中國科學院生命科學與生物技術局
(中國科學院 北京 100864)
2009年初,為應對國際金融危機,按照國務院《關于發揮科技支撐作用促進經濟平穩較快發展的意見》的要求,中國科學院負責推動 “生物技術創新與生物產業促進計劃”。以此計劃為契機,中科院組織了生物產業科技創新聯盟,不斷探索、實踐、改革和發展以政、產、學、研、金、用聯合為核心的運行機制,積極探索新的技術轉化與產業融資渠道,加速推動以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系的建立,有力地推動了科企的緊密合作,在推動中科院生物技術創新研究的同時,加速了科技成果向企業的轉移轉化,走出了一條生物產業領域產學研有效結合的新路。
進入新世紀以來,生命科學和生物技術研究不斷取得重大突破,這種突破正在農業、醫藥、能源和化工等領域孕育和催生新的產業革命,進而引發新的產業形成和發展。為應對氣候變化、能源安全、糧食安全等全球性問題帶來的新挑戰,各發達國家緊緊抓住新一輪的產業發展機遇,競相出臺發展戰略,加大政府扶持力度,將發展生物產業列入國家發展戰略。例如,美國于2009年和2011年兩度發布國家創新戰略,推動包括生物技術在內的國家重點項目取得突破,投資創新基礎構架建設,確保美國在全球的研發優勢及重點新興產業的領先地位;歐盟委員會于2010年3月公布了 《歐洲2020戰略》,確立了生物技術等優先發展領域,目標是通過高效使用資源和鼓勵創新以實現經濟更加健康、更加可持續和更為綠色地發展。日本確定了“生物產業立國”戰略,并啟動實施了“生物行動計劃”。印度研究制定了《印度生物產業發展戰略規劃》,強調生物產業對國家經濟增長的重要作用。據報告顯示,近年來全球生物產業銷售額幾乎每5年翻一番,增長速度是世界經濟平均增長率的近10倍。許多國家生物與醫藥相關產業的產值占GDP的比例已達10%,還有一些國家高達15%。
近年來,國家采取了一系列措施加大對生物技術創新和生物產業發展的支持力度。2007年國務院轉發的《生物產業發展“十一五”規劃》是我國第一次將生物產業作為國民經濟和社會發展的重要戰略產業進行整體規劃部署,首次提出了我國生物產業發展目標。2009年6月國務院發布《促進生物產業加快發展的若干政策》,提出必須抓住生物科技革命和產業革命的機遇,將生物產業培育成為我國高技術領域的支柱產業。2010年,國務院發布《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》,提出將生物產業作為現階段發展重點,明確發展思路和目標,力爭實現新的突破,成為國民經濟的支柱產業。發展生物產業,已經成為我國實現戰略轉型、應對經濟危機的重要手段之一。在國家宏觀政策的引導下,我國生物產業近年來持續快速增長,已逐步形成規模化效應。2010年我國生物產業產值已躍升至16000億元左右,年均增速達21.6%。目前,我國生物產業自主創新能力顯著增強,建設了一系列國家研究中心、國家工程實驗室和企業技術中心,整體技術能力大幅提高,一批關鍵技術獲得突破,一批重大創新成果實現了產業化。但是還應看到,與發達國家相比,我國在生物產業發展中還面臨原始創新不足和成果產業化水平較低等問題。尤其在產業化應用階段,由于存在綜合配套能力弱,產研脫節嚴重,導致很多創新成果不能及時轉化,在新技術、新產品領域與國外先進水平差距不斷拉大。
近年來,中科院生命科學與生物技術研究發展迅速。以促進我國生物產業快速、持續、健康發展為目標,加強了在人口與健康、工業、農業等領域的生物技術基礎和應用發展研究,依托人口健康與醫藥創新基地、先進工業生物技術創新基地和現代農業科技創新基地,全面推動了生命科學的原始創新研究和生物技術的應用推廣研究。啟動了“艾滋病和病毒性肝炎新型疫苗和新藥研究”、“纖維素乙醇的高溫發酵和生物煉制”、“小麥水稻重要形狀分子設計及新品種培育推廣”等重大項目,在新藥創制、診斷試劑開發、小麥品種培育、生物農藥研制、工業酶與大宗發酵產品開發等重要領域形成了一批關鍵核心技術,實現了水稻基因組與功能基因研究突破、首次用iPS細胞克隆活體小鼠、成功研制出我國第一個具有自主知識產權的沙星類抗菌藥物——鹽酸安妥沙星,實現了長鏈二元酸的生物法生產、多拉菌素的工業化生產、獼猴桃新品種的規模化種植、病毒殺蟲劑等生物農藥的注冊生產等等,積累了一批有潛在應用價值的成果。目前,中科院有40多個研究所涉及生物技術研發和創新,隊伍達1萬余人,建立了一批具有國際先進水平的技術創新平臺,與地方和企業共建了一批研發中心、技術轉移轉化中心和科技園,與企業共建了一批聯合實驗室和工程中心。
2011年起,中科院進入“創新2020”實施階段,國務院常務會議明確要求中科院“加強與企業、產業部門、地方、大學和其他科研機構以及國際的科技合作,吸納國際創新資源,促進產學研結合,加快科技成果轉化。”因此,及時有效地實現生物技術成果的轉化與產業化,為生物產業發展提供強有力的科技支撐成為中科院責無旁貸的歷史使命。
一方面由于長期以來的機制體制和評價體系等原因,研究人員更愿意承擔國家任務、從事基礎研究、發表科學論文,對承擔企業委托研究、開展技術服務缺乏積極性。由于科學研究與市場需求、產業開發脫節,往往形成難以轉化為生產力的“半成品”技術,創新資源無法向企業集聚。另一方面,由于我國生物企業的規模目前都偏小,且成熟度低、缺乏前瞻投資意識,慣于購買能直接投產的“成品”技術,對創新投入嚴重不足,技術水平低,產品國際競爭力差。同時由于我國科技風險投資市場尚不健全,生物技術產業發展資金短缺,大批新技術缺乏轉化平臺。這些問題導致了我國科技成果轉化率遠低于發達國家,投入回報率低。
2009年初,為應對國際金融危機,進一步支撐我國經濟發展,在中科院組織實施的專項行動計劃中提出了“生物技術創新與生物產業促進計劃”(以下簡稱 “促進計劃”)。“促進計劃”的總體目標是建立政、產、學、研、金、用密切結合的新模式、新機制;建立政府、科研、企業、金融等部門共同參與的創新聯盟;建立多元化的生物產業科技創新基金資金和科研投入新模式;以滿足市場和企業需求為導向,實現中科院技術創新和技術轉移轉化能力的提升,推動一批創新成果的產業化,促進一批大型企業迅速成長,促進國家生物產業群的積聚。
為保障“促進計劃”的實施,由中科院生命科學與生物技術局 (以下簡稱生物局)牽頭,建立了由科研單位、大學、企業、政府、金融機構等組成的生物產業科技創新聯盟(以下簡稱“創新聯盟”),“創新聯盟”作為“促進計劃”實施載體,由中國工業生物技術產業創新聯盟、中國藥物產業科技創新聯盟和中國綠色生態農業科技創新聯盟三個部分組成。“創新聯盟”的宗旨是通過政策和資金引導,鼓勵和支持科研機構與企業合作并引入市場機制,為科研人員尋找多元化的風險投資基金;鼓勵企業前瞻投資科研項目,支持企業開展技術孵化和產業化投資;延伸技術創新價值鏈,支持地方發展高科技產業。“創新聯盟”為企業成員提供技術研發和技術轉化支持,提供科技信息和科技咨詢服務,幫助企業培養專業人才;為科研成員提供資金、試驗材料、試驗場地等支持,通過平臺建設,幫助科技成果孵化轉化;同時“創新聯盟”設立企業科技創新基金,用于資助科技合作。“創新聯盟”建立了信息平臺(http://www.biotech.org.cn/union/),促進了聯盟成員的交流與技術合作。“創新聯盟”秉承“平等自愿、互惠互利”的原則,成立以來得到了越來越多的科研機構、企業、地方政府的擁護與支持,目前聯盟企業(包括外資企業)達到170余家,規模與影響不斷擴大。“創新聯盟”的發展為“促進計劃”的實施奠定了良好的基礎。
通過“促進計劃”的實施,推動了多個研究所與企業的對接,實現了生物醫藥、現代農業和工業生物技術領域一批創新成果的產業化。據不完全統計,2009年,中科院通過技術授權、企業參股、示范推廣等方式,生物醫藥與醫療器械技術領域和農業技術領域均實現銷售收入超百億元。2008年中科院營業收入大于3000萬元的研究所投資企業中生物技術類企業有12家,利潤總額大于300萬元的研究所投資企業中生物技術類企業有11家。
在生物醫藥領域,上海藥物研究所研制成功的我國第一個具有自主知識產權的沙星類抗菌藥物——鹽酸安妥沙星,通過與安徽環球藥業股份公司合作,實現了生產上市;上海生科院生物化學與細胞生物學研究所研制成功的蛋白抗腫瘤藥物通過技術轉讓,將專利與技術授權賽諾菲-安萬特公司實施,由該公司在全球范圍內進一步開發該項抗腫瘤新藥物,合同金額約為6000萬美元(外加銷售額提成);上海藥物所研制成功的抗丙肝一類新藥實現了向天津紅日藥業股份公司的轉讓,合同金額約2500萬元。中科院生物局與華蘭生物工程股份有限公司共同設立“生物技術創新與產業化聯合基金”,面向企業需求,確定對手足口病雙價疫苗的聯合研發等3個項目進行支持,形成聯合攻關的研究方案和合作機制。通過“創新聯盟”的推動,不僅促進了新藥開發創新價值鏈的打通,同時還促進相關研究所與醫藥企業聯盟(如石藥集團、江蘇恒瑞、上藥集團等)共同建設創新藥物孵化基地,聯合承擔國家新藥重大專項任務,與地方共建藥物研發中心等,對助力我國生物醫藥產業發展產生了實質性成效。
在現代農業領域,動物所研發的昆蟲病毒生物農藥與河南省濟源白云實業有限公司合作實現了技術轉化,開發出4種病毒原藥,9種病毒生物農藥產品,實現年生產病毒原藥5噸,制劑200噸,已應用于蔬菜、棉花、煙草、蠶桑等作物的大面積生物防治,目前產品已銷往歐洲市場。武漢植物所研發的優質耐貯晚熟黃肉獼猴桃新品種 “金艷”轉讓給“四川中新農業科技有限公司”,目前在四川蒲江縣實現1萬畝種植,并規劃5年內建立5萬畝核心獼猴桃產業帶,整合帶動農戶發展12.5萬畝。在海南蔬菜生產基地開展的綠色農業技術集成與示范中,每畝同比減少投入超千元,節約費用36.15%,同時減少用藥10次左右,減少施肥4次。示范基地苦瓜、冬瓜和辣椒比農戶分別增產130%、50%和130%。
在工業生物技術領域,生物法合成長鏈二元酸技術在山東瀚霖公司成功實現了萬噸級生產,這一技術使得長鏈二元酸生產成本比化工法低30%,綜合能耗低20%,綜合收率高10%,項目一期工程1萬噸級已于2009年建成,創效益數千萬元,二期工程2萬噸級即將建成,項目完成后瀚霖公司將成為世界上最大的長鏈二元酸生產企業。植物生理生態所通過與海正藥業合作,建立除蟲鏈霉菌的高效基因組遺傳操作系統,將多拉菌素的發酵水平提高了20多倍,實現了多拉菌素工業化生產,這是我國利用基因組工程構建和改良抗生素工業生產工程菌株的第一例,對于利用基因操作技術提升我國抗生素大型企業的競爭力具有重要意義。此外,在生物質資源的可持續供給、生物基產品的高效生物合成、生物綠色工藝、生物制造的系統集成等方面取得的一系列重大科技創新成果,通過與企業合作,實現了脫落酸、寧南霉素等多項產品與技術的產業化,促進了生物制造新興產業形成,帶動了傳統發酵產業轉型升級。
為調動生物技術企業積極性,加速技術成果的轉化,“促進計劃”積極協助研究所和企業爭取國家相關計劃的支持,2009年1月,《中國科學院生物技術創新與生物產業促進計劃》建議方案上報國家發改委,申請對基因組工程改良多拉菌素高技術產業化項目、新型乙肝疫苗——漢遜疫苗的大規模分離純化高技術產業化項目、病毒性肝炎系列診斷試劑盒高技術產業化項目、生物發酵法年產1000噸谷氨酰胺高技術產業化項目、系列新型高效病毒生物農藥高技術產業化項目等一批具有自主知識產權,對產業發展具有重要支撐作用的技術成果轉化項目給予國家資金補助,該批項目于2010年1月獲得國家發改委批復,總投資超過5億元,國家補助資金5000余萬元。項目涉及生物醫藥、現代農業和工業生物技術等多個領域,項目的實施對推動行業產業技術升級、帶動區域經濟發展起到了很好的示范帶動作用。這批項目的批復是國家發改委首次通過專項的形式支持中科院生物技術創新成果產業化。目前這批項目已順利實施并取得預期效果,后續項目也在組織申報過程中。
由于目前我國技術轉移轉化機制尚不成熟,金融服務和融資機制體系尚不完善,缺乏針對高新技術產業轉化階段和企業成長階段的風險投資基金,從而影響科研成果實現轉移轉化,制約生物產業發展。為解決這一問題,創新聯盟積極加強與金融機構的合作,幫助聯盟企業獲得技術孵化與產業化資金;積極引導聯盟企業增加技術創新投入,設立企業科技創新基金;積極推動地方政府在現有基礎上集成相關資金,多渠道支持生物產業發展,目前,“促進計劃”已吸納政府、金融、企業等資金投入數十億元。為配合生物產業促進計劃的實施,2009年,中科院與國家開發銀行簽署全面合作協議,協議的簽署為國家開發銀行提供了具有可操作性的生物產業融資模式,也為聯盟企業成員融資開展研發、產業化等工作提供了更加優惠靈活的政策支持。同時,依托“創新聯盟”專家力量,對生物產業初期的融資模式進行研究,通過對全球生物產業融資特點分析和融資渠道比較,探討不同階段生物技術企業的融資特點,借鑒國際經驗,為國家開發銀行設立新金融產品提供決策依據和意見建議。除與傳統金融機構合作,“促進計劃”還積極嘗試與風險投資建立合作,探索適合推動生物技術創新與產業化的投資運作新模式。
縱觀世界經濟發展規律,以創新單元為中心的集群發展在新產業發展中占據顯著優勢。“促進計劃”通過區域創新集群布局和新產業模式示范,推動區域性生物產業的形成與發展,實現了地方產業技術水平的提升,帶動了地方經濟的發展。在工業生物技術領域,通過天津工業生物技術研究所、青島生物能源與過程研究所和湖州工業生物技術研究中心的建設,形成了環渤海和長三角兩大區域創新集群布局。其中,湖州工業生物技術中心建立以來與浙江升華拜克生物股份有限公司、英國SUNNYTECH.Ltd等國內外多家企業成立了聯合實驗室,吸引了浙江中科鴻安生物工程有限公司等多家生物技術公司落戶湖州,2009年達成技術轉讓項目5項,技術入股合資合同1項,合作產業化項目1項,據不完全統計,2010年新增企業合作經費450余萬元,技術轉移新投產項目11項,涉及產值達22億元。
在生物醫藥領域,依托上海藥物所,聯合生物物理研究所和上海生命科學研究院等技術力量,在蘇州通過設立中科院吳中生物醫藥研發中心,創新機制體制,聯合多方投入,加快了中科院生物醫藥的技術創新、產品研發和成果轉化,同時為區域生物醫藥產業發展聚集創新資源,提供科技支撐。該中心以生物醫藥研發園內的3000平方米大樓作為首期啟動區,由中科院生物局負責征集入駐項目,吳中區政府為入駐單位和項目提供扶持,實現了一批創新項目的孵化。
在現代農業領域,組建了“中國科學院綠色農業技術集成與發展中心”,在東北、河南、山東、四川和海南省,建立了綠色高效現代農業模式示范,建設了河南縣域糧食高產示范工程、山東禹城信息農業示范工程、東北院軍現代化農業示范工程、海南綠色蔬菜示范工程等項目,實現了“節藥、節肥、節能、節水”綠色可持續現代化農業生產。其中,河南縣域糧食高產示范工程在封丘縣潘店高產區、應舉中產區、曹崗低產區3個萬畝級示范區成功實現示范化生產,實現中低產田改造7.2萬畝,應用均衡增糧技術體系在封丘核心示范區建設高產田6萬畝,輻射面積達320萬畝,2009年,中科院生物局與河南省聯合簽署了 “高產高效現代農業示范工程”合作框架協議。東北院軍現代化農業示范工程由中科院與沈陽軍區合作開展了生態高值農業技術集成和 “大馬力+科學種田”的精準農業研發示范,實現了萬畝以上示范田產量增長20%,平均效益增長8.3%,展現出了東北現代農業發展的雛形,并對當地鄰近的縣域產生了積極影響,2010年10月雙方簽署了“現代農業示范工程合作框架協議”。
此外,為配合國家和地方的生物產業基地建設,中科院生物局與多個地方高新區簽訂了共同推動生物產業發展的合作協議,通過與地方政府密切合作,促進了地方生物產業群的建立和創新能力的提升。
“促進計劃”積極探索與國外企業的合作,通過促進國外技術領先企業與國內企業的合作,實現相關產業升級換代。目前已與新西蘭開展生物能源方面的合作、與美國開展食物安全與農業生物技術等方面的合作、與日本開展微生物資源和環境生物技術等方面的合作。其中,在生物能源領域,在中科院生物局的積極組織和協調下,成功促成LanzaTech公司利用鋼廠尾氣生產燃料乙醇技術的引進。2010年6月,寶鋼、LanzaTech和中科院簽訂了“利用鋼廠尾氣生產燃料乙醇”技術商業化戰略合作意向書。根據合作條款,寶鋼與LanzaTech合作成立合資公司,在中國建立第一個商業化、大規模利用鋼廠尾氣生產燃料乙醇的工廠。同時,按照協議約定,共建生物能源研發中心,由合資公司對中心進行投入,由中科院提供技術支持。寶鋼與LanzaTech合作建設的300噸中試生產線預計將于2011年底建成運行。中國是全球最大的鋼鐵生產國,對生物燃料也有迫切的需求,這一技術的引進,在促進鋼鐵行業節能減排的同時可以大規模地生產生物燃料,符合我國節能減排的國家戰略,項目的成功實施,將產生積極的帶動和示范作用,提升我國鋼鐵制造行業清潔生產水平。在此基礎上,中科院還進一步推動了LanzaTech與河南煤化的合作,共同開展“煤基合成氣生物乙醇”項目,利用煤炭氣化生物發酵法生產乙醇燃料及其他化工產品,聯合建立生物能源研發中心,合作建立示范工廠。通過中科院、LanzaTech、寶鋼等企業的合作,“促進計劃”首次建立了國外技術供給方、國內技術承接方、投資方和研發方合作的新模式,實現技術的引進、消化吸收與再創新。
“創新聯盟”國際化的工作正在積極推動,與美國全球生物技術工業組織(BIO)、日本生物技術產業協會(JBA)等國際生物產業組織的合作日益深入。2011年5月,中科院生物局組團參加BIO工業生物技術大會,并與美國BIO、企業界代表探討國際技術轉移與合作。2011年5月,日本JBA企業代表團來華參加第五屆中國生物技術發展高峰論壇,并考察河南新鄉、浙江湖州和江蘇蘇州等生物產業園區,洽談生物技術合作事宜。
金融危機之后,各國競相加大了對生物技術和生物產業的投入,發達國家依托其強大的綜合技術優勢,產業規模和集中度進一步提高,在關鍵技術、先進生產技術和裝備方面的壟斷程度不斷提高,跨國公司不斷加大對我國市場的開拓和占領,從終端產品的進入擴展到從研發到市場的全面滲透。我國生物技術和生物產業與發達國家的差距正在逐漸拉大,“十二五”是我國生物產業加速發展,迎頭趕上的關鍵時期。在企業創新能力有限和創新資源稀缺現狀下,特別是面臨技術轉化環節資金缺位的現實問題,應以國家科研院所生物科技研發力量為核心,通過設立專項引導資金,引導科研人員面向市場需求和產業發展需求,從企業亟需解決的問題中去發現科技問題,通過解決企業問題,實現從知識創新到知識應用;鼓勵和支持科研機構與企業合作并引入市場機制,為轉化研究成果尋找多元化的資金投入渠道,解決生物技術產業化前期資金缺乏的問題;鼓勵企業前瞻投資技術前期研發,支持企業開展技術孵化和產業化試驗,進一步提升我國生物產業的自主創新能力,保障生物經濟的持續健康發展,促進經濟發展方式轉型。
隨著國家戰略性新興產業規劃、“十二五”生物產業發展規劃以及中科院 “創新2020”方案的實施,中科院進入了一個新的發展階段,以重點突破帶動生物技術革命的前沿科學問題,突破提高公眾健康水平、改善民生以及生態和環境等重大公益性科技問題,突破增強生物產業國際競爭力的戰略高技術問題為目標,以生物領域的科技力量為核心,發揮“火車頭”作用,集成社會資源,面向市場需求和產業發展需求開展工作,促進創新成果的轉移轉化,為國家和地方生物產業發展提供堅實的科技支撐。通過“促進計劃”的逐步實施和拓展,增強生物產業核心領域的科技創新能力,形成技術創新驅動產業發展的示范效應,促進生物經濟的健康快速發展。
“十二五”期間,以中科院生物科技研發力量為核心,聯合國內相關高校和科研院所,按照中科院“創新2020”實施方案的整體考慮,“促進計劃”擬圍繞源頭技術創新、技術孵化與技術產業化三個方面,完善創新聯盟,建立一批研發平臺和技術研發部,扶持一批生物產業基地,調整優化布局,建設區域創新集群。“促進計劃”將加強與企業、產業部門、地方、大學和其他科研機構以及國際的科技合作,吸納國際創新資源,促進產學研結合,打通技術創新價值鏈,增強技術創新能力,加快建立以市場需求為導向,政、產、學、研、金、用相結合的國家生物產業科技創新體系。“促進計劃”將圍繞重點生物企業開展聯合攻關。與中糧集團、海正集團、華蘭生物、梅花生物、天冠集團等國內生物行業知名企業建立聯合研發中心,幫助企業做強做大,爭取到“十二五”末,通過創新驅動促進若干個百億元規模生物企業的形成。“促進計劃”將圍繞重要生物產品推動行業創新。例如針對創新藥物、氨基酸、生物農藥、抗生素、生物材料等重要生物產品,通過新技術的應用,從根本上提升生產水平,顯著增強行業競爭力。“促進計劃”將瞄準構建生物產業鏈條,推動新產業形成。例如針對生物基材料和生物基化學品,從原料、菌種、工藝過程到單體、中間體、聚合材料和終端產品的應用,組織科研力量全方位介入,促進產業鏈的形成和整體發展。“促進計劃”還將進一步健全和完善創新聯盟,依托相關研究所,成立行業專業聯盟。根據產業發展需要,“促進計劃”將成立一批技術研發部,建設一批產業基地,促進區域創新集群形成,推動國家戰略新興產業的發展。同時,針對科研與經濟發展脫節的問題,為引導社會資源向創新成果的轉移轉化集中,“促進計劃”將通過對國家專項資金、大型企業研發基金、地方(區域創新集群)專項基金、風險投資公司專項基金、國際科技創新資源等多種來源的資金統一集成,募集形成生物技術創新與生物產業促進基金,集中用于成果孵化最終帶動產業化投資。通過基金的建立,實現與國家產業化項目、科技部“863”計劃與國家科技支撐計劃有效銜接,實現從科研到孵化到產業化的資金鏈。促進以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系建設。
1 國務院辦公廳關于轉發發展改革委生物產業發展“十一五”規劃的通知.國辦發〔2007〕23號,2007年4月8日.
2 國務院辦公廳關于印發促進生物產業加快發展若干政策的通知.國辦發〔2009〕45號,2009年6月2日.
3 國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定.國發〔2010〕32號,2010年10月10日.