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　　▲杨胜利 中国工程院院士ღღ★★、中科院上海生命科学研究院研究员ღღ★★、中国生物工程学会理事长ღღ★★、第一届至第四届中国生物产业大会组委会主任

　　在第四届中国工业生物技术发展高峰论坛上ღღ★★，中国工程院院士ღღ★★、中科院上海生命科学研究院研究员杨胜利就生物炼制与生物经济的相关问题接受了本报记者的采访ღღ★★。

　　杨胜利ღღ★★：上个世纪90年代ღღ★★，美国白宫科技政策办公室《在作用中的新力量关键技术》里边有一段话ღღ★★：“软件ღღ★★、微电子ღღ★★、通讯ღღ★★、先进制造ღღ★★、材料ღღ★★、传感器及成像技术对企业发展是至关重要的生物技术是对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的关键技术ღღ★★。”这里引出生物经济的概念ღღ★★。

　　美国科学家杰里米里夫金在《生物技术世纪》中说ღღ★★：“我们正处在世界历史的一场伟大变革中ღღ★★，一场从物理学和化学时代转变到生物学时代ღღ★★、从工业革命转变到生物技术世纪的伟大变革ღღ★★。”关于生物经济ღღ★★，美国的相关论著中认为应当包含几点ღღ★★：

　　第一点ღღ★★，生物产业在国民经济当中要有足够的比例ღღ★★。第二点ღღ★★，生物经济要有三个要素ღღ★★：要用基因和细胞这些最先进的技术来发展这个产业ღღ★★；主要的原料是可再生的生物质ღღ★★；整个生物技术要在整个的工业经济领域广泛地应用ღღ★★。

　　杨胜利ღღ★★：工业经济的基础是化学和物理学ღღ★★，生物经济以生物学ღღ★★、生命科学为基础ღღ★★，对于发展生物经济来讲ღღ★★，现在最关键的就是系统生物学和合成生物学ღღ★★；从技术来看ღღ★★，工业经济很容易理解ღღ★★，就是蒸汽机和电ღღ★★，生物经济主要就是基因工程ღღ★★、分子机器和细胞工厂ღღ★★；在资源利用方面ღღ★★，工业经济主要是化石型资源ღღ★★，生物经济是可持续的可再生的生物质ღღ★★，这也是优于工业经济的优势所在ღღ★★。两者的代表产业分别是石油炼制和生物炼制ღღ★★。

　　杨胜利ღღ★★：从产业规模来看ღღ★★，我们离生物经济还很遥远exo亚运会ღღ★★。那什么时候有点像生物经济了呢？要到本世纪50年代以后ღღ★★。

　　上个世纪末之前ღღ★★，整个生物技术产业中ღღ★★，生物医药产业一直处于主流态势ღღ★★，大概占到85%的比例ღღ★★。数据显示ღღ★★，生物医药产业对美国经济的直接贡献 2004年为692亿美元ღღ★★，占经济总量的0.68%,总贡献为1727亿美元ღღ★★。预计至2014年直接贡献达1283亿美元ღღ★★，占经济总量的0.90%ღღ★★，总贡献达3501亿美元ღღ★★。

　　根据预测ღღ★★，可能生物能源在能源结构里面的比例到本世纪末可以上升到接近40%左右ღღ★★，我们才能真正来谈论我们有没有逼近或者说进入生物经济ღღ★★。

　　杨胜利ღღ★★：总体说来ღღ★★，经历了医药生物技术ღღ★★、农业生物技术和工业生物技术三个浪潮ღღ★★。三者之中ღღ★★，在技术上医药生物技术最为领先ღღ★★。而且本世纪ღღ★★，生物医药技术面临着挑战exo亚运会ღღ★★。世界卫生组织说ღღ★★，21世纪的医学不应该继续以疾病为主要研究领域,应当以人类的健康为主要研究方向ღღ★★，要从被动的治疗疾病到主动的预防疾病ღღ★★。

　　卫生部部长陈竺特别提出ღღ★★，健康问题不能光靠打针吃药ღღ★★。他重申卫生事业模式要转换ღღ★★，要从大病晚期治疗为主向预防为主转变ღღ★★，关口前移ღღ★★、重心下沉ღღ★★，加强公共卫生体系建设ღღ★★、加强预防医学是我国也是全球医学模式转换的重大课题ღღ★★。按照“预防为主”的原则ღღ★★，我国应大力开展健康促进ღღ★★、健康教育活动ღღ★★，提倡全民采取健康的生活方式ღღ★★。

　　那么通过什么来实现呢？21世纪的医学可以用3P医学来表示ღღ★★：Predictive medicine（预测医学）ღღ★★、Preventive medicine（预防医学）ღღ★★、Personalized medicine（个性化医学）ღღ★★。

　　个性化医学第一个商品化的芯片就是ROCHE和Amplichip联合起来的一个药物代谢输入预测的芯片ღღ★★，因为美国每年有10万人死于药物毒副作用exo亚运会ღღ★★，是第五位死亡原因ღღ★★。这个芯片就检测cyp450的cyp2D6 和cyp2c19 的基因多态性ღღ★★，这两个基因编码的蛋白酶就管了25%已经上市的药物ღღ★★。所以它的广告就是“医生ღღ★★，先看一下我的基因组再开药”ღღ★★。2008年ღღ★★，美国《时代》周刊评出50项技术创新突破ღღ★★，第一项就是基因芯片ღღ★★。

　　药物的生物技术会快速地增长ღღ★★。2000年世界药物销售量为3540亿美元ღღ★★，生物技术药物为300亿美元ღღ★★，占9%ღღ★★。预计2010年世界药物销售量达6000亿美元ღღ★★，其中生物技术药物1500亿美元ღღ★★，占25%ღღ★★。预计2010年世界基因工程药物销售额将超过600亿美元ღღ★★。预计2010年世界抗体药物销售额将由2000年的17亿美元增长至500亿美元ღღ★★。

　　农业生物技术现在聚焦在转基因作物到底怎么发展ღღ★★，现在赞成的ღღ★★、反对的意见都相持不下ღღ★★。那么怎么来解决这个问题呢？要靠我们做系统的观察来看转基因作物对生态的影响ღღ★★、转基因作物产品的安全性ღღ★★，现在还不到肯定和否定的时候ღღ★★。

　　我们国家转基因发展比较早ღღ★★，2002年时ღღ★★，种植面积就到世界第二位ღღ★★，主要是转基因棉花ღღ★★、大豆ღღ★★、油菜ღღ★★。我们国家主推的产品是棉花ღღ★★，因为它不在食品链中ღღ★★。可能由于政策的影响ღღ★★，我们到了2007年就掉到第六位ღღ★★。这也说明政策对生物产业的发展影响ღღ★★。

　　工业生物技术主要是生物基的化工产品ღღ★★，包括药物ღღ★★、生物材料和生物能源ღღ★★。从目前看来ღღ★★，生物能源属于战略性的布局ღღ★★，到产业化还有比较远的距离ღღ★★，因为它规模大ღღ★★，生产技术和经济指标的要求也特别高ღღ★★。所以生物产业化的进程应该是生物基化工品ღღ★★，然后是生物材料ღღ★★、再到生物能源ღღ★★。但是产业的规模上ღღ★★，又是生物基化工品最小ღღ★★，生物材料在中间ღღ★★，生物能源又是最大的ღღ★★。这是我们工业生物技术三类产品ღღ★★。

　　另外ღღ★★，生物技术在化工当中的应用对低碳经济ღღ★★、减少二氧化碳排放也具有重要的作用ღღ★★。美国有一个计划ღღ★★，希望到2020年通过生物催化的应用使美国化学工业的原材料单耗ღღ★★、能耗ღღ★★、水耗拉斯维加斯3499浏览器ღღ★★，ღღ★★、污染发生和排放均下降30%ღღ★★。

　　目前生物产业的结构大概是这样ღღ★★：上个世纪以来ღღ★★，生物医药产业技术一枝独秀ღღ★★，占了整个产业的85%以上ღღ★★，预计到2030年ღღ★★，工拉斯维加斯9888ღღ★★，ღღ★★、农ღღ★★、医生物技术产业会形成三足鼎立的局面ღღ★★。这样生物经济就慢慢在推进ღღ★★，到2050年会形成以生物炼制为核心的生物产业exo亚运会ღღ★★。

　　现在各国对生物炼制都有一个共识ღღ★★：生物炼制有两种发展模式ღღ★★，一个就是大的工业模式拉斯维加斯游戏官方网站ღღ★★，就是通过工厂化的ღღ★★、大的企业来做燃料ღღ★★、发电ღღ★★、产热或者新的产品ღღ★★，包括药物ღღ★★、化工品和材料ღღ★★。另外一种就是生态能源村ღღ★★，在一个区域很小的规模内ღღ★★，利用循环经济的概念ღღ★★，以生物质为主来解决这里居民的用电ღღ★★、用热和各种各样的生活品拉斯维加斯游戏官方网站ღღ★★。

　　我们现在面临的是用哪些生物质来发展生物产业ღღ★★。粮油作物在我们国家是根本没有可能的ღღ★★，用油菜来发展生物柴油ღღ★★，因为保有量有限ღღ★★，现在也不被看好ღღ★★。第二个就是农作物的废弃物ღღ★★，包括森林和农业的秸秆以及污水ღღ★★，使其变废为宝ღღ★★，解决环境污染的问题拉斯维加斯游戏官方网站ღღ★★，但这个资源还是有限的ღღ★★。

　　所以现在各国也在重点发展能源作物和能源的微生物ღღ★★。美国在上个世纪就大力发展生物质能源ღღ★★，利用生物多样性来发展各种生物质拉斯维加斯游戏官方网站ღღ★★。从美国的生物质计划来看ღღ★★，短期就是用粮食和饲料ღღ★★，特别是玉米用来做燃料ღღ★★，中期就是用某种纤维质（lingocellulosic crop residues）来做ღღ★★，远期就要靠能源植物（dedicated energy crops）ღღ★★。

　　发展能源植物主要以草本能源植物为主ღღ★★，因为其他能源植物的季节性太强ღღ★★，不利于工业生产ღღ★★。现在陆地上能用的生物质资源也有限ღღ★★，用海洋的来代替陆地的能源作物ღღ★★，就集中在藻类ღღ★★。另外可以利用废弃物来发电ღღ★★、做化工品ღღ★★。

　　杨胜利ღღ★★：一是我们以生命科学为基础ღღ★★：分子生物学ღღ★★、系统生物学ღღ★★、合成生物学这些知识要转化为可以发展产业的技术ღღ★★。还需要学科交叉ღღ★★，信息科学数学与计算机科学ღღ★★、过程科学ღღ★★、系统科学整合起来ღღ★★，才能建设比较有效的生物炼制的技术平台ღღ★★。

　　怎样把这些知识ღღ★★、技术尽快应用到产业呢？在医学方面ღღ★★，我们特别注重转化医学ღღ★★。总体就是由分子生物学发展到基因工程ღღ★★，由系统生物学提供进一步发展产业技术的支撑基础ღღ★★，即通过网络和数学模型可以进行预测ღღ★★；合成生物学就是把生命科学工程化ღღ★★。这样就为生物经济打下了很好的基础ღღ★★。

　　所以现在我们整个生物炼制的技术平台ღღ★★，大概从能源作物开始ღღ★★，通过酶和分子机器ღღ★★，然后到细胞工厂ღღ★★、到过程工程ღღ★★、到系统工程这么一系列的技术平台ღღ★★。

　　在分子生物学和分子机器方面ღღ★★，大家已经做了大量的工作ღღ★★，现在工艺上已经广泛应用ღღ★★。系统生物学和合成生物学将来要求自己合成细胞工厂ღღ★★，系统生物学也被称为21世纪的生物学ღღ★★。

　　我们把系统生物学和计算生物学也整合在整个工作平台里面exo亚运会ღღ★★，最终我们能够提供简单生物体的数学模型ღღ★★。实际上ღღ★★，这个数学模型也是合成生物学最关键的ღღ★★。合成生物学发展的时间不长ღღ★★，但是已经有两个浪潮ღღ★★，现在慢慢向合成生命迈进ღღ★★。

　　现在正在系统生物学和合成生物学的基础上构建新的细胞工厂ღღ★★。我们现在构建的细胞工厂还希望它在我们的生产体系里面ღღ★★，特别是在生物反应器里面能够很好地工作ღღ★★，所以它要和我们反应器的各种参数ღღ★★、外界的ღღ★★、可控的参数很好地配合ღღ★★，达到最佳的工作状态ღღ★★。

　　有了细胞以后ღღ★★，我们就要放在过程里面exo亚运会ღღ★★。现在这方面对我们提出的要求很高ღღ★★，是生物体系和工业过程的融合ღღ★★，随着系统生物学ღღ★★、数学建模和合成生物学的发展ღღ★★，希望做到细胞工厂和整个体系设计的数字化和过程的数控化拉斯维加斯网站welcomeღღ★★，ღღ★★，这就要整合信息技术ღღ★★、自动化技术ღღ★★、传感器技术等多种技术ღღ★★。在过程工程方面ღღ★★，中科院的过程所作了大量的探索ღღ★★，取得了很好的经验ღღ★★。过程工程还要放在整个自然界里来考察ღღ★★，这涉及到系统科学和系统工程ღღ★★。

　　特别是生物质能源ღღ★★，要把能源作物的安全性ღღ★★、可持续发展性ღღ★★、生物质能源与粮食ღღ★★、生态ღღ★★、环境等的安全纳入到系统里面ღღ★★，进行相当长期的考察才能得出结论ღღ★★。

　　我觉得杰里米里夫金的《生物技术世纪》讲的一段话是很深刻的ღღ★★： “生物技术世纪”很像是浮士德与魔鬼签订的协约拉斯维加斯游戏官方网站ღღ★★。它展示了一个光明的ღღ★★、充满希望的ღღ★★、日新月异的未来ღღ★★。但是ღღ★★，每当我们向这个“勇敢的新世界”迈进一步ღღ★★，“我们会为此付出什么代价”这个恼人的问题就会警告我们一次ღღ★★。这段话现在回顾起来拉斯维加斯网站ღღ★★，写得很深刻ღღ★★。

　　我们在发展过程中付出了不少代价ღღ★★。现在要避免失误和误导付出的代价ღღ★★，这牵涉到政策的导向ღღ★★。最近世界经合组织发表了《2030年的生物经济ღღ★★：制定政策议程》的报告ღღ★★，预测到2030年工业生物技术会占整个生物技术的39%ღღ★★。但是2003年R&D的投入才2%ღღ★★，所以今后从投资到政策的导向要做大的改变ღღ★★。

　　要特别改变现在忽视农业和工业生物技术的状态ღღ★★。生物技术产业发展有三十多年的历史ღღ★★，人也是这样ღღ★★，三十而立ღღ★★，四十而不惑ღღ★★。现在整个产业进入了比较理性化的阶段ღღ★★，最突出的标志是我们比较重视系统性的可行性研究ღღ★★，避免了好多失误和盲目的投资ღღ★★。

　　杨胜利ღღ★★：迈向生物经济ღღ★★，我们任重道远ღღ★★，我们要持之以恒ღღ★★，在技术上要创新开放ღღ★★，产业发展政策要符合科学发展ღღ★★。生物产业不是刚出生的婴儿ღღ★★，也还没有到早上8ღღ★★、9点钟的太阳ღღ★★。作为生物经济的线点钟的太阳ღღ★★。离我们线点ღღ★★、真正的生物经济还很遥远ღღ★★，这要靠我们共同努力ღღ★★。