生命科学领域的新技术篇1
关键词:国防生物;科技;发展战略;现状;启示
1国防生物科技的战略定位
1.1国防生物科技是维护国家安全的战略支柱
当前，国际安全形势错综复杂，新材料、新技术引发的国家安全问题对国际安全秩序和经济社会活动造成严重影响。随着基因工程、合成生物学等前沿生物技术的迅猛发展，以生物武器和基因武器为代表的新型生物攻击已成为现实威胁［6］。美国等西方强国将发展生物科技作为国家安全的重要战略支撑，持续加大科技和产业投入。当前，我国已将生物技术带来的生物安全提升到了国家安全的高度，生物技术研发体系具备了一定的基础和规模，但总的来说生物技术发展理念相对比较滞后，生物技术研发水平也很粗糙，生物产业发展资金薄弱，生物技术创新研发团队更是稀缺，与保障国家安全利益拓展的要求存在巨大差距。必须针对传统与非传统生物威胁，以国防需求为出发点，大力发展自主可控的国防生物技术体系。因此，从维护国家安全稳定的角度出发，通过技术革新，积极布局生物技术在国防科技创新领域的应用，大力发展新型军用生物技术，抢占技术制高点，对于提升国家安全能力具有重大意义，也是维护国家安全的战略选择。
1.2国防生物科技是推动国防进步的技术引擎
国防生物科技的本质是将前沿尖端生物技术应用于国防建设领域，用于提升战斗力标准，因此，必须是具有明确或潜在国防应用前景及价值的生物技术和生物交叉技术才能称之为国防生物技术。前苏联进攻性生物武器计划研究所主任、国家生物国防中心教授alibek博士于1999年6月提出“生物国防”概念，此“生物国防”概念的本质上也是指将前沿生物技术应用国防科技领域，因此也可以表述为“国防生物”。几乎与此同时，约翰霍普金斯大学生物国防民间战略研究所出版了生物国防季刊，该刊物目前是美国关于生物国防的有影响的出版物。在我国，郭继卫2009年主编的《战争生物观与制生权预见》，在国内首次阐述了生物技术对军事革命的影响，并提出制生权的概念，之后对制生权的5个特点进行了分析［7］。2014年，曾华锋等主编的《制脑权:全媒体时代的战争法则与国家安全战略》出版，该书聚焦了认知空间的战争与战略问题［8］。2015年，贺福初等提出了生物化军事革命的概念，并系统的开展了生物技术在国防科技领域应用的系列研究论证工作［9－11］，张仕波主编的《战争新高地》也对生物科技革命引领新一轮军事变革的观点进行了论证［12］，至此，“国防生物科技”相关概念与理论逐渐走向成熟。生物科技的发展及其与信息、纳米、认知等技术的融合，应用在国防领域，对于提高武器装备性能与增强士兵作战能力才有着重要作用，预示着生物科技将成为未来国防技术发展中一个强力的“助推器”［13］。
1.3国防生物科技是引领新军事革命的焦点技术
综观世界科技发展态势，以生物科技为代表的科技引擎将对新一轮军事革命产生重大影响。当前，科技界、产业界和国防军工界具有普遍共识，即代表新技术形态的武器装备的攻守平衡、科学高效的保障体制的建立、成熟化的军事体制编成标志着一轮军事革命的完成。学者们普遍认为，信息化军事革命将在21世纪中叶基本完成。信息化军事革命在不断发展完善中出现新瓶颈和新需求，感知战争态势、掌控信息优势和控制战争要素，要求完善信息化战争的认知系统。战争空间由物质空间、信息空间向认知空间、精神空间的拓展必然要求生命科学的革命性突破［14－15］。对作战效能的更高期望值，要求军事系统达到更加智能化的状态，因此，生物电子、仿生技术、认知神经科学的突破将使作战效能出现革命性跃升。信息化军事革命的新需求也是这一轮军事革命的瓶颈问题，信息化军事革命已经使武器达到了物理的极限，突破难度高。而信息化战争的复杂性已经达到军人的生理极限，作业能力的突破必须借助新的技术。信息化战争条件下作战人员的脑信息负荷超载和意识干预等作战样式的出现，使认知和心理成为战场的重要组成部分。因此，国防生物科技的发展将引领和触发新一轮军事革命的焦点领域。
1.4国防生物科技是重塑战争格局的关键推手
可以预见，生物科技将成为打造颠覆性、非对称和革命性军事优势的核心科技，对于改变世界军事格局具有重大意义。归根结底是因为世界军事革命正逐步进入到关键转折点，而这种转折必须由新的、更高的、更具颠覆性的技术来推动［16］。正是出于这样的需求，以生物科技为代表的技术集群恰恰符合这样的要求，必将影响军事领域的各个方面。一是生物科技锻造非对称优势，拓展战略领域。随着军事脑科学、神经认知科学、人类基因组计划、蛋白质组计划、生物信息学等领域的突破，各种生物化武器装备，如脑控武器、意识干扰武器等，将逐步形成独立于陆、海、空、天、网、电传统领域，形成对现有作战平台和作战系统的非对称优势。二是生物科技提供新技术引擎，突破武器装备物理极限。依靠已有的理论、技术和材料，很难对现有武器装备系统性能提升进行质的改造。而生物技术的出现，特别是生物电子、生物计算、仿生材料等生物交叉技术的出现，给武器装备系统的提升提出了新的思路，主动拒止武器、脑控武器等已经取得重大突破。三是生物科技打造超级战士系统。突破生理心理极限，拓展物理生存空间，是未来战争对士兵最大的考验。生物技术最大的特点是基于生物体的存在规律而拓展，因此技术载体在生命体，现代战争对人的作业能力提出极大的要求，特别是对士兵生理、心理和智力系统提出极大的挑战，而通过认知功能增强技术则能实现生物体改造，从而打造超强士兵系统。四是生物科技推动战争生物化，重塑战场形态。动物部队走向战场，机器人军团成为潜在作战力量，生物能将成为新型军事能量，意识干预武器、脑控武器将成为新的武器系统，特别是“制生权”“制脑权”等作战理论的出现，将生物科技革命推向了国防应用领域。
2西方主要国家国防生物科技战略发展现状
西方军事强国，特别是美、英、日等国家，将国防和军事需求深刻融入到生物科技发展战略里面，因此，研究外军国防生物科技发展战略，对于指导我军国防生物科技战略制定具有重要的意义。
2.1强化引领作用，制定与国家战略相辅相成的生物技术战略
美国国家科技委员会《21世纪生物技术、新的方向》指出，生物技术研究已经进入第二次浪潮。医药和健康研究在继续作为重点得到发展的同时，生物技术研究的方向将向农业生物技术、环境生物技术、生物处理方法、海洋生物技术倾斜。美国生物技术研究的重点是进一步加强旨在发现、阐明、改良和控制各种用于生物技术应用的研究，从而确保美国在生物技术应用上拥有坚实的研究基础，有力地推动产品商品化和维护美国在全球生物技术发展中的领先地位。2012年1月，美国政府公布了一份题为《维持美国的全球领导地位:21世纪国防的优先任务》的国防战略指南，战略指南中提到了将新兴生物技术作为国家安全能力提升的关键技术［17］。2013年9月，美国政府在《游戏规则改变者:颠覆性技术与美国国家战略》的报告中指出通过了3D打印、自主系统、定向能、信息网络、人体效能增强等技术战略。2017年12月，美国了国家安全战略报告，报告中提到将着重保护美国的科技创新生态系统，以确保美国在科技创新领域的领先地位。俄罗斯联邦政府2005年通过了《关于生物和化学安全领域各联邦政府机构的权力划分》。根据该命令，俄罗斯联邦卫生部负责牵头开展俄罗斯民众的生物和化学安全保障工作，协调其他联邦政府机构，并组织完善国家预防接种的相关工作。参与的主要单位包括俄罗斯国防部，任务是与外国及国际组织在禁止生物武器公约和禁止化学武器公约框架下开展生物和化学安全领域合作。提升其国家安全的同时，借助新的生物技术提高国防综合实力。2000年英国政府发表《生物技术制胜———2005年的预案和展望》战略报告，主要通过促进生物技术产业与科研机构合作的链接计划。2003年，英国生物技术产业协会(Bia)，设立了独立于政府的英国生物技术创新与发展工作组(BiGt)，旨在为英国的生物技术产业制定面向未来的发展战略［18］。此外，各国政府在制定国家战略的同时，优先将国防战略放在重点考虑的地位，并积极围绕新兴生物技术制定国防战略。
2.2注重领域协同，构建结构化体系化的国防生物科技战略
美军非常重视国防科技战略的体系化建设，其科技战略包括多个层面，从空间上看，国防部、军种、科研机构均不定期制定科技战略规划，例如《国防部科技战略与优先领域》《国防高级研究计划局战略规划》《陆军科学技术总体规划》《海军科技战略规划》《空军科技战略》等，各战略不但明确了本级生物技术战略的发展路径，而且还指明了与其他部门生物技术规划的补充与协同。从时间上看，美军的科技战略可以分为近期、中期、远期等不同阶段，不同阶段的战略中生物技术发展战略经历了技术探索、原理实现、技术应用、作战部署、反馈提升等环节，有效提升了生物技术战略推进效率。此外，美军高度重视信息技术对军事变革的引领作用，未来继续将信息化与制信息权作为美军面临的首要任务，判断生物科技在2050年前仍以基础研究为主，局部领域有望转化为关键技术，主要体现为信息化与生物化融合发展态势［19］。美军这一战略判断，为我军在生物化领域超越美军，引领下一轮军事革命提供了契机。英国在生命科学、生物技术、医药与化工等领域实力雄厚。同时，英国也是最具活力的国际生物技术和医药产业基地。英国军方生物科技发展战略采用的是附庸和嵌套模式，即政府的每一项生物科技发展战略都会留个军方一部分专题，军方负责制定符合国家战略的整体规划［16］，二战期间，日本科学政策一直服从和服务于军部战争需要，是日本军国主义者的重要工具。战后初期的日本人较早认识到经济的振兴与自立，必须依靠科学技术，日本要缩小由于战争与欧美隔绝所造成的科技水平与国际水平的巨大差距，就必须尽快制定和创立具有本国特色的科技战略目标以及科技决策模式。1956年5月，日本科学技术厅正式成立，其主要任务是对科学技术进行综合性的行政管理，对振兴科学技术的政策进行规划。1959年2月，日本成立了中央机构的科学技术会议，科学技术会议的出现，标志着日本政府第一次以强力手段控制了国家的科学技术行政。从此，日本的科学技术政策的制定和执行走上了有领导、有计划、有组织的发展轨道。进入到20世纪80年代，日本确立“技术立国”的科技政策，在大力发生信息技术产业的同时，积极探索生物技术产业的前景，并紧跟美英的国家科技发展路线，布局日本生物技术产业规划，日本防卫厅也积极参与到政府生物技术战略规划，提出防卫技术需求，并积极提出军方生物技术规划建议，谋求政府予以支持。
2.3前瞻新技术领域，布局国防生物科技战略考量要素
在生物技术领域，美军一直关注生命科学领域，2009年，美国国防高级研究计划局战略研究规划中，提出了“生物革命”的理念，力主大力发展国防生物科技。美国国防高级研究计划局2010年以来的历次年度经费预算中，生物技术相关项目都在6亿美元以上，占经费的比例达到五分之一到四分之一。2013年4月，美国政府公布“脑科学研究计划”，以探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图。美军方积极参与其中，国防高级研究计划局计划投入5000万美元，着重开发一系列能捕捉、处理神经元活动状态的工具，包括研制大脑可以控制和感知的假肢、搭建视觉智能应用平台、实现无人化图像处理、视觉空间准确感知等。目前，美军已经在武器操作界面设计、脑－装备结合的武器系统等众多军事领域应用认知神经科学技术。2014年4月，美国国防高级研究计划局宣布成立生物技术办公室(Biologicaltechnologiesoffice，Bto)，目标是整合生物学、工程学和计算机科学等学科，驾驭生物系统的巨大潜力并将其应用到国家安全领域。新成立的生物技术办公室是在美国国防高级研究计划局现有的国防科学办公室和微系统技术办公室中的相关项目基础上组建的。办公室的主要职责是整合与国家安全相关的生物学、工程学和计算机科学等学科，推动基础研究发现和技术应用的突破、演示和转化。目标是通过应用工程学及相关技术工具探索生物系统的巨大潜力，大力发展基于生命科学的下一代技术，探索生物系统与过程的高度复杂性与适应性机制，并应用于国防与军事领域。生物技术办公室的成立，标志着美军认识到生物学已处于国防科技的核心学科地位，必须加大资助与管理。2014年年底，俄罗斯开始启动“国家技术计划”，旨在发展未来15～20年有望决定世界经济和俄罗斯经济的具有广阔前景的新兴高技术市场，其中生物技术占据很大比重。2015年俄罗斯公布“国家技术计划”首批四个领域的市场网络发展路线图，涉及是神经、航空、汽车和海洋等多个领域。其中神经技术领域主要发展神经接口与技术，由国防部系统主导并制定规划，并将可能的生物技术深入应用到军事医学实践中，从而进一步转化成满足军方需求的产品与服务。英国政府联合国防部系统单位通过制定战略规划努力将英国打造成为欧洲生物科技和产业中心，并将生物技术领域最新的研究成果应用到军事领域。2008年，英国宣布斥资5亿英镑，在2013年年底前创建英国医学研究与创新中心(UKCmRi)，以进一步增强英国在医学研究方面的优势地位。
3我国国防生物科技发展的启示
3.1抢先布局国防生物科技发展战略
科技发展战略关键是要准确预测未来世界、中国和科技的内在关系，擘画未来30年或者50年的发展路线图和关键创新领域，进而凝练出技术方向和目标领域，明晰发展任务和路径［20－21］。近年来，我国围绕科技革命、军事革命与生物科技的内在关系开展大量深入研究，部署了一系列重大科研专项，形成系列重要理论成果。以生物科技主导的新科技革命正在加速酝酿，必然会引发战争与国防形态的深刻演变，引领信息化之后的下一轮生物化军事革命。正是基于这样的世界国防军事环境和科技战略环境，实施国防生物科技强军计划，对于抢占新一轮军事革命战略制高点，加快推进国防生物科技创新发展，为我军建设成为世界一流的现代化军队提供强大技术支持。因此，我们必须要调整国防科技战略部署，积极推动生物技术在国防力量建设中的应用，加大技术投入力度和产业发展布局，使得国防生物科技战略的布局和发展得到全社会生产要素的支持［22－23］。
3.2超前部署生物技术创新专项
可以预测，至21世纪中叶，以信息化为核心的新军事革命将取得重大进展并趋于成熟。与此同时，以生物科技为代表的新一轮科技革命将迎头赶上甚至超越信息化军事革命的历程，甚至突破和改变信息化军事革命制定的战争规则。可以说生物技术必将对社会、经济和军事产生重大深远的影响，引领催生新军事革命。国防生物科技将成为打造颠覆性、革命性、创新性的非对称军事优势的核心力量，成为产生改变游戏规则军事新技术的核心领域，成为未来全球科技创新竞争的核心焦点。因此，要从国家层面上积极部署国防生物科技专项［24］。我国作为新兴经济体，当前，经济已经发展到世界第二大经济体，具有超强的经济实力支撑科技战略建设，必须从国防战略和国家科技战略的顶层进行生物科技战略规划的制定，通过国家科技支撑计划、国际重点研发计划、国家自然科学基金等，以及通过军队科研计划，全面部署并深入论证和推进生物技术在国防科技领域的应用，真正发挥生物技术在新一轮科技革命中的引领作用，实现我国防现代化建设和科技强军建设。
生命科学领域的新技术篇2
党的十六大指出，对于我国来说，二十一世纪头二十年是一个必须紧紧抓住并可以大有作为的重要战略机遇期，我们要集中力量，建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。应当说，生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。
一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景
无论是科技界还是产业界，都基本认同这样一个重要判断：在新的世纪里，生命科学的新发现，生物技术的新突破，生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术，正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一，深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同，但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来，生命科学与生物技术获得了飞速发展，为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。
作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”，生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后，生物技术产业显示出强劲发展势头，成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%，2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略，强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”，并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍，达到8800亿日元，力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会，继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后，又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”，进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度，早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划，明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明，世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。
目前，生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后，水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部Dna序列测定也在2002年完成，这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定，将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(FunctionalGenomics)和蛋白质组学(proteomics)这两个极富挑战性的领域，这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。
生物技术方面的进展则更为迅速，基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等，将大大加快基因工程药物和疫苗的研制，以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看，生物技术目前仍主要应用于医药和农业，但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计，全球生物药品市场规模1997年为150亿美元，2000年为300亿美元，预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面，尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在，但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷，达5867万公顷。据有关资料分析，转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随着人类基因组图谱的破译，将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年，利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。
值得强调的是，当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合，形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器等高技术领域，产生了生物技术群。比如，生物芯片技术的开发和运用，将在生物学和医学基础研究、疾病诊断、新药开发、食品、农业、环保等广泛领域中开辟一条全新的道路，改变生命科学的研究方式，革新医学诊断和治疗。据GoldmanSachs最新技术报告显示，美国的iBm、Sun、康柏和摩托罗拉等公司都已与生物技术公司达成了广泛合作意向，内容涉及到Dna敏感基因芯片、通过计算机模拟药效等各种技术领域。据有关专家估计，到2010年全球仅生物芯片的市场就将达到600亿美元。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革，已经引起许多国家的高度关注。
当然，生命科学和生物技术的发展进程也并非一帆风顺。目前在转基因食品、克隆技术和基因诊断及治疗等方面，存在涉及生物安全、生态环境和对人类传统伦理、道理方面的争论，并已引起了世界各国的普遍重视。然而，各国在加强生物安全性研究和加快生物安全立法的同时，并没有停顿或放慢生物技术的研发和应用步伐，而且在国家层面上，从争夺未来科技及产业制高点出发，都进一步加大研发投入，加强了生命科学研究和生物技术开发与应用的力度。历史经验告诉我们，新的生产力发展在社会思想和体制方面总是呼唤变革，寻求支持。通过加强科学研究，积极制定相应的法律法规和政策，可以实现生物技术及其产业的快速、健康发展。
二、我国生命科学和生物技术发展的战略机遇
在近代历史上，中国曾经几次与世界科技革命的发展机遇失之交臂，留下诸多遗憾和教训。今天，生命科学和生物技术作为新兴的尖端科技领域，无论对发达国家还是对发展中国家来说都是一次全新的选择，这对我国来说更是十分难得的战略机遇。可以认为，生命科学和生物技术将成为我国最有希望后来居上并实现跨越发展的高科技创新及产业领域。
实现上述的目标，我们已具备独特的优势和条件。首先，我国是一个生物资源大国，拥有全球10%的生物遗传资源。据不完全统计，我国拥有动植物、微生物约26万种，其中植物3万种、动物20万种、微生物3万种。我国还是一个有着13亿人口的多民族国家，有着其他国家少有的丰富的人类遗传资源。目前我国保存的农作物种质资料种类达30余万份，位居世界第一。所有这些资源都为我国发展生命科学与生物技术提供了丰富材料。相对于世界上许多国家来说，这种优势是不可替代的，也是具有独占性的。
其次，广阔的市场需求也为我国发展生物技术及其产业提供了强大动力。在农业领域，我国作为世界上少有的农业大国和农产品需求大国，必须努力实现农业高产、优质、高效、生态、安全，必须科学、合理地利用农业资源、保护生态环境、提高农产品的科技含量和国际竞争力，如杂交优势利用、转基因技术、植物组织培养、生物肥料、生物农药等技术，都将在我国未来农业发展中发挥重要和显著的作用。在医药与健康领域，如何利用生物技术进一步提高我国13亿人口的医疗与健康，始终都将是一个重大而紧迫的科技命题。目前，对恶性肿瘤、心脑血管疾病等威胁我国人民健康的主要疾病还缺乏有效的治疗手段，因此发展基因治疗、组织工程、干细胞治疗、生物芯片等新兴诊断和治疗技术已显得日益重要和紧迫。在能源领域，利用生物技术开发可再生清洁能源，包括利用微生物发酵生产沼气技术、利用玉米等生产燃料酒精技术、利用废弃油转酯化生产生物柴油技术、生物制氢技术等，将为解决我国的后续能源，展现出极其广阔的发展前景。在环保领域，生物技术将成为环境污染治理和修复最具潜力的手段。目前，利用微生物对城市垃圾和污水、海洋石油污染等有害物质进行降解日趋广泛，生物脱硫、生物漂白、农药残留的生物降解以及土壤重金属污染的生物富集和清除等技术也将为环境保护带来重大效益。此外，生物技术在轻工、化工业领域也都具有广泛和重要的应用价值。因此，无论是用生物技术改造传统产业还是生物技术产业本身的发展都极具潜力和前景。
第三，中国蕴含丰富的传统文化理念将对我国生命科学和生物技术的发展产业重要的影响。中国传统的哲学思想和科学方法具有得天独厚的优势。从先秦诸子的天人同流、齐一之辨，到汉代董仲舒的“天人之际、合而为一”之说，再到宋明理学家的“万物一体”之论，强调整体、和谐、统一的辩证思维方式始终贯穿于中国古代思想史的全过程。早在新中国成立之初，同志就曾说过：“在自然科学方面，我们也要做独创的努力，并且要用近代外国的科学知识和方法整理中国的科学遗产，直到形成中国自己的学派。”在生命科学和生物技术发展上，中国只有发挥自身的优势，形成自身的特色，才能在国际舞台上占领一席之地。
第四，经过多年来的不断努力，我国在生命科学和生物技术领域形成一支水平较高的研发队伍和相当的工作基础，创新和开发能力不断增强，具备了加快发展的基础和条件。早在20世纪60年代，我国科学家在世界上首次人工合成牛胰岛素；70年代，我国首创三系法杂交水稻技术，对解决中国粮食需求做出了重大贡献；80年代，我国又在人工合成酵母丙氨酸tRna及其酶学、生物膜和蛋白质立体结构研究的部分领域取得了一批高水平成果，为生命科学的发展做出了历史性贡献。近年来，我国科学家又取得了一批令世人瞩目的研究成果。在生物技术基础研究方面，中国作为唯一的发展中国家参与了国际人类基因组计划，高效、准确地完成了1%的测序工作。中国科学家还独立完成了杂交水稻父本9311（籼稻）的基因组序列草图；在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。在医药生物技术领域，一批基因工程药物和疫苗已经从实验室研究走向产业化，基因工程制药产业已初具规模，人工血液代用品即将进入临床研究，体细胞克隆和遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平，B型血友病等6个基因治疗方案已进入临床疗效研究，肿瘤免疫治疗等技术也取得了重大进展。在农业生物技术领域，我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家，累计增产粮食3500多亿公斤；超级杂交稻研究又取得新的突破，每公顷产量突破1.2吨，率先实现了国际上提出的超级稻指标；转基因抗虫棉花种植面积已近70万公顷，占棉花种植面积的40%，五年来累计为农民增收50多亿元；植物组织培养和快繁脱毒技术、动物胚胎技术、生物肥料、生物农药等正在农业生产中发挥越来越重要的作用。总之，我国目前已经在国际生命科学和生物技术部分领域中占据了一定的有利位置，具备了冲击国际前沿，争夺“制高点”的基础和实力。
三、我国生命科学和生物技术发展的对策思考
虽然我国在发展生物技术及其产业方面取得了可喜的成就，但与发达国家相比，我们在整体创新能力、科技投入、人才队伍、科技成果转化等方面都还有较大差距。如何有效地应对这一严峻挑战，将直接关系到我国生命科学和生物技术的发展，关系到我国能否在未来的全球竞争中赢得主动。
为此，我们应采取更加积极有效的措施，大力支持生命科学和生物技术研究，促进生物产业快速、健康地发展。首先，我们必须树立把握重大发展机遇的战略意识。在当今瞬息万变的国际环境下，抓住机遇对于一个国家加快发展至关重要。积极推进生命科学和生物技术及其产业的发展，决不只是一般意义上的市场份额问题，而是关系到我国国计民生和国家根本利益，关系到我国能否拥有未来国际竞争的主动权。其次，我们必须树立勇于争先的创新意识。在生命科学和生物技术的前沿领域，如果一味地步人后尘，就只能永远受制于人。充分发挥自身的特点和优势，充分利用已经形成的基础和能力，寻求新的突破和跨越，这是我们发展生命科学和生物技术的追求所在。第三，我们必须形成协调一致、贯彻始终的战略部署和政策扶持体系。生命科学和生物技术及其产业的发展是一个长期的过程，也是涉及到许多部门和地方的宏大事业。国家中长期科技发展规划应当把这一领域作为重点，进一步加强宏观调控，促进全社会相关创新资源的合理配置和高效利用，形成持续稳定的良好政策环境。
今后一个时期，促进我国生命科学、生物技术及其产业的快速健康发展，必须遵循三点基本方针：一是大力加强研究开发；二是积极推进产业化；三是高度重视并切实保障生物安全。今后5～10年，通过不懈努力，我们将实现如下目标：建立具有国际先进水平的生物技术创新体系；造就一支高水平、结构合理的科学技术队伍；培育和扶持一批新兴产业，使生物技术产品的年销售额达到3000亿元以上；使我国生物技术总体研究和开发水平达到或接近国际先进水平，在若干重要领域达到国际领先水平。我国生命科学和生物技术发展的重点主要包括以下几个方面：
(1)切实加强基础研究，提高原始性创新能力。优先支持基因组学、蛋白质组学等学科及其相关的新理论、新方法的研究，重点支持生长发育的基因调控，外源基因高效表达调控、定点整合技术，生物多样性，人类重大疾病和重要动植物病（虫）害防治分子机理等方面的研究。
(2)大力发展关键技术和平台技术，积极改造传统产业，促进新兴产业的发展。优先支持优质、高产、抗逆动植物分子育种及关键技术，生物技术药物等重要生物制剂研制，干细胞及组织（器官）工程、生物芯片和生物信息、动植物生物反应器、高通量药物筛选、生物治疗和基因治疗等平台技术及关键技术，农业、环保等微生物制剂、生化工程及大规模发酵产物分离纯化等生产工艺及平台技术等方面的研究。
(3)积极推进科技成果的应用和转化。开发重大生物技术产品，培育一批企业或企业集团，提高国际竞争能力。我们必须立足于国家战略需求和市场需求，优先支持符合国家重大战略需求并具有我国优势和特色的技术成果转化，支持具有国际竞争力、经济效益显著的重大产品及设备、装置的开发。
(4)加强生物资源的保护和开发利用。从维护国家利益的高度出发，采取有效措施，加大我国生物资源的保护力度，建立和健全国家生物资源保护的法律、法规体系以及合理开发利用的研究、服务体系。
具体行动措施包括：一是实施专利战略，在产业发展和国际竞争中掌握主动权。通过国家重点科技计划的实施，努力产生更多的创新性研究成果：强化知识产权意识，获得一批具有重要应用前景的专利；遵循国际惯例和中国加入wto后应承担的义务，尊重和保护国外的专利和知识产权，同时利用我国自身优势，通过平等互利的国际合作取得一批专利。二是实施人才战略，培养和造就一支高水平的生物技术研究开发和产业化队伍。制定激励措施，加速国内人才队伍培养；进一步加大对海外优秀留学人员的吸引力度；扩大国际合作，引进海外智力资源。通过以上方式，凝聚一批生物技术的拔尖人才。运用国际通行的管理办法和机制，构建具有国际一流水平的科学研究机构，吸引海外留学人员回国和以多种方式为国服务。三是实施标准战略，建立具有中国特色并符合国际惯例的生物技术产业标准体系。针对生物技术产业发展的需求，以新兴产业和产品为重点，研究制定相应的产品标准与生产工艺规范。同时运用GLp、GCp和Gmp等国际标准，对现有生物技术研究开发和产业化体系进行更新改造，提高中国生物技术产业的国际竞争力。四是实施竞争力战略，培育在未来生物技术前沿领域能够有所作为的龙头企业。发展生物产业，开拓新的产品和市场，形成新的经济增长点，是国家发展生物技术的重要目的。通过机制创新，培育一批具有现代企业机制的，既有较强的市场开发能力和盈利能力，又有较强技术和产品创新能力的龙头企业。五是实施国际化战略，开拓中国生物技术的国际合作渠道和国际发展空间。本着“平等互利，成果共享，保护知识产权，遵从国际惯例”的原则，进一步拓宽生物技术领域的国际合作范围，引进和借鉴国际先进的理论、技术和管理经验。同时面向国际市场开发新产品，努力培育具有国际竞争能力的新兴生物技术产业。
生命科学领域的新技术篇3
[关键词]HeaD战略科技期刊 重点领域结构调整期刊布局
[分类号]G237.5
当前，上海正以创新型国家战略为指导，立足于自身实际，全面贯彻落实以构筑“健康上海、生态上海、精品上海和数字上海”为目标的科学技术发展“HeaD'’战略。在此背景下，发展知识服务业成为上海提升自主创新能力、完善技术创新和科技成果产业化保障环境、奠定向创新型社会转型基础的重要策略。科技期刊作为知识服务业中不可或缺的一个组成部分，也因此获得发展契机。
1 “HeaD”战略下上海科技期刊发展面临的问题
“HeaD”战略界定的5个重点基础科学研究领域和11个技术创新方向是未来15年上海科学研究和技术创新的主要任务，也是上海科学技术重点发展领域。从"HeaD"发展战略的视角审视上海科技期刊，不难发现上海科学技术重点发展领域的期刊资源相对稀缺。在现有369种上海科技期刊中，有59种涉及5个重点基础科学研究领域，其中只有43种属核心期刊；有76种涉及11个重点技术创新领域，其中只有44种属核心期刊。上海科学技术重点发展领域内的期刊分布也不平衡，65％的重点技术创新领域期刊集中在医药卫生领域，而“资源再利用与环境污染控制”、“空天战略产品”、“信息产业基础战略产品”、“生态科技工程的应用和示范”等领域的核心期刊仅有1种，“能源的高效利用和清洁能源的开发”、“智能港建设的战略产品和服务功能”等领域的核心期刊甚至空缺。这表明在调整上海科技期刊结构时，需要引导期刊资源向上述重点科学技术发展领域倾斜，以适应上海科技发展的新形势，更好地推动上海科技进步和经济建设。
2 上海科技期刊重点发展领域的界定
2.1 界定标准
引导期刊资源合理配置的前提是要明晰并界定未来上海科技期刊的重点发展领域。这驱使我们将目光投向"HeaD"战略指向的5个重点基础科学研究领域和11个技术创新方向，探寻上海科技期刊在这些领域中的投影，甄别出其中的优势领域、弱势领域和空白领域。具体而言，以5个重点基础科学研究领域和11个重点技术创新领域的上海科技期刊现状为基准，参照2006年上海各学科领域期刊在全国的定位、2002―2006年上海科技期刊的功能效用SpSS分析结果和2004―2006年上海科技期刊学科实力分布研究结果，分别从基础科学研究领域和重点技术创新领域两个视角对上海科技期刊重点发展领域按优势领域、弱势领域、空白领域进行界定，判断标准。
确认一个重点基础科学研究领域或重点技术创新领域是上海科技期刊的优势领域、弱势领域还是空白领域，可从四个方面界定：一是该领域现有期刊总数及其核心期刊占有率。对重点基础科学研究领域而言，优势领域要求该领域现有期刊总数不低于20种，其中核心期刊占有率必须高于70％；弱势领域要求其现有期刊总数低于10种，其中核心期刊占有率不高于50％；而空白领域则要求相关学科核心期刊数量必须为零。对重点技术创新领域而言，优势领域要求该领域现有期刊总数不低于10种，其中核心期刊占有率必须高于70％；弱势领域要求其现有期刊总数不超过5种，其中核心期刊占有率低于50％；而空白领域则要求其现有期刊总数不超过3种，其中核心期刊数量为o。二是该领域核心期刊的全国优势度和发展潜力度。重点基础科学研究领域的优势领域要求两者均为正；弱势领域要求两者均为负。重点技术创新领域的优势领域要求全国优势度值为正；弱势领域要求其值为负。三是该领域科技期刊的功能效用趋势。优势领域要求其呈上升趋势；弱势领域则要求其呈下降趋势。四是该领域科技期刊在全国范围的实力分布水平。优势领域要求其实力分布水平不下降；弱势领域则要求其实力分布水平不上升。
2.2 科技期刊重点发展领域
根据上述标准，上海科学技术重点发展领域的上海科技期刊优势、弱势、空白领域情况。
2.2.1 上海基础科学研究领域的期刊重点发展领域①生命科学是优势领域。如表2所示，它的期刊总数达27种，核心期刊占有率为77.80％；其2006年的全国优势度为0.184，发展潜力度为0.245；SpSS分析发现，与生命科学领域相关的学科期刊的功能效用呈上升趋势；此外，分析上海科技期刊学科实力分布状况发现，该领域期刊实力分值以11分高居榜首，显示了上海生命科学领域的科技期刊实力强劲。②空天与地学是弱势领域。该领域期刊总数为7种，核心期刊占有率为42.86％，2006年全国优势度为－0.154，发展潜力度为-0.063，说明该领域上海科技期刊与全国同类期刊的差距在拉大。SpSS分析发现，该领域上海科技期刊的功能效用出现了下降。上海科技期刊学科实力分布状况的研究也发现，该领域期刊实力在下降，显示出该领域上海科技期刊发展式微。③测绘学、地球科学以及海洋科学这三个领域尚未实现核心期刊零的突破。对地观测和深空探测、河口、海岸及城市的生态与环境和深海过程及其资源环境效应等领域研究缺乏对口的期刊平台，因而测绘学、地球科学以及海洋科学应视为上海科技期刊亟需发展的空白领域。
2.2.2 技术创新领域的期刊重点发展领域①疾病诊断与治疗和重大新药创制是优势领域。前者期刊总数为19种，核心期刊占有率为78．95％，2006年全国优势度为o．140；后者期刊总数为13种，核心期刊占有率为84．62％，2006年全国优势度为0．220。SpSS分析发现，这两个领域相关的学科期刊的功能效用呈上升趋势。此外，上海科技期刊学科实力分布水平的研究结果显示，上海市医药卫生领域的科技期刊实力强劲(见表2)。②生态科技工程的应用及示范、资源再利用与环境污染控制、能源的高效利用和清洁能源的开发是弱势领域。生态科技工程领域上海科技期刊只有2种，2006年全国优势度为-0．246。能源的高效利用和清洁能源的开发领域有4种上海期刊，但核心期刊占有率为0。资源再利用与环境污染控制领域有4种上海期刊，但核心期刊占有率为25％，2006年全国优势度为－0．648。SpSS分析发现，相关领域期刊的功能效用出现了下降。上海科技期刊学科实力分布状况的研究也发现，该领域期刊实力在下降，显示该领域上海科技期刊发展形势堪忧。③智能港建设的战略产品和服务功能是空白领域。目前，这个技术创新领域拥有上海期刊仅3种，均属计算机类期刊，尚未实现核心期刊数零的突破，并且没有一种期刊把报道智能港建设的理论研究进展和科技成果作为期刊的主
体内容。
3 规划上海科技期刊重点发展领域的几点建议
根据上海市中长期科技发展规划纲要，上海在未来的15年将以实施“以应用为导向的自主创新战略”为基点，大力推动11个重点技术领域的技术创新。对此，上海应遵循这一发展趋势进行科技期刊重点发展领域规划。
3.1 围绕“一个方向，三面推进”具体展开上海科技期刊重点发展领域规划
“一个方向”：指以上海市中长期科技发展规划纲要为指导，以上海科技期刊重点发展领域为对象，强化优势领域，扶持弱势领域，填补空白领域，形成上海科学技术重点发展领域内科技期刊的科学合理布局。
“三面推进”：即要抓住三个切人点。
・保障重点领域科技期刊的保有量。科技期刊作为科技信息最基本的交流工具和手段，承载着传播科技成果以及促进科技成果转化为生产力的重要功能，对推动所属学科科学技术的发展有着不可忽视的作用。因此，为更好地推进上海市科学技术重点领域的发展，就必须首先保障重点领域科技期刊的保有量，填补科学技术重点领域中上海科技期刊的空白，使重点发展领域的科研人员有交流学习的平台，使重点领域的科技成果有向外传播的渠道。
・丰富重点领域科技期刊的内容资源。目前，在重点技术创新领域的76种上海科技期刊中，学术类的期刊有38种，而技术类期刊则相对较少，只有15种。这种状况与上海中长期科技发展规划中的以应用为导向、重点关注技术创新的效率和效益这一思路不相吻合。因此，重点技术创新领域科技期刊需要丰富自身内容，在具备一定理论研究内容的前提下，扩充应用技术传播、科技成果展示等内容，强化反映新兴产业、新兴技术的报道，从而推动科学技术向生产力的转化。在重点科学研究领域的59种上海科技期刊中，也需进一步加大对作为技术创新源泉和产业发展基石的基础及应用基础研究的报道，为提升上海知识竞争力奠定基础。
・建设重点领域精品期刊。要改变重点发展领域上海科技期刊质量参差不齐的现状，亟需提升重点领域上海科技期刊品第，创建重点领域精品期刊。可对基础较好的优势领域期刊进行扶持资助，同时对具有发展潜力的期刊进行培育。
3.2 强化既有期刊优势领域
对于优势领域内的高影响力科技期刊，可采取“特区”管理办法，赋予这些科技期刊更多人、财、物方面的自，简化增刊的审批手续，放宽页码篇幅的限制，简化跨媒体出版的审批手续，鼓励其跨媒体出版，给与创办纸介质版、网络版及出版外文版的权利。同时，也应针对各领域具体情况区别对待。
上海生命科学领域的科技期刊实力强劲，但与国际顶尖科技期刊相比还存在不小的差距。如《细胞研究》，2007年其影响因子达到4．217，蝉联国内学术期刊榜首，但国外同类期刊Cell的影响因子达29．887。《细胞研究》创刊之初定位于建立一个促进我国与国际间细胞生物学交流的桥梁和平台，这个任务已经很好地完成了，目前的目标是要将其发展成为一个细胞生物学领域的国际权威期刊。因此，需要强化、提升这一优势领域的上海科技期刊。首先，争取高质量稿源。为破解国内高水平生命科学研究成果外流的难题，政府部门可以制定引导性政策，激励生命科学领域高水平科研成果在相关期刊上首先发表。其次，根据上海中长期科学研究任务中提出的重点研究对象，对涉及干细胞、蛋白质结构以及化学基因组等研究领域的科技期刊可以在基金资助和政策扶持方面给予优先照顾，相关部门在刊号资源重新配置时应优先考虑这些领域的新刊申办请求。
疾病诊断与治疗和重大新药创制领域的上海科技期刊实力不俗，但与国际同类期刊相比差距相当明显。这两个领域科技期刊的内容都偏重于学术，缺乏以应用为导向的技术类期刊。因此，需要推进这一优势领域期刊的国际化进程和应用性转型。首先，可设立专项基金支持优秀期刊的国际编委队伍建设，聘请国外知名专家担当主编或编委；推进期刊与境外著名期刊出版集团开展合作；政府部门可制定倾向性科技政策，努力改善海归人才建立实验室、组成团队、招收学生及申请研究资金等诸多方面的问题，以吸引更多的海外科学家回上海做一流的科学研究，鼓励他们担任期刊主编或编委，提高期刊办刊水平。其次，可以引导一部分学术类期刊提升对技术类稿件的使用比例，或者指导一部分学术类期刊向技术类期刊转型。从根本上讲，要搭建跨系统合作交流平台，促进科研系统和生产系统的联合。再次，根据上海中长期科学技术创新任务中提出的重点领域，对涉及心脑血管病、糖尿病和恶性肿瘤三大疾病诊疗、智能医疗装备、先进生物医用材料、基于中药的创新药物和基因转染色体动物的构建与应用等领域的科技期刊可以在基金资助和政策扶持方面给予优先照顾。
3.3 扶持期刊弱势领域
扶持期刊弱势领域，首先需要加大对弱势领域期刊的培育力度，政策上给与适当的倾斜。如通过资助人才引进，吸收优秀的科学家担任编委和主编，培育该领域的期刊领军人物；设立专门的经费给予阶段性扶持。其次，需逐步引导弱势领域现有科技期刊聚焦前沿研究方向，调整报道主题和报道内容。如引导城市规划类期刊将城市绿地系统的生态效应与空间格局以及城市热岛和浊岛效应等研究领域作为报道主题；引导环境类科技期刊通过开辟专题栏目系统性地报道有关水生态、环境生态风险等基础研究内容；引导农学类期刊围绕种源农业、装备农业、生态农业、数字农业组织报道主题；引导能源、环境类科技期刊开辟专题栏目，系统报道有关清洁生产共性技术及废弃物综合利用技术、绿色制造与再制造、湿地保护和绿地建设、重大灾害与风险监测和预警等关键技术；也可鼓励专门创办新刊来进行系统的报道。此外，还应结合领域特征分别制定措施。
对空天与地学领域的上海科技期刊，当务之急是提升期刊元气、遏制期刊下滑趋势。可以发挥政府桥梁作用，相关学科国家基金课题及上海基金课题的简讯，组织该领域科技期刊的编辑参加相关会议，促进期刊编委与课题组之间的联系，以方便期刊编辑约请专家写稿，提高稿件的学术水平与时效。
在生态科技工程的应用及示范、资源再利用与环境污染控制、能源的高效利用和清洁能源的开发等领域，亟需扶持龙头期刊，重振期刊士气。事实上，上海环境科学类期刊曾有较好的发展基础，创刊于1982年的《上海环境科学》曾在全国享有较高知名度，但2004年该刊受国家关停取缔政府部门办刊影响，转为内刊，其稿源质量和影响力大幅下降。因此，可考虑在上海期刊结构调整中，将刊号资源重新配给《上海环境科学》，让其回归正式出版物，利用其原有基础及人才队伍打造该领域龙头期刊，激活、带动该领域其他期刊的发展。
3.4 填补期刊空白领域
在上海科技期刊结构调整中，应优先考虑将刊号资源调拨给空白领域的申办期刊；同时，政府部门应鼓励、倡导空白领域期刊的创办，组织有资质的相关研究机构积极申办，并给与初期创办资金支持。针对智能港建设的战略产品和服务功能领域的上海科技期刊，还应鼓励现有计算机类期刊涉猎报道智能服务、家用设备智能化、智能社区、智能交通与物流、智能城市安全方面的研究成果。创办新刊与引导现有期刊内容转型双管齐下，为该领域研究技术人员提供一个交流学习、传播知识、科研成果转化的平台，为保障该技术领域的健康发展提供信息支撑条件。
生命科学领域的新技术篇4
因为人类或人最关心的是未来
生命科学作为生物学的分支学科意在通过分子遗传学研究生命的活动规律、本质、发育规律以及生物与生物、生物与环境之间的相互关系，其最终目的为治疗遗传疾病、提高农作物产量、保护环境以及改善人类生活。在地球人正努力使信息走向尽量对称的互联网时代，生命科学这一学科从以往的边缘逐渐走入人们的视野中心。
这种关注绝非偶然，事实上，它所研究的问题击中了人类从古至今最为关心的一个问题――如何延缓人类的衰老，如何抵御毁灭性的疾病的侵袭。可以说，生命科学从未离我们远去，只不过随着互联网信息的传播，今日它再一次显得已离我们前所未有的接近。
早在2013年，中科院关于年世界科技成果的评选中，十项就有四项都与生命科学有关，并且这一比例正在逐年增长。通过互联网，如今的生命科学研究者正在努力试图建立一种框架或系统，使更多领域的热心人士参与到生命科学的领域中。
每一次重大成果的出现，无不是为了让人类更好地在这个世界生活下去而出现的。上个世纪五十年代，Dna双螺旋结构模型建立，不仅使分子生物学成功建立成为生命科学领域的一个分支学科，而或是打开了“生命之谜”的大门。六十年代，人工合成牛胰岛素成功，向人工合成生命迈出了重要一步，为后来解决骨质增生、精神畸变、动脉粥样硬化等奠定了基础。七十年代，限制性内切酶、Dna分子杂交技术以及基因重组技术相继出现，为如今的现代生物技术的兴起创造了重要条件。八十年代，pCR技术发明，这种技术为后来诊断感染性疾病、癌症、遗传病等提供了解决方案，使人们远离疾病又多了一种可能。九十年代，克隆技术飞速发展，尤其是1997年克隆羊“多莉”的诞生，成为当年科技界的最热门话题，克隆技术的突破给器官移植的普及，癌症、糖尿病、恶性纤维化、修复脊髓神经组织等带来了新希望。
尽管目前生命科学的研究成果最重要也最广泛的指向在于医学，但也同样正越来越地被用于工业、农业、化学、环境保护等各个领域，剑走偏锋。生命科学每一项重要研究成果的出现都意味着某一种或多种疾病治愈的可能性多了一分，也同样意味着其它，因为人类或人最关心的是未来。
因为人最关心的是治愈我们的地球，谷歌就是其中之一
几乎所有的科学家都曾说，“未来十年生命科学行业会大热”。
2005年跨越十五个年头的“人类基因组计划”宣告结束，这项计划自1985年首次提出设想以来，作为生命科学领域可以说最为重要的一项工程之一，为该领域的突破做出了巨大贡献。从其目的上来说，“认识自身，了解生命起源”，不管从哪一个出发点来说，都切中目前及未来人类最为关心的本质问题。
在去年，著名的“小保方晴子学术造假”事件则引起人们除却基因之外对生命科学领域又一分支的关注，干细胞。如若小保方晴子的“Stap干细胞”为真，那将大大减少制备多能干细胞的成本，使大规模的开展器官再生、修复以及疾病治疗方面的临床试验成为可能。作用力等于反作用力，这也或是为何她在被证明为伪之后声名一落千丈且遭受诸多业内人士讨伐的要因。
关注这一领域的不仅仅只是生命科学领域的研究者们。作为一项全人类的事业与使命，近年来随着学术的不断开放，同商业结合的加强，有着越来越多的圈外人士相继投入到该领域的研究之中。谷歌就是其中之一。
今年1月底，谷歌旗下的GoogleX部门便放出消息，称将同美国一家制药公司结盟，共同研发对抗多样硬化症的药物。这对无数患有此病症的患者来说，无疑为他们的治愈又带来了一丝希望。此次合作，GoogleX旨在研究多样硬化症在不同病人身上的表现差异，以开发应对药物。而最近，谷歌显然在生命科学领域涉足更深，有消息称，GoogleX将开发一套早期癌症探测系统，据实验室科研人员介绍，他们希望通过获取光在经过不同皮肤是的反应数据，打造一款早期癌症检测器。虽然尚处于初级阶段，但我们有理由相信在不远的将来，我们将能够体验到不同于传统仅在饮食、生活习惯上的癌症预防。
其实早在去年年底，便有关于谷歌对疾病进行早期预防的消息流出。据有关报道称，谷歌正在开发一种新技术，将能够监测疾病的纳米颗粒与腕带是传感器结合，通过纳米颗粒进入人体血液之后探测出人体生化指标的轻微变化，作为对疾病的早期预警系统。这将为癌症的预防提供重要数据及指标。
作为一家将人类关怀作为己任的公司来说，谷歌做的显然已超出了他的职责范围。我们可以看到，自去年以来，谷歌在生命科学领域做出了许多新尝试，包括研究为糖尿病患者提供血糖监测的隐形眼镜，收购制造帕金森症防抖勺的LiftLabs以及对研发抗衰老产品的calico公司和提供个人基因监测试剂盒的23andme公司入股，这些都可以看做是谷歌对生命科学领域投入的关注与支持。
这也是如今生命科学研究的一大方向，即越来越多的相关研究与开发传统实验室走向同大公司的合作，这在一方面能够提高世人对这一领域的关注与热情，另一方面，也为研究提供了更好的环境以及更多的资金投入，同时使艳绝产生的新成果能够更有效率的转为商用，为生命科学更好的落地找到了基础。
纵观近几年的合作趋势我们可以发现，越是在其他领域有着技术优势的大公司，对生命科学领域的合作便表现得越是热情，这固然是其公司本身的实力与眼光所决定的，更反映出生命科学这一并不新鲜的领域在未来的市场无限广阔。不仅是考虑到市场，因为人最关心的是治愈我们的地球。
因为人们不仅关心未来，更关心的是如何改变世界，如何创造未来，微软就是其中之一
施一公在一次演讲中说，“生命科学将从科学与艺术、制药、干细胞三个方面改造世界”，从如今的趋势上来看或确为如此。
目前，处于生命科学领域前沿的科技有，基于基因疗法的各类病症预警，通过干细胞进行器官再生移植的研究，各类生物、免疫、抗体、蛋白疫苗的开发，总体上在医疗与健康方面的成果是突出的。但是在未来，它也将在其他方面改变我们的世界。
生命科学的逐渐崛起也引发了一个全新的经济领域诞生，即生物经济，在这种经济模式下，高效、快速而又环保、绿色的经济增长模式得到了彻底的实施，面对“21世纪是生命科学的世纪”这样的乐观前景，生物经济必将在未来成为一种主导经济，从对实验室中的理念进行投资，到开展行业内并购，仅生物制药行业便累积了巨额财富，这些财富，在未来将成为撬动世界进程的一股不可忽视的力量。
再如农业方面，早年袁隆平的“杂交水稻”可谓是中国近几年来生命科学领域的一大进步，成功地解决了中国众多人口的吃饭问题。关于去年有关“转基因”即“非转基因”的争论，也将随着相关领域的研究深入，最终找到合理的解释。也许在未来，借助生命科学技术的进步，我们的生活将不再担忧奶粉中是否添加过三聚氰胺，购买的肉类是否经过非正常处理，鸭蛋中是否添加过苏丹红等染色剂，不再怀疑自己的餐桌、饭店、超市，因为有了生命科学的力量，我们对食品安全的恐惧将烟消云散。
当然，从目前的现状上来看，生命科学领域研究有两大趋势：一是研究领域不断升入，体系越来越庞大，研究周期变长，这使得分工更加细致，研究者之间配合增加，这也就很好的说明了为何如今的生命科学研究有越来越的多跨界与融合出现，周期的变长，必将伴随着投入资金的增多与商业转化的迫切，同大公司合作，则必将大大缩短这其中耗费的精力;二是其研究对象及问题同经济社会之间的关联越来越紧密，更多的从原先关注的医疗健康领域延伸到农业生产、居住环境等方面。譬如在环境保护方面，解决环境污染问题主要有三种渠道，物理法、化学法、生物法，其中生物法醉着近几年生物技术的进步，正成为污水处理、大气净化、环境检测等方面的首选方法，对有可降解能力的特殊细菌的培养及利用基因技术对他们的改造，使处理污染的成本及不良影响降到了最低，在未来，生物治污法必将得到普及，通过生命科学使世界变得更为美好正逐渐成为现实。
生命科学领域的新技术篇5
教学内容的与时俱进和不断更新是“概论”课程生命力的体现。每学期都要开设的“概论”课，一方面建立起相对稳定的教学大纲，是保证稳定教学质量的要求；另一方面，课程的教学内容却是需要“流动”的，不断有所增减。这是因为无论从学科的发展还是从课程的属性来看，都要求课程在教学过程中与时俱进地更新教学内容。（一）生命科学与生物技术飞速发展日新月异的必然要求日本学者伊东光在20世纪曾经预言：生命科学在20世纪90年代会取得创造性的突破，21世纪将是生命科学的世纪。如今这个预言应验了。从20世纪50年代到最近的诺贝尔奖获得者中可以看出，这个公认的最高科学奖项越来越青睐于生命科学领域。即便是化学奖的获得者，许多也是因为选择了与生命活动相关的研究对象或研究领域，才取得了突破性的成就。［4］进入21世纪以来，生命科学和生物技术的发展进入了黄金时代，给人类的生活和生产带来了天翻地覆的变化，依靠生命科学的新兴研究领域特别是分子生物学、系统生物学，以及合成生物学而发展起来的认识生命、改变自然生物为人工生物的高技术方法，正越来越显著地提高着人们的生活质量和工作效率。随着生命科学与生物技术的飞速发展，现有的教材及教学大纲的知识点已难以跟上科技发展的脚步，这也对该课程的教学方式提出了新的要求。［5，6］（二）体现选修课传播先进科学技术和最新科学成果的必然要求高校开设选修课的目的之一，是介绍先进科学技术和最新科学成果，以培养大学生的综合素质，并提高他们的创新能力。这就要求“概论”在教学中必须紧跟学科发展前沿，密切关注学科领域发展的前沿技术和研究成果，及时地将其更新到教学内容中，这样才能体现选修课的课程属性，有助于拓宽学生的知识面，优化其知识结构，培养复合型的人才。
二、“概论”课程教学内容与时俱进的探索与实践
（一）密切关注学科发展前沿目前，生命科学已经成为世界科学前沿最活跃的学科，也是代表科学发展方向的学科之一。随着新理论、新技术和新方法不断涌现，“概论”课程的设置及内容显著落后于科学发展的速度，许多前沿知识难以及时走进课堂，学生缺乏对“高、新、尖”科技知识及发展历程的基本了解，缺乏对该领域发展对社会进步影响的认识，从而影响了他们的科学素养和科学价值观的形成。这种局面对“概论”课程的讲授内容和方式提出了新的要求。基于此，在遵循教学大纲的基础上，有选择性地穿插讲授部分与大纲内容相关的前沿技术，一方面能够加深学生对讲授知识点的理解，同时也使最新的科技进展进入课堂，激发学生的学习兴趣并促进他们修读该课程的学习热情。例如，在讲授“克隆技术”这一知识点时，我们一方面按照教学大纲内容，讲授“多利羊”的克隆过程及其中涉及的相关生物学原理；与此同时，结合最近刚刚兴起的合成生物学技术，选择其标志性事件作为讲授素材：即2010年，美国科学家克雷格·文特尔（Craig Venter）在其实验室用化学合成的基因组成功构建了一个细菌细胞，命名为“辛西娅”，从此宣告“人造生命”成为可能。［7］针对这一最新的生命科学前沿事件，讲授其诞生背景，相关技术水平，应用前景及舆论评价等方面的最新进展。在此基础上，采用启发式的教学方法，提出疑问。即：以“多利羊”诞生为代表的克隆技术和以“辛西娅”诞生为代表的合成生物技术有何区别与联系？通过让学生课后查阅资料及后续课程的及时跟进，我们将这一问题的答案贯穿在整个课程涉及克隆技术的内容中，使学生们深刻体会这二者之间的区别和联系。这二者的效果是类似的，均是通过无性繁殖的手段获得目标性状的生物个体；但克隆技术获得的“多利羊”只是一个母体的复制，也就是说它的遗传物质是来至于自然复制，而采用合成生物学人工合成的生命“辛西娅”的遗传物质来源于人工化学合成，这是二者的不同之处。（二）积极反映科技最新动态及时展示相关领域的最新科研成果是选修课程的基本属性之一，这就要求“概论”在讲授过程中，要突破传统按照教学大纲的思路，及时地补充生命科学和生物技术领域的科技最新动态，全面提高学生修读该课程的学习兴趣并拓宽其知识面。如每年10月份诺贝尔奖评选结果公布，每年年底世界主流媒体评出当年科技十大进展之际，我们通常会把其中反映生命科学和生物技术最新进展的内容及时移植到教学中去。非典和禽流感的到来，威胁人们健康，引起了全社会关注。于是，有关病毒、细菌等病原物及流行疾病的新内容被拿到“概论”课堂上来了，这些“时尚”的新内容很受学生欢迎。学生从中感受到热点前沿贴近自己，学习到对科研成果的评价，也更理解科技进展的人文涵义。例如，在讲授生命起源这一知识点时，针对“生命起源于地球之外的宇宙”这一假设，课堂内容中引入了最新的科技报道：火星上曾有生命？“蓝莓”状物质成为有力证据（2012年9月17日中国日报网）！学生在感受有关生命起源探索是在不断进行的同时，获悉了最新的科技进展。再比如，讲授“微生物基础”章节中关于“病毒”的知识点时，我们结合当时在我国长三角地区爆发的H7n9禽流感疫情，详细讲解禽流感病毒的不同亚型，以及H7n9亚型病毒的演变历程与其生物学特点、致病力、传播力；据此，再进一步详细介绍禽流感流感病毒的表面结构特征，以及其不同亚型的分类依据；并结合其不耐高温的属性，介绍在平时日常生活中应该如何防治，以及我国科学家如何及时进行针对性的研究，加快防治该病毒的疫苗研制的进展。（三）聚焦产业最新研究进展随着生命科学逐渐成为世界科学前沿最活跃的部分，作为与人类健康和自身发展密切相关的领域，在世界范围内，人们逐渐形成了这样一个认识：生物技术所主导的Bt产业，与计算机技术所主导的it产业一起，将成为21世纪主导社会发展的支柱产业。这意味着生物产业已成为全球各国关注的焦点。讲授“生物技术实践”这一章节时，我们向学生们解读我国基于对生物产业研发重视而颁布的《促进生物产业加快发展的若干政策》和《“十二五”生物技术发展专项规划》等最新规划文件，使学生们及时地了解到我国在该领域的战略部署。及时地跟进产业的最新研究进展，有望使学生们在领悟中学习，在实践中求知。每年6月份公布的美国总统绿色化学挑战奖中都会有涉及生物技术应用于绿色化学过程的实例。这些应用实例的穿插讲授，不仅可以使学生们领悟到生物技术的强大功能，而且可以使他们切身感受到生命科学和生物技术其实就在我们的日常生活中。再比如，讲授“生物能源”这一知识点时，在介绍最新的第二代燃料乙醇研发进展和产业化动态的同时，我们结合南京工业大学在另一种重要的生物能源———生物甲烷方面形成的研究方向和标志性成果进行讲解，包括主持的两项与生物甲烷相关的国家973项目“新一代生物催化与生物转化的科学基础”和“生物甲烷系统中若干过程高效转化的基础研究”，以及面向电动汽车的甲烷燃料电池的研发新进展。［8］通过这些内容的介绍，学生们在领悟到生物甲烷的优越性及其生产流程，以及其中亟须解决的关键科学问题的同时，可以获得这样一种体验：其实生物能源研究就在我们周围。在此基础上，我们进一步以南京工业大学的生物甲烷示范工程项目作为讲授素材，详细讲解生物甲烷的生产流程及其广泛应用和对节能减排的贡献。
三、教学改革的效果
生命科学领域的新技术篇6
表示热烈的祝贺!向在各个岗位辛勤奉献的科技工作者，致以诚挚的慰问!5月30日是第五个全国科技工作者日，我向全国广大科技工作者，致以节日的问候!以下是为大家整理的2021院士大会讲话稿资料，提供参考，欢迎你的阅读。
各位院士，同志们，朋友们：
今天，中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会和中国科协第十次全国代表大会隆重开幕了。这是我们在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇点、开启全面建设社会主义现代化国家新征程的重要时刻，共商推进我国科技创新发展大计的一次盛会。
首先，我代表党中央，向大会的召开，表示热烈的祝贺!向在各个岗位辛勤奉献的科技工作者，致以诚挚的慰问!5月30日是第五个全国科技工作者日，我向全国广大科技工作者，致以节日的问候!
今年是中国共产党成立一百周年。在革命、建设、改革各个历史时期，我们党都高度重视科技事业。从革命时期高度重视知识分子工作，到新中国成立后吹响“向科学进军”的号角，到改革开放提出“科学技术是第一生产力”的论断;从进入新世纪深入实施知识创新工程、科教兴国战略、人才强国战略，不断完善国家创新体系、建设创新型国家，到党的十八大后提出创新是第一动力、全面实施创新驱动发展战略、建设世界科技强国，科技事业在党和人民事业中始终具有十分重要的战略地位、发挥了十分重要的战略作用。
党的以来，党中央全面分析国际科技创新竞争态势，深入研判国内外发展形势，针对我国科技事业面临的突出问题和挑战，坚持把科技创新摆在国家发展全局的核心位置，全面谋划科技创新工作。我们坚持党对科技事业的全面领导，观大势、谋全局、抓根本，形成高效的组织动员体系和统筹协调的科技资源配置模式。我们牢牢把握建设世界科技强国的战略目标，以只争朝夕的使命感、责任感、紧迫感，抢抓全球科技发展先机，在基础前沿领域奋勇争先。我们充分发挥科技创新的引领带动作用，努力在原始创新上取得新突破，在重要科技领域实现跨越发展，推动关键核心技术自主可控，加强创新链产业链融合。我们全面部署科技创新体制改革，出台一系列重大改革举措，提升国家创新体系整体效能。我们着力实施人才强国战略，营造良好人才创新生态环境，聚天下英才而用之，充分激发广大科技人员积极性、主动性、创造性。我们扩大科技领域开放合作，主动融入全球科技创新网络，积极参与解决人类面临的重大挑战，努力推动科技创新成果惠及更多国家和人民。
2016年我们召开了全国科技创新大会、两院院士大会和中国科协第九次全国代表大会，2018年我们召开了两院院士大会。几年来，在党中央坚强领导下，在全国科技界和社会各界共同努力下，我国科技实力正在从量的积累迈向质的飞跃、从点的突破迈向系统能力提升，科技创新取得新的历史性成就。
——基础研究和原始创新取得重要进展。基础研究整体实力显著加强，化学、材料、物理、工程等学科整体水平明显提升。在量子信息、干细胞、脑科学等前沿方向上取得一批重大原创成果。成功组织了一批重大基础研究任务，“嫦娥五号”实现地外天体采样返回，“天问一号”开启火星探测，“怀柔一号”引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星成功发射，“慧眼号”直接测量到迄今宇宙最强磁场，500米口径球面射电望远镜首次发现毫秒脉冲星，新一代“人造太阳”首次放电，“雪龙2”号首航南极，76个光子的量子计算原型机“九章”、62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”成功问世。散裂中子源等一批具有国际一流水平的重大科技基础设施通过验收。
——战略高技术领域取得新跨越。在深海、深空、深地、深蓝等领域积极抢占科技制高点。“海斗一号”完成万米海试，“奋斗者”号成功坐底，北斗卫星导航系统全面开通，中国空间站天和核心舱成功发射，“长征五号”遥三运载火箭成功发射，世界最强流深地核天体物理加速器成功出束，“神威·太湖之光”超级计算机首次实现千万核心并行第一性原理计算模拟，“墨子号”实现无中继千公里级量子密钥分发。“天鲲号”首次试航成功。“国和一号”和“华龙一号”三代核电技术取得新突破。
——高端产业取得新突破。C919大飞机准备运营，时速600公里高速磁浮试验样车成功试跑，最大直径盾构机顺利始发。北京大兴国际机场正式投运，港珠澳大桥开通营运。智能制造取得长足进步，人工智能、数字经济蓬勃发展，图像识别、语音识别走在全球前列，5G移动通信技术率先实现规模化应用。新能源汽车加快发展。消费级无人机占据一半以上的全球市场。甲醇制烯烃技术持续创新带动了我国煤制烯烃产业快速发展。
——科技在新冠肺炎疫情防控中发挥了重要作用。科技界为党和政府科学应对疫情提供了科技和决策支撑。成功分离出世界上首个新冠病毒毒株，完成病毒基因组测序，开发一批临床救治药物、检测设备和试剂，研发应用多款疫苗，科技在控制传染、病毒溯源、疾病救治、疫苗和药物研发、复工复产等方面提供了有力支撑，打了一场成功的科技抗疫战。
——民生科技领域取得显著成效。医用重离子加速器、磁共振、彩超、Ct等高端医疗装备国产化替代取得重大进展。运用科技手段构建精准扶贫新模式，为贫困地区培育科技产业、培养科技人才，科技在打赢脱贫攻坚战中发挥了重要作用。煤炭清洁高效燃烧、钢铁多污染物超低排放控制等多项关键技术推广应用，促进了空气质量改善。
——国防科技创新取得重大成就。国防科技有力支撑重大武器装备研制发展，首艘国产航母下水，第五代战机歼20正式服役。东风-17弹道导弹研制成功，我国在高超音速武器方面走在前列。
实践证明，我国自主创新事业是大有可为的!我国广大科技工作者是大有作为的!我国广大科技工作者要以与时俱进的精神、革故鼎新的勇气、坚忍不拔的定力，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，把握大势、抢占先机，直面问题、迎难而上，肩负起时代赋予的重任，努力实现高水平科技自立自强!
（二）
各位院士，同志们、朋友们!
当今世界百年未有之大变局加速演进，国际环境错综复杂，世界经济陷入低迷期，全球产业链供应链面临重塑，不稳定性不确定性明显增加。新冠肺炎疫情影响广泛深远，逆全球化、单边主义、保护主义思潮暗流涌动。科技创新成为国际战略博弈的主要战场，围绕科技制高点的竞争空前激烈。我们必须保持强烈的忧患意识，做好充分的思想准备和工作准备。
当前，新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，科学研究范式正在发生深刻变革，学科交叉融合不断发展，科学技术和经济社会发展加速渗透融合。科技创新广度显著加大，宏观世界大至天体运行、星系演化、宇宙起源，微观世界小至基因编辑、粒子结构、量子调控，都是当今世界科技发展的最前沿。科技创新深度显著加深，深空探测成为科技竞争的制高点，深海、深地探测为人类认识自然不断拓展新的视野。科技创新速度显著加快，以信息技术、人工智能为代表的新兴科技快速发展，大大拓展了时间、空间和人们认知范围，人类正在进入一个“人机物”三元融合的万物智能互联时代。生物科学基础研究和应用研究快速发展。科技创新精度显著加强，对生物大分子和基因的研究进入精准调控阶段，从认识生命、改造生命走向合成生命、设计生命，在给人类带来福祉的同时，也带来生命伦理的挑战。
经过多年努力，我国科技整体水平大幅提升，我们完全有基础、有底气、有信心、有能力抓住新一轮科技革命和产业变革的机遇，乘势而上，大展宏图。同时，也要看到，我国原始创新能力还不强，创新体系整体效能还不高，科技创新资源整合还不够，科技创新力量布局有待优化，科技投入产出效益较低，科技人才队伍结构有待优化，科技评价体系还不适应科技发展要求，科技生态需要进一步完善。这些问题，很多是长期存在的难点，需要继续下大气力加以解决。
党的确立了到2035年跻身创新型国家前列的战略目标，党的五中全会提出了坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展，必须深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，完善国家创新体系，加快建设科技强国，实现高水平科技自立自强。
第一，加强原创性、引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战。科技立则民族立，科技强则国家强。加强基础研究是科技自立自强的必然要求，是我们从未知到已知、从不确定性到确定性的必然选择。要加快制定基础研究十年行动方案。基础研究要勇于探索、突出原创，推进对宇宙演化、意识本质、物质结构、生命起源等的探索和发现，拓展认识自然的边界，开辟新的认知疆域。基础研究更要应用牵引、突破瓶颈，从经济社会发展和国家安全面临的实际问题中凝练科学问题，弄通“卡脖子”技术的基础理论和技术原理。要加大基础研究财政投入力度、优化支出结构，对企业基础研究投入实行税收优惠，鼓励社会以捐赠和建立基金等方式多渠道投入，形成持续稳定的投入机制。
科技攻关要坚持问题导向，奔着最紧急、最紧迫的问题去。要从国家急迫需要和长远需求出发，在石油天然气、基础原材料、高端芯片、工业软件、农作物种子、科学试验用仪器设备、化学制剂等方面关键核心技术上全力攻坚，加快突破一批药品、医疗器械、医用设备、疫苗等领域关键核心技术。要在事关发展全局和国家安全的基础核心领域，瞄准人工智能、量子信息、集成电路、先进制造、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，前瞻部署一批战略性、储备性技术研发项目，瞄准未来科技和产业发展的制高点。要优化财政科技投入，重点投向战略性、关键性领域。
创新链产业链融合，关键是要确立企业创新主体地位。要增强企业创新动力，正向激励企业创新，反向倒逼企业创新。要发挥企业出题者作用，推进重点项目协同和研发活动一体化，加快构建龙头企业牵头、高校院所支撑、各创新主体相互协同的创新联合体，发展高效强大的共性技术供给体系，提高科技成果转移转化成效。
现代工程和技术科学是科学原理和产业发展、工程研制之间不可缺少的桥梁，在现代科学技术体系中发挥着关键作用。要大力加强多学科融合的现代工程和技术科学研究，带动基础科学和工程技术发展，形成完整的现代科学技术体系。
第二，强化国家战略科技力量，提升国家创新体系整体效能。世界科技强国竞争，比拼的是国家战略科技力量。国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学、科技领军企业都是国家战略科技力量的重要组成部分，要自觉履行高水平科技自立自强的使命担当。
国家实验室要按照“四个面向”的要求，紧跟世界科技发展大势，适应我国发展对科技发展提出的使命任务，多出战略性、关键性重大科技成果，并同国家重点实验室结合，形成中国特色国家实验室体系。
国家科研机构要以国家战略需求为导向，着力解决影响制约国家发展全局和长远利益的重大科技问题，加快建设原始创新策源地，加快突破关键核心技术。
高水平研究型大学要把发展科技第一生产力、培养人才第一资源、增强创新第一动力更好结合起来，发挥基础研究深厚、学科交叉融合的优势，成为基础研究的主力军和重大科技突破的生力军。要强化研究型大学建设同国家战略目标、战略任务的对接，加强基础前沿探索和关键技术突破，努力构建中国特色、中国风格、中国气派的学科体系、学术体系、话语体系，为培养更多杰出人才作出贡献。
科技领军企业要发挥市场需求、集成创新、组织平台的优势，打通从科技强到企业强、产业强、经济强的通道。要以企业牵头，整合集聚创新资源，形成跨领域、大协作、高强度的创新基地，开展产业共性关键技术研发、科技成果转化及产业化、科技资源共享服务，推动重点领域项目、基地、人才、资金一体化配置，提升我国产业基础能力和产业链现代化水平。
各地区要立足自身优势，结合产业发展需求，科学合理布局科技创新。要支持有条件的地方建设综合性国家科学中心或区域科技创新中心，使之成为世界科学前沿领域和新兴产业技术创新、全球科技创新要素的汇聚地。
第三，推进科技体制改革，形成支持全面创新的基础制度。要健全社会主义市场经济条件下新型举国体制，充分发挥国家作为重大科技创新组织者的作用，支持周期长、风险大、难度高、前景好的战略性科学计划和科学工程，抓系统布局、系统组织、跨界集成，把政府、市场、社会等各方面力量拧成一股绳，形成未来的整体优势。要推动有效市场和有为政府更好结合，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，通过市场需求引导创新资源有效配置，形成推进科技创新的强大合力。
要重点抓好完善评价制度等基础改革，坚持质量、绩效、贡献为核心的评价导向，全面准确反映成果创新水平、转化应用绩效和对经济社会发展的实际贡献。在项目评价上，要建立健全符合科研活动规律的评价制度，完善自由探索型和任务导向型科技项目分类评价制度，建立非共识科技项目的评价机制。在人才评价上，要“破四唯”和“立新标”并举，加快建立以创新价值、能力、贡献为导向的科技人才评价体系。要支持科研事业单位探索试行更灵活的薪酬制度，稳定并强化从事基础性、前沿性、公益性研究的科研人员队伍，为其安心科研提供保障。
科技管理改革不能只做“加法”，要善于做“减法”。要拿出更大的勇气推动科技管理职能转变，按照抓战略、抓改革、抓规划、抓服务的定位，转变作风，提升能力，减少分钱、分物、定项目等直接干预，强化规划政策引导，给予科研单位更多自主权，赋予科学家更大技术路线决定权和经费使用权，让科研单位和科研人员从繁琐、不必要的体制机制束缚中解放出来!
创新不问出身，英雄不论出处。要改革重大科技项目立项和组织管理方式，实行“揭榜挂帅”、“赛马”等制度。要研究真问题，形成真榜、实榜。要真研究问题，让那些想干事、能干事、干成事的科技领军人才挂帅出征，推行技术总师负责制、经费包干制、信用承诺制，做到不论资历、不设门槛，让有真才实学的科技人员英雄有用武之地!
第四，构建开放创新生态，参与全球科技治理。科学技术具有世界性、时代性，是人类共同的财富。要统筹发展和安全，以全球视野谋划和推动创新，积极融入全球创新网络，聚焦气候变化、人类健康等问题，加强同各国科研人员的联合研发。要主动设计和牵头发起国际大科学计划和大科学工程，设立面向全球的科学研究基金。
科技是发展的利器，也可能成为风险的源头。要前瞻研判科技发展带来的规则冲突、社会风险、伦理挑战，完善相关法律法规、伦理审查规则及监管框架。要深度参与全球科技治理，贡献中国智慧，塑造科技向善的文化理念，让科技更好增进人类福祉，让中国科技为推动构建人类命运共同体作出更大贡献!
第五，激发各类人才创新活力，建设全球人才高地。世界科技强国必须能够在全球范围内吸引人才、留住人才、用好人才。我国要实现高水平科技自立自强，归根结底要靠高水平创新人才。
培养创新型人才是国家、民族长远发展的大计。当今世界的竞争说到底是人才竞争、教育竞争。要更加重视人才自主培养，更加重视科学精神、创新能力、批判性思维的培养培育。要更加重视青年人才培养，努力造就一批具有世界影响力的顶尖科技人才，稳定支持一批创新团队，培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠。我国教育是能够培养出大师来的，我们要有这个自信!要在全社会营造尊重劳动、尊重知识、尊重人才、尊重创造的环境，形成崇尚科学的风尚，让更多的青少年心怀科学梦想、树立创新志向。“栽下梧桐树，引来金凤凰。”要构筑集聚全球优秀人才的科研创新高地，完善高端人才、专业人才来华工作、科研、交流的政策。
科技创新离不开科技人员持久的时间投入。为了保证科研人员的时间，1961年中央就曾提出“保证科技人员每周有5天时间搞科研工作”。保障时间就是保护创新能力!要建立让科研人员把主要精力放在科研上的保障机制，让科技人员把主要精力投入科技创新和研发活动。各类应景性、应酬性活动少一点科技人员参加，不会带来什么损失!决不能让科技人员把大量时间花在一些无谓的迎来送往活动上，花在不必要的评审评价活动上，花在形式主义、官僚主义的种种活动上!
（三）
各位院士，同志们、朋友们!
中国科学院、中国工程院是国家科学技术界和工程科技界的最高学术机构，是国家战略科技力量。要发挥两院作为国家队的学术引领作用、关键核心技术攻关作用、创新人才培养作用，解决重大原创的科学问题，勇闯创新“无人区”，突破制约发展的关键核心技术，发现、培养、集聚一批高素质人才和高水平创新团队。要强化两院的国家高端智库职能，发挥战略科学家作用，积极开展咨询评议，服务国家决策。
中国科协要肩负起党和政府联系科技工作者桥梁和纽带的职责，坚持为科技工作者服务、为创新驱动发展服务、为提高全民科学素质服务、为党和政府科学决策服务，更广泛地把广大科技工作者团结在党的周围，弘扬科学家精神，涵养优良学风。要坚持面向世界、面向未来，增进对国际科技界的开放、信任、合作，为全面建设社会主义现代化国家、推动构建人类命运共同体作出更大贡献。
院士是我国科学技术方面和工程科技领域的最高荣誉称号。两院院士是国家的财富、人民的骄傲、民族的光荣。党的十八届三中全会以来，我们改革院士制度，取得积极成效。党的五中全会提出深化院士制度改革，让院士称号进一步回归荣誉性、学术性。在院士评选中要打破论资排辈，杜绝非学术性因素的影响，加强社会监督，维护院士称号的纯洁性。
这里，我给院士们提几点希望。
——希望广大院士做胸怀祖国、服务人民的表率。在中华民族伟大复兴的征程上，一代又一代科学家心系祖国和人民，不畏艰难，无私奉献，为科学技术进步、人民生活改善、中华民族发展作出了重大贡献。新时代更需要继承发扬以国家民族命运为己任的爱国主义精神，更需要继续发扬以爱国主义为底色的科学家精神。广大院士要不忘初心、牢记使命，响应党的号召，听从祖国召唤，保持深厚的家国情怀和强烈的社会责任感，为党、为祖国、为人民鞠躬尽瘁、不懈奋斗!
——希望广大院士做追求真理、勇攀高峰的表率。科学以探究真理、发现新知为使命。一切真正原创的知识，都需要冲破现有的知识体系。“善学者尽其理，善行者究其难。”广大院士要勇攀科学高峰，敢为人先，追求卓越，努力探索科学前沿，发现和解决新的科学问题，提出新的概念、理论、方法，开辟新的领域和方向，形成新的前沿学派。要攻坚克难、集智攻关，瞄准“卡脖子”的关键核心技术难题，带领团队作出重大突破。
——希望广大院士做坚守学术道德、严谨治学的表率。诚信是科学精神的必然要求。广大院士要做学术道德的楷模，坚守学术道德和科研伦理，践行学术规范，让学术道德和科学精神内化于心、外化于行，涵养风清气正的科研环境，培育严谨求是的科学文化。人的精力是有限的，院士们要更加专注于科研，尽量减少兼职，更加聚焦本专业领域。
——希望广大院士做甘为人梯、奖掖后学的表率。“江山代有才人出”，“自古英雄出少年”。广大院士要在创新人才培养中发挥识才、育才、用才的导师作用。“才者，材也，养之贵素，使之贵器。”要言传身教，发扬学术民主，甘做提携后学的铺路石和领路人，大力破除论资排辈、圈子文化，鼓励年轻人大胆创新、勇于创新，让青年才俊像泉水一样奔涌而出。
各级党委和政府要充分尊重人才，对院士要政治上关怀、工作上支持、生活上关心，认真听取包括院士在内的广大科研人员意见，加强对科研活动的科学管理和服务保障，为科研人员创造良好创新环境。
各位院士，同志们、朋友们!
生命科学领域的新技术篇7
以下10题出自的上述演讲或讲话。
1.16世纪以来，世界发生了多次科技革命，每一次都深刻影响了世界力量格局。从某种意义上说，_______决定着世界政治经济力量对比的变化，也决定着各国各民族的前途命运。
2.进入21世纪以来，新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，全球科技创新呈现出新的发展态势和特征。学科交叉融合加速，新兴学科不断涌现，前沿领域不断延伸，物质结构、宇宙演化、生命起源、意识本质等基础科学领域正在或有望取得重大突破性进展。信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术广泛渗透，带动几乎所有领域发生了以_______、_______、_______为特征的群体性技术革命。
3.前几天，我看了一份材料，说_______有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点，将影响全球制造业格局，而且我国将成为全球最大的_______市场。
4.国际上有舆论认为，_______是“_______皇冠顶端的明珠”，其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。
5.李四光说过：“科学的存在全靠它的_______，如果没有_______，科学便死了。”法国作家雨果说过：“已经创造出来的东西比起_______的东西来说，是微不足道的。”
6.我国科技队伍规模是世界上最大的，这是我们必须引以为豪的。但是，我们在科技队伍上也面临着严峻挑战，就是创新型科技人才结构性不足矛盾突出，_______缺乏，领军人才、尖子人才不足，工程技术人才培养同生产和创新实践脱节。
7.古往今来，人类创造了无数令人惊叹的工程科技成果。古代工程科技创造的许多成果至今仍存在着，见证着人类文明编年史。如古埃及金字塔、古希腊_______、古罗马斗兽场、印第安人_______、柬埔寨吴哥窟、印度泰姬陵等古代建筑奇迹，如中国的造纸术、火药、印刷术、指南针等重大技术创造和万里长城、都江堰、_______等重大工程，都是当时人类文明形成的关键因素和重要标志，都对人类文明发展产生了重大影响，都对世界历史演进具有深远意义。
8.未来几十年，新一轮科技革命和产业变革将同人类社会发展形成历史汇，_______和_______将成为推动人类社会发展的重要引擎。
9._______成为率先渗透到经济社会生活各领域的先导技术，将促进以物质生产、物质服务为主的经济发展模式向以信息生产、信息服务为主的经济发展模式转变，世界正在进入以_______为主导的新经济发展时期。
10._______将创造新的经济增长点，基因技术、蛋白质工程、空间利用、海洋开发以及新能源、新材料发展将产生一系列重大创新成果，拓展生产和发展空间，提高人类生活水平和质量。_______成为科技为社会服务的基本方向，是人类建设美丽地球的重要手段。_______发展将为解决能源问题提供主要途径。
答案：
1.科技实力
2.绿色智能泛在
3.“机器人革命”机器人
4.机器人制造业
5.新发现新发现有待创造
6.世界级科技大师
7.帕提农神庙太阳神庙京杭大运河
8.工程科技进步创新
生命科学领域的新技术篇8
近年来生命科学的飞速发展过程中最显著的特点就是其研究空间的扩大化,它不仅在宏观方面研究各个生物体内的器官以及组织结构联系;自然界个体与群体、群体之间及其与外在环境间的内在联系;生态系统及其内部物质循环、能量交换。同时由于生物体存在物质层次性,各个生物大分子中又包含着碳、氢、氧等各种各样的原子,甚至原子内又存在电子、质子和中子等物质。因此分子生物学研究应运而生,现代生物科学日趋向微观世界进军,并出现了一门新的电子生物学学科。由此可知,随着生物科学理论与其相关实验的多方面结合,诸多生命物质疑团将在微观分子研究中得到合理解释,人类对生命的认识将进一步深化,其控制和改造生物的能力也将显著提高。
2多学科相互渗透
生物科学的另一个特点在于其与数学、力学、化学、物理学、天文学、地质学以及工程技术等多学科之间的联系日益密切,彼此之间相互渗透,互为一体,这种渗透与反渗透作用便推动了现代生命科学的重大发展。举例来说,力学、化学以及物理学对生物科学的渗透作用产生的结果便是在此基础上形成了一系列有重大影响作用的边缘学科,例如生物力学、生物化学以及生物物理学,由此开创了现代生命科学的研究新方向。同时生物科学对力学、化学以及物理学的反渗透作用产生的结果便是新形成类似化学仿生学以及物理仿生学等新兴学科。随着信息时代的到来,量子力学、信息论以及控制论等新兴学科有了飞速的发展,再其强大的影响力下电子生物学、生物信息论以及生物控制论等边缘学科也得到了更多学者的关注与研究。现代生命科学与多领域、多学科之间相互渗透的新特点促使人们学习更多的知识来充实自己,不断汲取多方面知识扩大视野显得尤为重要,那种只局限于研究自己专业领域的科技人才将逐渐被社会所淘汰,隔行如隔山的状况将不再适应于社会发展。
3实验手段更先进
随着人们探索空间与认识领域的不断深化,理论研究与实际应用也结合的越来越紧密,实验手段日趋先进与现代化,这是生物科学现代化发展的又一个重要特点,更是其不断进步的必要条件与重要标志。换句话说,生命科学只有依赖于实验技术与手段的不断更新才能有飞速的突破与长远的进步,科学实验的技术水平与方法手段决定着生命科学的发展高度。假如现代生命科学缺乏先进的现代化实验仪器,那么其发展进程将受到停滞,甚至一事无成。由此看来,不断汲取新方法,创新新技术,完成生物科学实验手段的现代化任务显得尤为重要。在生命科学领域,尤其是应用化学、应用物理学方面的新技术、新方法创新,不仅方便人们从细胞水平上进行生物规律的探究,更有利于推动人们从分子水平上对生命物质的微观结构以及运动规律研究分析,这不仅是现代自然科学领域对生物的新认识,更是人类社会的历史性进步。
4结束语
生命科学领域的新技术篇9
良好的生态、便捷的交通、高端的产业、集聚的人才，当这些要素汇集于某一区域，注定了这里将成为带动全局的一股新动力。
在北京，城市发展新区当属这股新动力。包括顺义、通州、昌平、大兴、房山等在内的五个城市发展新区紧邻市中心区，承担着疏解中心城区产业和人口的功能，区域内路网发达、交通便捷，林木覆盖率、空气质量普遍较好，更重要的是，这里不仅承载着逐年从城区迁往近郊的著名高校、科研院所，也是诸如顺义天竺空港保税区、昌平新能源产业基地、北京石化新材料基地等一批新崛起的高端产业功能园区的所在。
能够成为城市发展新区，自然被北京市寄予了无限希望，但其实不论哪个区县，都不具备绝对的领跑优势。不过，2009年的全球性经济危机给了发展新区一次重新洗牌的机会，谁能在“保增长、调结构”的竞赛中，找到个性化、错位化、差异化的发力方式，谁就有可能在全国乃至全球投资者的目光聚焦中实现“弯道超车”。
当诸多区域将保增长押宝于“扩投资”式的强拉经济，昌平区却独辟蹊径，祭出了城市发展理念和模式转变的“软着陆”方式，强调社会与自然的有机融合、协调发展，构建能同时满足人们创业、居住、休闲需要的，以创新作为区域发展灵魂的“商务花园城市”。面对当前机遇与挑战，昌平试图以科技创新引领跨越式发展，步入创新驱动、内生增长的轨道。用昌平区委书记关成华的话说，“现在，拉动经济增长的投资、消费、出口等各方面，都已经得到了足够重视。那么，保增长还有没有其他动力?分析当前形势，我们认为是有的，创新就是其中很重要的一个。国内外的无数事实证明，创新是一个国家和地区发展的不竭动力，是经济增长的强大引擎。特别是在遭遇困难、经济转型的关键时期，谁能率先创新，谁就能成为下一轮增长的‘领头羊’。”
中国“硅谷”花落昌平
让昌平对建设商务花园城市充满信心的是未来科技城。因为这一堪称“中国硅谷”的项目，昌平站在了创新的潮头浪尖。
中国神华、中海油、中国华能、中国电信、国家电网、中铝、中国建材等13家央企携手共建海外高层次人才创新创业基地，正式命名为未来科技城，并于2009年7月28日奠基启动建设，几乎让昌平小汤山绿色走廊及辐射周边区域一夜之间成为众多资本追逐的地方，从这里资本可以更便捷地与科技结合后产生出巨大的经济价值。
如此“好事”因何会花落昌平?这就不得不提到位于昌平区北京中关村生命和学园的北京生命科学研究所。东南亚金融危机过后的2000年10月，来自新加坡的一批留学人员致信中央有关领导，请求集体回国工作。科技部会同中编办、国家发改委、教育部、卫生部、中国科学院、国家自然科学基金委等七部门和北京市政府共同提出了“团队式引进优秀留学人才，创办国际一流生命科学研究所”的方案，并于2001年5月获得中央批准筹建北京生命科学研究所。该所上至所长，下至22个室主任，全部采取全球招聘的方式，选拔全世界最优秀的科技工作者担任学科带头人，极大地提高了中国生命科学基础研究领域在世界的地位。该所近几年在国际知名刊物上发表的学术研究成果，在生命科学领域，已经占中国在世界学术研究成果的1/2强，是当之无愧的“生命科学硅谷”。
历史总是惊人的相似，2009年的经济危机，再次让一批具有远见卓识的企业意识到科技创新的重大机遇，中国神华集团便是其中之一。公司领导上书中央在危机时刻进一步落实中央引进海外高层次人才的“”进行全球“人才抄底”，集中建设人才创新创业基地和研发机构集群，吸引全球顶尖的利，学家回国，服务于国内的经济结构调整，进而打造一批世界一流的企业集团。这一呼吁迅速得到中央领导首肯，并得到了国家电网等十几家央企的积极响应。
此时选择什么地方使这一计划落地便成了最大悬念。同样由国家多部委与北京市共建北京生命科学研究所和吸引全球顶尖人才进行科技创新的成功，以及昌平区多年来对研究所发展的支持与服务，让中央领导最终拍板：参照北京生命科学研究所的运作模式，根据国家产业发展政策和科技发展规划，围绕促进我国产业结构优化升级和国有经济布局结构的战略性调整，在昌平建设具有世界一流水准、引领我国应用科技发展方向、代表我国相关产业应用研究技术最高水平的人才创新创业基地，使之成为我国创新人才最密集、创新活动最活跃、创新成果最丰富的区域之一，成为一流科研人才的聚集高地、引领科技创新的研发平台、全新运行机制的人才特区。中组部部长李源潮亲自为其命名“未来科技城”。
而这对于正利用区域内43所高校，106家科研院所，4个部级产业园区，1500多家高新技术企业，致力于用创新推动商务花园城市建设的昌平来说，无异于注入了最强劲的发展动力，发展前景一下变得豁然开朗。“未来科技城纵跨小汤山和北七家两个镇，必将有力提升昌平七北路的产业基础和综合实力，极大地促进昌平东南部地区发展，成为全区经济新的增长重心和动力源泉。总体定位是要打造中国‘硅谷’，甚至超过‘硅谷’。”昌平区领导在多个场合如此自豪地表示。
“实验室经济”促创新主体转变
虽然中国“硅谷”已然落地，但是昌平还是有些担心，这样的担心一方面来自于如何能让盛名之下的未来科技城更加名实相符，另一方面则来自于如何用新的产业发展模式整合利用好昌平现有的科技资源，为今后的未来科技城科研成果实用型转化探索经验。昌平正面临着更深层次的挑战。
“现在我们的名气很大，盛名之下人们也就对昌平寄予了更大的希望，但是我们认为当前区域创新主体和创新方式仍然存有问题。”昌平区领导这样表述昌平所面临的问题与挑战。
“就像现在的北京生命科学研究所，基础研究方面绝对在世界上是首屈一指，但在科研成果向实用领域转化方面还不是特别理想，如果一直这样，不管是生命科学研究所还是未来科技城，都不能算真正意义上的成功。”昌平区科委副丰任宋红如此表示。
而2009年12月13日昌平区召开的全区科技创新大会，无疑为昌平破题设计好了答案。昌平区政府确定将大力发展“实验室经济”，打造京北科技创新中心，加快构建起一个集创新主体、资源、环境于一体，产、学、研三者紧密衔接、相互作用、开放循环的全新体系。该体系涵盖学术、科研、技术、产业、市场、政策、文化等多个范畴和环节，使各类创新要素都能充分发挥作用，各种创新创业活动都能得到有效保障与支持。“过去由于管理体制机制的原因，一
方面，在昌平的部级科研机构与地方接触很少，大学所属的科研机构与企业之间信息沟通渠道也不顺畅，这些机构的创新结果大多是‘知识转化为技术’，但技术并未真正形成产业；另一方面，企业兴办的科研机构难以引进和留住人才，而科技人员兴办的科研机构缺乏资金支持，无法做大做强。”宋红表示，昌平区将以实验室经济为突破口，通过加强企业与高校、科研机构的合作，依托现代化实验室，加快推动知识向技术转化和技术向产业转化，让更多的科研成果走出实验室、走向生产线，实现科教资源与经济社会发展的联系与互动。要通过实验室经济的极大发展，推动技术创新，促进结构调整，实现产业升级，从而破解发展瓶颈，节约集约利用土地等资源，加快建设资源节约型、环境友好型社会。“实验窒经济是一种‘研发投入－核心技术－产业优势’的新型产业发展模式，最大的特点是企业真正成为了自主创新的主体”。
这也是企业从被动创新到主动创新的转变。昌平冀望于通过重奖科研机构、企业、中介机构和科研人员、企业家等“三类机构、二类人员”，强化企业的创新主体地位，培育和发展科技中介服务，搭建起产学研一体化合作平台，鼓励有实力的大企业自建实验室，支持企业与科研院所共建实验室，同时指导中小企业依托科研院所的科技成果实现各自的快速发展。
其实，在昌平，这种新型产业发展模式早已在一些企业开花结果。比如昌平万泰药业通过与厦门大学共建实验室，年产值由1999年的几百万逐步飙升为2009年的1.6亿，联合实验室也从最初的2人壮大到现在的200多人，已经成为国内最大的艾滋病、丙肝诊断试剂生产基地之一。再比如北汽福田公司，投入数亿元建立的汽车节能减排重点实验室已属于国内一流，为企业下一步的产品自主研发提供了很好的验证平台。
生命科学领域的新技术篇10
关键词：大学；产业集群；协同发展；演进阶段；推进策略
中图分类号：G646文献标志码：a文章编号：1002-0845（2013）01-0011-05
哈佛大学迈克尔？波特教授首先提出“产业集群”一词，认为“产业集群是竞争且合作的相互关联的公司、专业供应商、服务提供者、相关产业的公司以及有关机构在地理上的集聚”。产业集群支配着世界经济地图，是构建区域创新体系的基础。从产业集群转变为创新体系需要加强区域的制度基础结构，即有更多的知识组织参与到创新合作中来。大学与产业集群协同发展，可以帮助产业集群依托大学各种创新资源和科技研发平台，有针对性地组建一批实力雄厚的企业研发机构与研发团队，形成一批在国内外同行业中具有比较优势的领军企业，打造一批具有区域特色与优势的产业集群著名品牌。同时，大学在服务产业集群的过程中，能够不断转变办学理念，提高教学质量，创新人才培养模式，更新教学内容，提升科研水平，优化专业设置，构建科学的课程体系，进而实现教育教学、人才培养与服务社会的有机统一，促进自身的科学发展。
一、从游离分散到整合协同――大学引领产业集群发展
布鲁贝克认为，“中世纪的大学把他们的合法地位建立在满足当时社会的专业期望上”[1]。大学社会服务意识的萌发充满了历史偶然性，欧洲新兴世俗阶级、职业知识分子和社会团体的发展壮大，促进了大学与行业领域的对接。尽管没有直接的融合互动，但大学为学术文化和理性思维的复苏与发展作出了重要贡献，为文艺复兴和宗教革命奠定了人才和思想启蒙基础，直接推动了欧洲文明的发展[2]。文艺复兴之后，自然科学走上独立发展的道路，欧洲中世纪大学为意大利乃至欧洲的科学、文化和生产技术发展做出了巨大贡献，奠定了以“早期机械化”为核心的技术革命社会基础，促进了以大规模手工纺织工业为主导的产业集群经济的形成。
从文艺复兴时代到地理大发现时代，再到工业革命时代，直至知识经济时代，大学在创造人类的物质文明和精神文明方面发挥了不可替代的作用，逐渐成为经济增长和社会进步的发动机与动力站。与此同时，大学与产业集群的协同互动经历了观念和结构的根本性变革，遵循高等教育中心―科技中心―形成产业聚集中心的演进规律。按照史学家的划分，近代以来高等教育中心转移的顺序是：意大利、英国、法国、德国及美国。这其中蕴涵着一个规律：一个国家往往先成为高等教育中心而后才成为科学中心和技术中心，而且科技中心的到来往往发生在高等教育的高峰期；一个国家往往先失去高等教育中心的地位之后才失去科技中心的地位[3]。中世纪以来，大学的发展推动了世界科技中心的转移与更替，而科技的进步与创新则进一步支撑着区域传统产业集群的升级与更新，引领着新兴产业集群的诞生和发展，提供了区域经济增长的新引擎。
纵观大学发展史和科技进步史，大学引领了全球五次产业革命：意大利中世纪大学引领了以“手工业时代”为标志的第一次产业革命，促进传统手工制造逐步向大规模的工场制造演进；英国古典大学引领了以“蒸汽和钢铁时代”或“铁路化时代”为标志的第二次产业革命，推动蒸汽机成为主要的动力机，并使之普及推广到所有工业部门和工业国家；德国近代大学引领了以“电气、化学和汽车时代”为标志的第三次产业革命，促进了电动机和内燃机在工业部门中的普遍应用；美国现代大学引领了以“信息、通讯技术时代”为标志的第四次产业革命，推动了计算机的发明与应用，以及互联网和多媒体技术的全球化应用；全球大学引领了以世界各国的“新能源革命时代”为标志的第五次产业革命，推动新能源将不仅仅局限于其生产过程，还将渗透到很多传统产业中，如汽车和建筑业等，形成新能源技术产业集群，从而创造更多的就业。由此可见，在大学的引领下，每次产业革命都形成相当长的产业链和产业聚集，满足人类生存与进步的需求。大学与产业集群的互动共赢更是历史发展的必然选择。
二、从偶然联系到必然结合――大学支撑产业集群发展
大学与产业集群的互动关系，经历了从被动适应到主动迎合，从偶然、零星的联系到紧密合作的巨大跨越，大致可划分为以下三个时期：
第一个时期是19世纪中叶以前。在纽曼等人的古典大学观的影响下，大学是传授知识的场所，注重维护自由教育的传统，强调知识获得的系统性和全面性，科学研究在大学中没有地位，大学和工业这两大系统几乎是相互分离的，偶然的联系仅存在于人才培养方面。随着资本主义经济的萌芽与兴起，古典大学也适时地改革课程与教学，以迎合工业领域的诸多新诉求。例如，苏格兰的爱丁堡大学等主动改革课程设置，增添更现代更实用的医学、化学、自然历史、地质学、天文学以及农学等课程，并努力将科学技术应用到渔业、农业、交通和工业等领域。随着格拉斯哥大学的机械师瓦特发明了分离冷凝器，从原理上革新了蒸汽机，由此便开启了工业革命的大门。
第二个时期是19世纪中叶到二战之前。19世纪末蒸汽机、电话、汽车和铁路的出现给社会带来巨大影响。对科学技术的迫切需求，引发了生产工具和生产关系的戏剧性变革，科技创造了工业化社会的雏形，使国家开始了城市化进程。随着工业革命的不断深入，生产力的更新和生产关系的变革推动了大学与工业界的交流合作，大学对工业发展的引擎作用逐渐为人们所认识和追崇。德国雅斯贝尔斯认为，大学是研究和传授科学的殿堂，是教育新人成长的世界，是个体之间富有生命的交往，是学术勃发的世界，大学的原则之一是研究和教学的统一[4]。英国赫胥黎也认为，理想的大学应该成为一个能获得真才实学的学府，一个自由研究的中心，一个智慧之光的聚合点。在理想的大学里，教授注重教学与研究相结合，处在新的科学知识潮流最前列[5]。随着洪堡改革赋予大学以科学研究的新职能，重视大学的理性知识与科技应用之间的融合，注重科研与工业生产相结合，开创教学、科研相统一的高等教育体系，进而使大学成为科学研究的中心，便极大地推动了科技创新与应用。此外，德国大学倡导科学独立发展，并在发展中创造了科学的组织方法和教育制度，如实验室、专业科技刊物的出版等。正因如此，以柏林大学为代表的德国大学模式才得以为各国大学所接受和仿效，科学研究也成为各国大学的主要职能之一，研究工作已经成为大学学历所必须具备的资格，并且也是教授功能的一部分。然而直到二次世界大战之前，大学与工业逐步建立起的联系仍只是停留在形式较为单调的阶段，合作模式与机制尚不够成熟。
第三个时期是从二战结束后到21世纪的目前阶段。大学在推动产学研合作方面越来越起到一种积极主动的作用，大学与产业集群的联系形式也更趋向于多样、成熟、稳定和丰富。19世纪的大学理想是德、美、英等国教育遗产的“混血儿”，德国重视学科而不注重学生，英国注重学生在理智上的修养，美国的特点是着重在学者与公民之间或在学术知识与实用知识之间进行对接[6]。1862年，美国国会颁布的《莫雷尔法案》（《赠地法案》）是美国产学研结合的标志性开端。自此之后，美国大学愈加注重与行业企业的互动联结和集体创新，将服务工业经济发展视为大学的生存与兴盛之路，大学的重要使命和责任是生产和创造社会所需的各行业的专门知识和科学技术。自20世纪初的辛辛那提大学赫曼？施纳德教授首次提出了产学研结合的合作教育模式以来，美国诸多大学在物理、化学和工程方面的研究项目便开始支持农业、工业及军事等领域的企业发展。“二战”期间，美国大学积极参与技术创新活动，承担重大科研项目攻关与新技术发明，其标志是研制原子弹的“曼哈顿”工程和第一台电子计算机的研制。
二战之后，各国的政治、经济、文化及日常生活对大学知识产生模式的依赖愈加显著，国家与产业知识间形成的历史契约逐渐变得松散迷离，知识的外溢推动对民族、国家的知识生产由封闭性走向开放性。随着国家间以科技创新和技术发明为主导的知识竞争日益加剧，大学知识不再局限于精英群体，而是更多地被公众掌握，大学愈加服务于社会现实需要。尤其是冷战时期的军备竞赛直接刺激了美国研究型大学、国家实验室、州际高速公路系统、电信设施、机场和空间项目的发展，许多被视为理所应当存在的技术，从半导体到小型飞机、从计算机到混合材料都源自国防的需要[7]。20世纪50年代以来，美国政府为促进高校与企业的合作，相继颁布了“国家科学基金”法案、“大学工业合作研究计划”、“小企业等价研究计划”、“大学工业在材料研究方面的合作计划”、“工业与大学在生物技术和高级计算机研究方面的合作计划”和“工程研究中心计划”等七个促进产学研合作的计划，把基础研究、应用研究和国家工业发展未来有机结合起来[8]。时至今日，大学科学研究与社会服务紧密相联系的必要性和紧迫性，已成为高等教育政策话语的主要议题。而伴随着美国大学诸多现代教育理念的兴起和传播，如倡导社会服务的康奈尔计划、威斯康星思想和重视研究生教育的霍普金斯理念等，大学逐渐走向社会中心，开始成为推动新技术革命和新兴产业集群经济发展的核心力量。
三、从资源驱动到创新驱动――大学推动产业集群发展
早期的大学与产业集群互动，主要表现为一种依赖物质资源的外部驱动力促使大学与产业的结合，即大学围绕各国工业布局和物质资源基础而开展科学研究、技术创新、人才供给和社会服务，进而提升工业知名度和产业集群竞争力。以德国为例，近代德国工业在全球都享有崇高的声誉，煤和铁的结合产生了欧洲最强大的钢铁产业集群，尤其是德国的机械、钢铁、化学和光学等产业，雄踞世界同行业的最高峰已达一个多世纪。强大的煤炭和钢铁产业集群使德国得以发展化学工业、铁路工业、汽车工业、海运船队和军事工业。新型大学牵动下的德国科学技术空前繁荣，德国的煤炭产业集群、钢铁产业集群、汽车产业集群、化学产业集群和电气产业集群已成为德国最重要的、在国际上最有名望的工业。
当代社会正进入到一个后工业时期，一个以知识创新为主要资本的社会转型时期，创新已成为促进产业结构调整和经济增长方式转变的重要因素。与曾经驱动早期经济变革的钢铁和石油等自然资源不同，知识具有无穷尽的开发潜力和膨胀空间。今天的工业生产正在由以物质生产和劳动力为主的产品，平稳地向以知识创新为主的信息产品和远程服务转移，大学是发现、塑造、获取、传播和应用新知识的重要活动载体，信息与数字知识的发明与广泛应用成为创造物质财富的最新形式。在美国，由斯坦福大学、加州大学伯克利分校、圣克克拉大学等世界一流大学聚集建立的硅谷，依托麻省理工学院和坎布里奇实验室等建立的波士顿128号公路等，进一步催化了以“信息、通讯为特征”的技术革命兴起，并大规模地引发了世界各国尤其是发展中国家以兴建电子信息产业集群为主导的经济聚集现象，如印度班加罗尔高科技城、巴西波尔多数字园区、南非高科技工业园区及我国北京中关村等。依托大学智力与科技资源的高科技现代产业集群已成为创新知识甚至是科技革命的代名词。
而面对人口膨胀、环境污染、资源消耗及能源紧张等国际公共问题，大学知识创新已成为各国抢占经济、科技发展制高点的攻坚利器，成为引领新能源产业集群发展、催生科技革命和推动经济实现绿色增长的引擎。新能源产业革命将深刻改变人类的生产和生活方式，推动全球形成新的产业链。新能源产业集群符合人类减少对地球资源过度消耗和环保的需求，各国政府依托本国大学的智力资源和科研优势，都不遗余力地进行新能源项目的开发与应用。荷兰正在大力发展大学新能源专业；美国韦恩州立大学不断夯实新能源汽车研发优势；以约克大学为代表的英国大学在新能源领域的研究成果一直处在世界领先地位，仅英国石油每年在新能源领域的投资就超过10亿美元。此外新西兰坎特伯雷大学、日本东京大学、加拿大阿尔伯塔大学以及澳洲新南威尔士大学等著名大学，也是各国新能源研究领域的核心。全球新能源产业集群的兴起与创新发展，迫切要求大学主动寻找新技术突破点，全面提升人才培养、科学研究、社会服务和文化引领的水平与能力，持续带动新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业等战略性新兴产业集群的发展。
四、推动大学与产业集群协同发展的积极策略
区域产业集群的快速发展，加速推进了经济发展方式和产业结构的变化，同时也引发了对科技和人才需求的变化，高等教育正面临新的挑战。首先，以创新作为基本动力的新兴战略性产业集群，对科技和人才的需求更高，使得高校的人才培养和科学研究职责面临更严峻的挑战。其次，针对组织行为的内部生长机理而言，产业集群不是同类企业的简单聚集，而是产业系统属性的深度变革，这要求大学传统的学科专业体系和教学科研组织形式要与新的产业结构重新协调。再次，产业集群正在呈现出经济圈、产业带等多种聚集模式，高等教育的宏观布局结构和资源配置必须灵活适应新的情况。最后，产业集群内部正在形成完整的产业链，在链条上的不同阶段和生产环节，对人才与科技有着不同的需求，从而对各级各类大学的服务对象和服务方式的分工与协作提出更高的要求，一些大学要进一步向综合化方向发展，一些大学则更加趋向特色化和专业化。在经历了长期依靠投资和外贸拉动经济增长的发展阶段后，我国的经济开始以调结构、转方式为主的战略转型期。因此，依托产业集群实现区域经济振兴与可持续发展，必须充分发挥大学的引领和支撑作用，全面提升大学服务产业集群的能力。
1.汇聚大学科技与智力资源，开展协同创新与多样化的公共服务
发展产业集群，提升区域集群经济优势，需要大学充分发挥智力与科研优势，提业集群所需的高精尖科技支撑与公共服务平台。
首先，开展高水平的协同创新。在全球创新要素流动与普遍融合的大科技时代，协同创新已经成为国家战略的顶层设计，以大学为主体的协同创新活动正逐渐从封闭走向开放，从零散走向整合，从单一模式走向多元协作。协同创新模式已突破传统的直线性和链条式管理模式，呈现出非线性、多角色、网络化、开放性及常态化的特征，演变为以多元主体协同互动为基础的协同创新模式，并成为一种全新的科技研发范式。协同创新从浅到深存在着一个“光谱”，即各方达成一般性资源共享协议，实现单个或若干项目合作，开展跨机构多项目协作，设立网络联盟，建立战略联盟等[9]。高校与企业、科研院所的协同创新不仅成为企业获取核心竞争力的重要方式，也是提升区域创新能力的重要内在机理和发生路径。因此，应积极构筑以大学为核心的区域协同创新体系，建立科学有序的集成创新模式，形成人才、资本、信息、技术及设备等创新要素的有机融合、合理流动与共享利用的新机制，产生聚集效应和协同效应，重点解决创新主体的生产关系问题，进而更好地释放生产力。
其次，联合组建大学、科研院所和主要企业的产业技术研发中心和专家顾问团队，依托高校工程技术研究中心等重大科技创新平台，围绕产业集群成长的不同阶段和特色产业集群发展的实际状况，调动各方力量参与原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，引领产业结构优化升级和经济增长方式的科学转变，提升行业的国际影响力和竞争力。
最后，针对产业集群发展过程中的资源消耗、环境监测及节能减排等问题，整合大学科研资源，组建为产业集群基础设施建设和生产配套服务的公共研发和公共检测平台。第一，建立产学研协同发展信息平台，促进资金、技术、人才、信息和设备的有效对接；第二，发展各类专业中介与咨询机构，发挥信息沟通、技术评估、法律咨询、组织协调和知识产权服务等作用；第三，发挥行业专业组织在资源共享、人才培训及文化传播等方面的优势，扩大本行业的产学研合作层次与范围。
2.构建高等教育区域中心，探索大学服务产业集群的多元互动模式
首先，根据产业集群生产力和工艺技术的特点，构建高等教育区域中心，建立多样化的产学研战略联盟。
高等教育区域中心是在某一特定地域空间，以区域内一所或若干所高校为核心，形成人才与知识高度集中、具备学科创新与成长环境、有利于多种类型不同规格的高校和谐共生、协同发展并具有一定辐射范围和功能的高校区域。高等教育区域中心包含资源聚集、资源辐射、资源配置与协同发展四大功能[10]。这种复合型的知识紧密联系组织不是多所大学的简单堆砌，而是在适应区域经济发展需要的基础上，将大学组织的人才培养、社会服务、科学研究和文化传承的功能最大化地发挥，带动区域经济社会的快速发展，推动产学研合作模式由短期合作、松散合作及单项合作向长期合作、紧密合作和系统合作的转变。
第一，对于数字技术、光伏产业、生物医药以及新能源与新材料等高新技术和新兴战略型产业，采取直接孵化成企业的方式，通过市场需求导向形成具有竞争力的产品和产业。第二，对于装备制造、液压产业、仪器仪表、精细化工和粮食深加工等综合性很强的产业集群，则立足于生产链自主核心技术研发，采取大学工程技术研究中心、重点实验室与企业生产环节直接对接形式，加速技术扩散，促进研究成果的转化和推广，打造高品质产品。第三，对于钢铁深加工等具有传统优势和条件成熟的电子信息、航空航天产业等高端专业技术领域，可以通过组建学科性公司的形式，实施重大项目牵引，把大学与企业凝聚起来，引发产业生产方式的深刻变化。
其次，按产业化思路、商业化模式和资本化途径，探索科研、中试以及生产三位一体的大学科技园创新发展模式。
第一，积极利用政府创业基金、民间创业投资资本和金融机构信贷等各类资金，推动高校科技成果的转化和高新技术企业孵化，加快大学科技成果产业化进程。如法国在大学增设“成果转化服务中心”，该中心负责与大学公开科研成果转化相关的所有服务、科研合同管理及专利和许可证转让等业务。此外，充分发挥政府职能，支持大学建立风险投资基金。从发达国家的经验来看，风险投资就成为企业创新发育成长不可或缺的条件，大规模的产学研结合项目都是依托创业风险投资和资本市场发展起来的[11]。美国高新技术产业集群中的微软、苹果等企业都是风险投资基金支持下孵化的超大型企业。因此，鼓励大学建立风险投资基金，通过政府引导性投入，广泛吸纳社会资本、产业资本和金融风险资本，对成长快、风险大、收益高的生物医药、清洁能源和电子信息等产业集群，进行大学风险投资，使大学获得一定的收益回报，并缩短科研成果转为生产力的应用周期。第二，培育孵化战略性新兴产业和高新技术企业，服务大学生就业创业，打造具有大学特色品牌的高科技产业集群，支持成熟大学高科技企业上市，实现现代大学精神与市场文化、科学技术与经营管理的成功对接。第三，选择基础条件齐全和优势明显的产学研合作科技园区，通过校企联合建立技术创新中心、工程（技术）研究中心、校企合作委员会、校企合作研究院和重点实验室等形式，分类建设一批产学研结合示范基地。第四，充分发挥政府和行业协会在产学研战略联盟体系中的组织、管理、协调和政策保障功能，强化利益分配与资源共享机制在构建协同创新体系中的基础性地位。
3.拓宽产业人才培养渠道，积聚产业集群创新发展要素
产业集群的发展离不开大学的智力支持与人力资源输送，大量不同层次的高校所提供的训练有素的高级劳动力，为所在社区科技产业的兴起奠定了良好的基础[12]。美国教育家弗莱克斯纳肯定“研究”对大学之重要，肯定“发展知识”是大学重大功能之一，同时他没有轻视大学之“教学”功能，大学之目的不止在发展知识、研究学术，同时也在培育人才[13]。人才培养既是大学之核心任务，也是大学与产业集群协同发展的活力的显现。培养高素质的优秀人才是世界一流大学教育的共同外显特征，它们对人才培养的定位十分明确，能够有针对性地组织高质量的教育教学活动。例如：牛津大学、剑桥大学侧重于培养引领未来社会发展的政治、经济精英；麻省理工学院重视培养工程技术英才；斯坦福大学主张教育要使学生为个人的成功和生活中的实际工作做好准备，强调要培养有用的人，要掌握未来职业所需的实用技能，鼓励学生创业[14]。
大学人才培养与产业集群的协同发展，已经超越传统意义上的劳动力供给服务，而是以大学的前沿学术理论、知识创新体系和科技成果转化为基础的、基于高素质的创新型和应用型人才之上的智能型服务。
首先，充分结合研究型、教学科研型以及教学型等各类大学在社会化大生产分工协作中的不同服务方向，针对传统型、创新型和资源型等产业集群类型，积极构建与集群产业链相适应的集高端研发人才、创新型和应用型人才及高级技能型人才于一体的人才培养体系链。从国家的层面讲，不同层次的学校应该形成一个多层次的创新人才培养者的金字塔，在注重科技领军人才培养的同时，不能忽视基层实用型创新人才的培养[15]。
其次，广泛开展产学合作教育。产业集群建设需要大量有技术、懂市场及应用能力强的复合型人才，而这类人才单独依靠大学独立教育是无法实现的，必须在生产实践和与企业的合作教育中造就。这就需要在人才培养过程中实现专业的调整、改造和优化，并根据产业集群需要增设新专业，搭建以产业、项目为依托的人才培养载体。通过科研内容积极向教学内容转化、科研成果向教学成果及时转化、科研方法与教学方法的渗透以及教学问题与科研问题的双向延伸等，促进人才培养的灵活性、柔性和多元发展[16]。
最后，深化教学改革，培养“一专多能”的通识人才。赫胥黎认为大学的目的首先是改善人，人的发展才是大学教育的终极目的。他主张大学应进行通识教育，并强调首先培养“作为人的人”，其次才是“承担某种社会责任的人”[17]。当世界高等教育的发展潮流进一步明晰，产、学、研一体化的运作方式更加明朗之时，大学类似课程建设等更加规范，科学的发展有了更为雄厚的基础，高等教育的特色“通识教育”也就应运而生[18]。对于面向产业集群需求的高校人才培养路径，重点是发掘和培养学生的多元智能、技术应用与知识转化能力，由过去较为狭窄的企业“定点式”专业教育向适应现代产业结构与集群化协作生产的“宽口径”培养转变，由单纯重视知识传授向综合素质教育转变。
4.整合大学学科资源，构建全面适应产业集群发展的立体服务网络
产业集群与大学学科具有紧密的关联性，学科是大学培养创新人才、集聚高端人才及开展知识创新和科技服务的基本平台，学科集聚是产业集群基础研究的战略储备，更是产业集群应用研究的战略先导。汇集西门子、博世、奔驰和大众等世界巨头的德国装备制造产业集群，强力依托慕尼黑工业大学的工程科学、德累斯顿工业大学的微电子专业、亚琛工业大学的机械制造、不来梅大学的工业工程以及卡尔斯鲁厄大学的计算机信息等特色学科的支撑。
首先，依据产业集群的空间分布与资源配置，推动区域内大学基础学科与应用学科的结构调整和人文学科、社会学科与自然学科的合理布局，增设适应产业集群发展的新兴学科和交叉学科。
其次，重点发展优势学科，竭力培育特色学科。集中建设一批与经济增长方式转型和产业结构调整相适应的主干学科，整合区域大学整体学科优势，成立服务产业集群生产链中某一环节或主导工艺的联合研究中心。
再次，根据产业集群的不同生产环节需求，开展学科集群建设。遴选对接行业技术的主体学科或精干学科，以学科组织化作为切入点，促进学科组织从离散状态到集约模式的生态群落建构，实现大学核心竞争力的提升。通过推动与产业集群对接的学科集群和专业集群的建设，促进高等教育整体功能的优化，促进大学特色的凝练。例如，斯坦福大学电子学科群的形成与发展探索了一条高校优势学科群与产业集群协同发展的成功道路，创造了一种高校优势学科群形成的重要模式。没有斯坦福大学的电子学科群，就没有硅谷的产生[19]。学科群建设必须遵循教育发展规律，符合学科之间的内部逻辑关系，并适应外部经济社会现实。因此，构建对接产业集群的学科群，还应组建校企联合专家论证团队，全面开展行业景气度调查和产业发展前景预测，为学科群建设周期和发展规划提供可行性和必要性的依据。
最后，针对产业集群发展的现代产业文化需求，构建对接产业集群发展的高校哲学社会科学学科体系，充分发挥人文教育对大学教育的引领作用。洪堡曾指出：“大学有双重任务，一是对科学的探求；二是个性与道德的修养。”大学的素质教育，特别是文化素质教育，其宗旨、核心就是育人或让学生学会做人[20]。芝加哥大学前校长哈钦斯同样认为，如果教育内容过分偏重科学知识而忽视人文知识，就会影响学生能力的充分发展。因此，应充分发挥企业文化与专业文化在构建学科文化方面的重要作用，将现代产业文化植入学科文化之中，以人文社会学科为中心，建立大学生产业文化素质教育基地，开展科技哲学领域技术伦理、工程伦理研究，培养学生的创新风险意识、社会责任意识和服务奉献精神，形成理性的科技创新观，提升高等工程教育和高等职业教育领域的人文情怀教育和危机意识教育。
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