究及产业发展所需要的仪器设备、实验试剂大部分还是依靠从国外进口,我国生物技术产业的技术与装备与发达国家相比还存在很大的差距,生物技术研发产品种类少、水平低、有效市场占有率小,我国自主研发和生产的产品在国际上还不占主导地位。我国的生物科技大部分的研究成果还只是在实验室,没有走进市场转化为现实产品。

生物技术研究和产品开发重复现象严重,创新能力不足生物技术属于高新技术产业,产品的研发需要有极大的创新意识。我国生物技术的研究和产品开发经常跟踪国外研究技术和产品,自主的知识产权产品较少。而产品的开发也仿制国外已经批准上市或者正在临床研究的产品,不能自主研发,没有创新意识和创新能力,总跟在别人身后,重复别人的工作。

投入不足,产业化规模较小生物技术产业也是资金密集型产业,需要大量的资金投入,是高投入、高风险和高回报的产业,因此产品的研制和开发需要大量资金的投入。而我国对生物技术产业立法不完善,增加了投资的风险。而投融资渠道也很单一,主来来源于国家科技基金投入和部分企业及个人的资金投入。目前我国生物技术公司不少,但大部分都是中小型企业,规模较小,公司效益较差,缺乏产品的研发能力和市场竞争能力,不能在日益激烈的生物技术产业市场形成自己独特的规模和品牌。

生物技术的实验室水平和产业水平不对等,产业转化慢目前,我国的生物技术在实验室水平上落后国外技术二三年,但是在产业转化上却落后发达国家十几年。先进的技术成果在转化和进入市场时较慢,严重影响了生物技术的产业化。

研发人才和产业化经营管理人才缺乏由于技术研究开发人员培养周期较长,大量优秀的科研人员滞留在国外,国内缺乏优秀人才,而国内现有生物技术人才偏重于理论研究,缺少人才,在我国生物技术产业化发展中,常常出现实验室里的科研成果难以产业化,或者产业化成本很高而无经济价值的现象。同时,由于生物技术产业有较强的技术性,要求企业家不仅要有企业管理能力还要具备生物技术专业知识,技术兼经营型人才的短缺,造成大多生物技术产业经营者不懂专业,导致大量决策失误,影响生物技术产业发展的效果和进程。

促进生物技术产业发展的对策

政府要加大投入和引导,重视生物技术产业发展加大对生物技术产业的资金投入。生物技术产业发展需要大量的资金。除了政府加大对科研机构、科研单位的资金投入外,可以考虑由政府出面,面向国内外公开招募基金合作者,同时吸引民间资金的流入。民间资金可以来源于银行、民营企业、外资企业等,也可以来自养老金、保险公司的风险基金等。政策保护和倾斜。生物技术产业发展需要政府的政策支持和保护。政府要制定一系列法律法规来保护和鼓励生物技术产业的发展,通过法律规定来加强合作、鼓励创新,促进技术改革。

重视技术创新,避免重复研发随着全球经济一体化时代的到来,生物技术产业化水平的提高在很大程度上依靠的是技术的创新,重视技术的创新,要敢于创新,勇于创新,力争研发出拥有我国自主知识产权的技术和产品。生物技术产品的研发和投入市场需求的经费较大,因此在研发产品或开发新的生物技术产品之前要先进行专利搜索,避免重复研究开发,加强对我国知识产权的保护,建立起以自主发展为基础的生物技术产业体系。

加快生物技术转移,选择部分重点产品走向国际市场我国的实验室生物技术成果转化为市场产品较慢又难,影响了生物技术的产业化发展。因此在市场经济条件下,要加强与研发机构的联系,引导企业的加入,密切关注生物技术研发成果,促进生物技术产业转移和辐射,有效地使单一技术向成熟的商品发展,演化成配套的设备和技术工艺,促进生物技术的商品化和产业化。生物技术在转基因植物、生物芯片、医药等领域都有较大较快的发展。我国的某些基础较好、接近或者达到国际先进水平的产品或和项目可以集中优势、整体设计、分段实施,将这批先进的拥有自主知识产权的产品投入国际市场,走出生物技术成果转化的成功之路,增强并确立我国生物技术产业的国际竞争能力和地位。

生物技术产业研究篇10

20世纪70年代以来,基因工程及杂交瘤技术的相继诞生,以及生物加工技术的发展,推动了传统生物技术跨入一个新时代――现代生物技术发展和应用时代。这个崭新的时代对发展中的中国提出了严峻挑战。

现代生物技术发展趋势

基因操作技术日新月异,不断完善;转基因植物和动物技术有重大突破;人类基因组研究促进了有重要价值新基因的分离、克隆以及开发应用;新技术、新方法通过商业渠道,出售专项技术或全套试剂,方兴未艾。全世界每年授予的1万多项专利技术中,有近l/3出自生物技术。

现代生物技术的基本特征是科学化、集约化、商品化、环保化和国际化,实现产业的社会、经济和生态效益三统一。生物技术的研究、开发及其产业化发展将会引起世界产业结构的重大变化。

一、技术的进一步完善与发展

1.基因操作技术。为了生物技术的自身发展,以及推动其产业化进程,基因操作技术在不断的完善与发展,其中包括基因合成、扩增技术、基因修饰技术、基因克隆技术、基因转移技术和蛋白质工程等;新型表达载体或体系的研究中,转基因植物和动物的相关技术有突破,动物乳腺反应器等新型的生物反应器在开发中;基因工程下游技术的发展,推动了技术集成和规模化生产;同时,作物育种和动植物品种改造相关联的分子标记技术进一步推广,以基因治疗为核心的生物治疗和诊断技术不断完善和发展。英国克隆绵羊的成功使动物“克隆”技术出现了始料不及的突破,甚至引起世界恐慌,如何应用体细胞核移植是当今世界各国不得不高度重视的重大问题。

2.基因组学技术。人类基因组计划是当代自然科学一项伟大的科学工程,进展甚速,2003年完成人体全基因组遗传图、物理图、转录图的制作以及全部序列(30亿碱基对)的测定。人体内总数约为8~10万个的基因将全部定位,它们的分离、克隆以及结构与功能的研究全面展开。包括水稻基因组在内的模式生物基因组的研究也是该项计划的组成部分。与此相适应的是,在Dna重组技术的基础上进一步发展起基因组研究的系统技术(有人称之“基因组学技术”),它融会了现代分子生物学、细胞生物学、分子遗传学以及数学、物理学、计算机科学、信息科学等学科的理论和方法。正在成长中的基因组学及其系统技术将对21世纪生物技术的发展起着积极推动作用。具有重要的生物学功能的新基因以及疾病相关基因的分离和克隆,可直接用于基因工程产品的生产、基因治疗或人类疾病发生机理的研究,并为创新药物研制提供基础。同时,以水稻基因组研究为核心发展起来的农作物重要性状相关基因的分离、克隆以及结构与功能的研究将对农作物育种以及整个农业生产带来革命性变化。

3.生物信息学技术。生物信息学是由生物学与数学、物理学、化学、计算机科学等诸多学科交叉发展而成的一门崭新的学科。其研究内容主要包括生物体遗传信息的“解读”,生物大分子(蛋白质、核酸、多糖等)的结构模拟和分子设计,以及基于蛋白质和核酸结构基础上的药物设计;与此同时,要进行生物信息的收集、贮存、管理,创建生物信息分析的新技术、新方法,并开展相应的应用研究。它不仅对认识生物起源、遗传、发育与进化的本质有科学意义,而且可为新基因的发现、为人类疾病的诊断和预防开辟全新的途径,为动植物的物种改良提供坚实的理论基础。

二、医药生物技术产业化进程突飞猛进

医药领域的生物技术的研究和开发一直处于领先地位,其产业化的进程甚快,已有近50种基因工程药物、疫苗和其他生物制剂产品投放市场。销售最好的是促红细胞生成素(epo)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、生长激素、胰岛素和溶栓药t-pa等基因工程产品,epo、G-CSF等产品在美国的年销售额,每种可达十几亿美元以上。美国从事生物技术药物研究、开发及产业化的公司约1300家,其中较大的生物制药公司225家,工业投资达350亿美元;日本约有800家公司从事生物技术药物的研究与开发及产业化,已有14种产品投放市场。基因工程疫苗以乙肝病毒疫苗为主要产品,目前还注意发展针对艾滋病、肿瘤等治疗用疫苗;单克隆抗体是生物技术药物中数量最多的产品;基因治疗由遗传病转向以肿瘤、心血管病和艾滋病等重大疾病为重点。

国际上普遍把医药领域作为发展生物技术产业的突破口,这是由医药生物技术在创新性及其经济效益上的巨大潜力所决定的。发展基因工程药物、疫苗以及开创全新的基因疗法和诊断技术乃是主要方向,并且它是新药研究和创制的重要支柱技术。生物技术药物是一种高附加值产品,一个药物的年销售额就可能超过一个大型钢铁企业,所以,医药生物技术产业仍将是现代产业发展中最为活跃的领域,同时也是国际间知识产权竞争的主要领域。21世纪,它将成为国民经济新的重要支柱。

三、农业生物技术市场大有进展,前景诱人

世界上进入田间试验的转基因植物已增至1500种,美国FDa相继通过了棉花、玉米、西红柿、马铃薯、大豆、南瓜等经生物技术改造的农作物品种安全性检查,并颁发商品化许可证。Calgene研制的可长期贮存的转基因西红柿已投放市场,美国和澳大利亚已批准抗虫转基因棉花进入大田推广应用。分别由ecogen和CropGenetics研制的几种生物杀虫剂早在1994年已获美国环境保护委员会批准。此外,农用生长激素、疫苗等产品开发也都取得可喜的成绩。生物技术在培育高产、优质、抗病虫、抗逆性能好的农作物、畜禽、鱼类新品种中显示出很大的潜力,其对未来农业发展至关重要。

鉴于世界性的粮食短缺,各国政府都已开始重点支持生物技术在农业中的应用。目前,国际水稻基因组图谱和拟南芥菜基因组图谱等研究已获得重大突破,以植物基因组图谱为基础的农作物重要性状基因的分离和克隆研究正在蓬勃兴起。基因转化已经在水稻、玉米、棉花、马铃薯、油菜、大豆和烟草等主要作物中获得了成功。许多重要生产性状,如抗病、抗虫、抗逆、产量、品质及采后保鲜等都得到了明显改善,大大提高了现代农业的技术含量和技术附加值。特别是分子标记辅助育种技术将会对21世纪农作物常规育种带来革命性的突破。生物技术在农业中的应用将作为21世纪农业发展的主要生长点。

四、生物技术为治理环境污染提供了新途径

在环境污染日趋严重的今天,世界各国已普遍接受“可持续发展”这个概念,并围绕它制定和实施本国的环境保护及其相关的产业政策。可持续发展要求在保持经济高速发展的同时,必须保护好人类赖以生存的环境。传统的污染防治技术和手段,已远远不能满足人类对生存环境的质量要求。生物技术是环境保护的理想和武器,在处理环境污染物方面具有高速度、高效率、低消耗、低成本、反应条件温和以及无二次污染等显著优点,应用生物技术治理环境污染,已受到各国政府的高度重视。21世纪,生物技术将成为环境保护的关键技术之一。

五、经济强国在生物技术发展领域竞争激烈

作为21世纪高新技术的核心,生物技术必将在最终解决人类粮食、健康和生存环境等重大问题上发挥独特的作用。世界各主要经济强国都把生物技术确定为21世纪经济和科技发展的关键技术。美国在生物技术研究与开发方面一直处于领先地位,但近年来欧洲和日本等发达国家对其霸主地位提出了挑战。部分发展中国家也十分重视生物技术的发展。

为加紧研究发展对策,美国国家科学和技术委员会从1992年起接连发表了题为《二十一世纪生物技术》、《二十一世纪生物技术:实现诺言》和《二十一世纪生物技术:新的方向》等发展战略报告和蓝皮书,指出生物技术在经历了第一次浪潮(医药和保健领域)后,在继续重视和推动第一次浪潮向纵深发展的基础上,迎来了第二次浪潮,即重点发展:(1)农业生物技术;(2)环境生物技术;(3)生物制造和生物处理工艺及能源研究;(4)海洋生物技术研究。为此,除继续重视医药生物技术外,政府将加大在农业、环保等其他领域的研究与开发力度,并在税收、经费、专利保护期等方面制定了特殊优惠政策,以加快生物技术的研究和发展。

欧洲和日本等国纷纷制定21世纪生物技术发展战略。日本虽然起步较晚,但发展迅速,不仅引起西欧诸国的恐慌,也造成美国的严重不安。欧盟为协调和促进各成员国生物技术的研究和开发,从整体上与美、日等发达国家抗衡,专门成立了生物技术委员会,把生物技术作为未来科技发展的重点。韩国声称要在所有高技术领域全面发展,计划21世纪争取进入世界十大科技先进国家之列。印度政府专门成立了生物技术部,全面协调生物技术的研究、开发与产业化。

中国现代生物技术的发展与对策

自20世纪70年代末80年代初开始、特别是在863计划把现代生物技术作为关键领域以来,我国政府高度重视这一技术的研究、开发和利用。十余年来,已经在农林牧渔、医药卫生等许多方面取得了令人瞩目的成就,并产生了显著的经济效益和社会效益。

一、我国生物技术产业化的成绩

两系法水稻杂交优势利用是我国的首创,取得了举世瞩目的成就。两系法品种间和亚种间杂交稻的累计示范试种面积已近1000万亩(截至1997年底),一般增产10%~15%,为进一步大规模的推广应用创造了条件。

抗虫棉研究完成了五种抗虫基因的分离和克隆,获得了一批适用于我国长江流域和华北棉区大面积应用的转基因棉花株系,进入一定规模的试种示范;抗病小麦生物技术育种有所创新;农业重组微生物的应用,效果突出;转基因动物研究培育出来的生长激素转基因猪和转基因鲤鱼、鲫鱼新品种,正在中试开发。我国水稻基因组研究已取得突破性进展,在物理图谱方面居世界领先地位。

医药生物技术产品的研究、开发和产业化已初具规模。我国研制的哺乳动物细胞基因工程乙肝疫苗于1992年获国家批准投放市场,它已逐步替代传统的血源疫苗。几年来,我国城镇婴儿的乙肝带毒率有大幅度下降;包括我国创制的一类新药――重组人alb型干扰素在内,已有七种高技术药物先后经国家批准,投放市场,其中国家一类新药两种;G-CSF等十几种基因工程多肽药物正在临床Ⅰ、Ⅱ期试验;还有几十种产品处于中试开发或实验室阶段工作。B型血友病iX因子基因治疗在国际上属首例报导;应用疱疹病毒胸苷激酶基因治疗恶性脑胶质细胞瘤工作已完成临床Ⅰ期试验。

863计划实施十余年来,初具规模的我国生物技术产业,已开始对国民经济和社会发展产生影响。就其学术水平和开发水平,在亚洲地区名列前茅,而且,与发展中国家相比,也处于领先地位。然而,与发达国家相比,随着他们步伐的加快和投资量的加大,我国在整体研究和开发水平,尤其是产业化的程度上仍有相当大的差距。

二、经济和社会发展对现代生物技术的需求

发展生物技术对于解决我国13亿人口的吃饭和医疗保障问题,减轻环境压力具有十分重要的现实意义和深远的战略意义。

1.不断满足日益增长的粮食需要。

预计到2010年我国人口有可能超过14亿,根据人口增长趋势和当前的土地消耗率估计,到2010年我国人均拥有土地将少于0.07公顷。今后每年食物总供给与总需求的缺口大致为:粮食2200~2500万吨,为保证人民基本生活水平逐年有所提高和满足我国人民对粮食的需求,从现在开始到2015年,我国粮食总产量每5年必须增加1000亿斤。如何大幅度提高粮食产量是我国农业生产面临的重要问题。

为满足我国日益增长的粮食需求,保持农业生产可持续发展,必须加大高科技投入。应用现代生物技术培育高产、优质、抗病虫和抗逆的农作物新品种,大幅度提高农作物产量和品质,提高常规育种的效率,逐步实现定向育种;设计和生产新一代高效、低毒、无污染,兼有防病杀虫功能的微生物农药,减少病、虫对农作物造成的危害,间接提高农作物产量,大大减轻环境污染。

2.有效控制人口,提高全民族健康素质。

我国虽然是发展中国家,但疾病病种却同时具有发展中国家和发达国家的特征,导致死亡率最高的是心脑血管病、恶性肿瘤、病毒性传染病等疾病。我国仅肝炎病毒带毒者就达2亿人。心脑血管疾病、肿瘤和糖尿病患者数千万人,以呆傻为主的遗传病患者3000万人;另外,过去已经控制的传染病如肺结核等的发病率呈回升趋势,性病和艾滋病的蔓延令人担忧;血液制品污染状况严重,已不能满足人民健康和国防的需要。它们严重影响我国人民自身健康和劳动能力,也是我国经济发展中的负担和障碍。与此同时,我国的人口压力越来越大,已成为制约国民经济发展的重要因素。因此,有效地控制人口增长,提高全民族的素质已成为关系国计民生的大事。

当前,随着国际竞争的日益加剧,我国传统医药行业亟待更新改造,如何设计和生产新一代具有我国自己知识产权的新药,已刻不容缓。生物技术产业的发展能大幅度减轻国家在卫生保健方面的负担,对提高人民的健康水平、增强我国医药市场的竞争能力和国民经济实力具有重要的推动作用。

3.大力治理污染,保护生存环境。

我国的环境污染问题十分突出。近年来,总体环境质量在下降,大气污染物如二氧化硫、飘尘等的排放量仍在上升,废水排放已超过400亿吨/年,工业固体废弃物6200万吨/年,其中100万吨直接排入河流。采用碱法造纸技术及滥用化学药品、特别是杀虫剂造成了大规模的水体和土壤污染,此外,有60亿吨未经处理的工业废弃物堆放在室外,占地数万公顷以上。总之,我国生态环境破坏严重,其治理和恢复已迫在眉睫。生物技术是解决环境污染如水污染(包括江河污染、工业废水污染、生活废水污染)、空气污染(包括石油、煤废气污染)和农用塑料造成的“白色”污染等诸多问题的有效手段之一。

三、我国生物技术产业化面临的挑战

开发一个生物技术新型药物,要经历一个较长的周期,且耗资巨大;即使是形成了产品,对其疗效和副作用仍有很大考验,存在着很大风险;在农业上,要真正培育出高产、优质和抗逆性能好、有推广价值的新品种,过程是很艰难的。在当前激烈的国际竞争中,我们面临的风险和挑战更多:

1.专利和知识产权的威胁。目前研制和开发的医药产品,有大部分是引进国外已有或正在开发的产品,属于仿制和拷贝之列,处理不当有可能发生国际纠纷;

2.基础研究整体力量薄弱,潜在的、拥有我国自己知识产权的候选产品数量少,制约着我国生物技术及其产品的开发,以及在国际上的竞争能力;

3.国内产品开发存在严重的分散状况,低水平重复的产品多,不能形成规模化生产;

4.下游工程技术和工艺的研究力量薄弱,产品开发能力低;

5.国家在实施对外开放政策的同时,目前尚缺乏在现有状况下如何保护我国民族生物技术产业成长的相应政策和措施。

综上所述,现代生物技术是典型的高新技术,其研究的最终目标是生产商业产品,即实现产业化。现代生物技术产业是技术密集型产业,需要高深专业知识,更需要善于市场开发;需要高的资金投入,还需要科学的经营管理。现代生物技术产业具有高风险、高回报的特点,要改变过去单一的国家投入机制,建立由中央、地方、企业、投资者共同参与的风险投资机制。为把握战略机遇期大力发展我国生物技术产业化,提出如下建议:

在定位于现有863计划的基础上,以大幅度提高我国生物技术领域整体研究水平和开发能力为目标,使我国生物技术总体水平到2010年跻身于发达国家行列,某些方面处于世界领先地位。在农业、医药和环保等重要应用领域,形成具有相当规模的新兴产业。

主要任务是重点开展:高产、优质、抗逆农作物分子育种;高效畜禽和水产养殖的分子技术;高效、无污染农业与环保用遗传工程微生物;新型药物和疫苗研究与开发;组织器官工程和基因治疗的研究与开发;重大疾病相关基因的分离和我国特有资源的开发利用;分子设计和生物信息技术等七项重大关键技术和成果转化项目的研究与开发,并在水稻等重要农作物杂种优势利用、农作物分子标记辅助育种、转基因植物、重大疾病相关基因研究、基因工程药物和疫苗开发、人造血液、基因治疗、中草药开发利用等方面形成我国优势。提高我国粮、棉、油的自给能力,初步满足我国日益增长的对粮食的需求,大幅度提高和改善人民的营养水准和健康保障水平,推动社会的全面进步。