《生物经济:一个革命性时代的到来》刘沐芸博士访谈录 节选七

来源:先进细胞智造系统研发平台

承载单位:深圳赛动智造科技有限公司

时间:2022-06-24


面向未来的生物经济时代,才刚刚开始


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“生物经济”是一个较为得当的说法

2012年美国政府《国家生物经济蓝图》宣布,继农业经济、工业经济、信息经济之后,人类已经进入生物经济时代,您怎么看“生物经济时代”?

刘沐芸

生物经济是一个与农业经济、工业经济、信息经济相对应的经济形态,是以生命科学、生物技术和技术科学研究开发与应用为基础的,建立在生物技术产品和产业上的经济,将对总体自然生态体系产生影响和变革,要解决的问题和实现的福祉不仅局限于人或生命体,还应着眼于体系的完善和优化,包括环境、气候、空气、水等公共品的应对。曾经有一段时间,我们可能认为,人类是地球或大自然的主人,认为大自然或地球的一切生物或非生物都是人类生存的工具,经过很多年与自然共处的经历和事件,我们开始慢慢认识到,人类和其他生物或非生物其实是构成大自然和地球的一部分。

但是,人由于大脑意识的形成,从而获得了教化、驾驭和使用自然界已有的生命体和非生命体的能力,甚至具备了发明、创造一些新的生命体或非生命体作为工具的能力。因此,从农业经济,经过工业经济,经由信息经济走进当前的生物经济,是一个技术不断迭代、爆发的经过,也是一个人类不断进化和重新自我认知的过程,因此,人类走到今天,寿命不断延长,物种不断减少,技术不断进步,可能未来技术的着眼点,不仅是人类的福祉,更应是整个自然界综合福祉的总体提升。


因此,“生物经济”是一个较为得当的说法。


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2022年5月,我国首部生物经济五年规划发布

种子细胞复苏过程自动移液场景


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生物经济是全新经济形态

生物经济时代究竟有着怎样的特点?是什么促成、导致或者说加速了这个时代的到来?
刘沐芸

生物经济是由生物科学研究和创新所推动的经济活动,是世界经济的重要组成部分,生物经济将带来十分巨大的增长潜力,引发的社会效益也将非常显著,已经成为各国政府优先选项之一。生物经济有如下特征:

第一、学科融合带来的变革性。生命科学、生物技术、计算科学等深度融合推动了生物经济的形成与发展,生物经济是建立在生物资源、生物技术基础上,以新生物技术产业的生产、分配、使用为基础的新经济形态,也将全方位促进传统领域的集约、绿色转型,因而生物经济既是过去技术发展的结果,也是新经济形态的支撑主体。

第二、涵盖广泛。技术融合与演绎推进,生物经济衍生至经济社会的方方面面,在外部需求的促进下,逐步形成了其重点领域,如生物医药与健康、生物农业和食品、生物能源、生物酶、生物化学品、生物塑料等。

第三、可持续性。工业经济和信息经济均是建立在实物资源消耗的基础上,或以实物原材料参与的化学过程等。随着人类经济活动的不断增加,导致自然和环境越来越不可持续。但生物经济演绎形成的新产业体系,通过采取生物过程与生物炼制技术,就有显著的“无中生有”的特点,从根本上降低了对化石基原材料与能源的依赖。另一方面,生物农业技术的发展,也减少了传统农业对土地、气候等资源性条件的依赖。两种“依赖”的减少,使得农业、工业更具有可持续性。从另一方也形成了“人与自然、环境”和谐相处的技术基础。


第四、生物质是基础资源。生物质将是驱动生物经济发展的基础资源,也正因为如此,未来生物经济具体产业形态和业态的发展成长将会受到研究进展与成果转化的塑造。生物经济的发展源自遗传工程、基因测序和高通量的工业自动化三大基础技术,未来也会继续因这些基础技术的进一步发展而衍生出新的增长潜力,加之与合成生物学、蛋白质组学、生物信息学、计算生物学等新兴技术的结合将会产生一些目前我们还无法想象的新的生物质等新技术、新服务和新业态


第五、如影随行的风险。生物技术的发展充满了期望与机会,风险也如影随行。在改变社会经济形态的同时,也因其“两用性(Dual Use)”而对经济社会、人与生态充满了难以预估的风险,并且如果应用不当,生物科技的风险将远超其带来的益处。相较于数据技术和AI带来的数据风险,生物技术带来的生物数据隐私风险将会有过之无不及,因为互联网、人工智能获取的数据仅仅是人类外部数据,而生物数据是来自于人类自身,甚至是人类潜意识等,这些数据更敏感、更个人化。并且,如果数字技术、计算科技出现了危害和危险,我们可以通过关闭电源或拔出插头的形式进行关闭,但生物科技一旦启用,很难有一个可以及时“关闭”的方式,并且没有确切的物理防护边界,同时生物体自身具有自我修复和自我复制的特征。另外,生物学相互关联的特性也会增加“预期之外”风险的可能性;较低的进入门槛潜藏着巨大的滥用风险,如CRISPR操作的可及性及工具包可通过网购获得,并由此衍生出新的“职业”——生物黑客;再一个,就是不同国家技术掌握度的不同导致新的不平等、不均衡等问题。


第六、因此,生物技术创新很大程度需要政府、科学家、监管者和社会的参与,因为不同国家管理规范对潜在风险的界定不一,也导致不同的司法区域对潜在生物风险的应对、预防和竞争的不同。因此,在从过去带有重大风险特征的技术浪潮的应对中总结应对方案时,需要有基于技术融合、迭代的前瞻性洞见参与其中。


第七、生物经济的驱动力,来自几个方面,一是经济社会发展过程中不断出现的新需求,总体人口数量的增加和收入的增加激发了对生物初加工的需求,人口结构的改变凸显出对健康的迫切需求,生态环境的压力催生了生物育种和低排放等工业应用创新的需求。二是技术的进步与叠加演绎路径“基础技术—迭代融合—新兴技术”。三是成本的稳定与持续下降,基因测序的普及应用到多个领域,甚至无处不在的应用。其中一个显著的原因,就是工业自动化的引入导致测序成本从人类基因组计划起始下降了100多万倍。因此,领先技术的出现到一个经济形态的形成中间需要一个发展过程,这个过程有下游应用市场巨大需求的驱动,也有技术的快速发展、成熟,以及成本上的突破和大量合格的产业人才的参与等,当然还有社会的接受度和政策法规环境等。并不是一项科技创新的出现,必然会有市场应用。


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上游下游“两头都要抓,两头都要硬”

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》对“发展壮大战略性新兴产业”不仅提出“战略性新兴产业增加值占GDP比重超过17%”的具体目标,还在“构筑产业体系新支柱”中提出“推动生物技术和信息技术融合创新,加快发展生物医药、生物育种、生物材料、生物能源等产业,做大做强生物经济”,这段话,是否为“做大做强生物经济”指明了路线图?您还有没有别的建议?“做大做强生物经济”,究竟路在何方?
刘沐芸

生物医药、生物育种、生物材料和生物能源等产业,是生物经济重要组成部分,也是基于我国科研、产业基础和未来目标而拟定的需要重点关注,并具备优先重点部署条件的产业领域。生物医药应对的是人民群众的生命健康,生物育种应对的是粮食安全,生物材料和生物能源应对的是对化石基原材料与化石能源的依赖,转向绿色可持续发展。

前面讲过,生物经济是深度依赖基础技术进步和多学科技术融合迭代的一种不同于农业经济、工业经济的全新经济形态,因此随着新兴科技的不断出现,生物经济会爆发出巨大的发展潜能和一些当前我们还无法想象的技术应用和服务,如生物计算、人机结合、生物系统等支撑生物经济发展壮大的关键核心技术的领先性,团队、成果转化路径,良好的支撑成果转化的政策环境的营造等,都需要配套和并进。


因此,除了部署下游的具体应用,还需关注上游的关键核心技术和工具研发的部署和攻克,形成对上游关键核心技术和工具的掌控度与控制力,下游的应用服务才能百花齐放。我们要从“拿来主义”走向“自主可控”。我想这可能就是习近平总书记在2021年中国国际服务贸易交易会全球服务贸易峰会致辞中宣布“深化新三板改革,设立北京证券交易所,打造服务创新型中小企业主阵地 ”,从而培育“专精特新”的出发点和用意吧:如果上游的关键核心技术和工具不掌握,下游的服务贸易就会失去自主可控的源头供给,上游(不同产业领域中掌握核心技术和工具的“专精特新”)、下游(具体应用、服务和产品)“两头都要抓,两头都要硬”
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