生物材料產業發展現狀及天津濱海新區應對策略

楊煜

One

生物材料產業概況

生物材料的定義

生物材料也叫生物醫用材料，是一種植入生命系統內或與生命系統相結合而設計的物質，它與生命體不起藥理反應。主要用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、檢查及治療疾患等醫療、保健等領域，能執行、增進或替換因疾病、損傷等失去的某種功能或能恢復缺陷部位，其作用藥物不可替代。

生物材料的發展已經有非常長的歷史，自人類認識了解材料起，就有了生物材料端倪。有學者依據生物醫學材料的發展歷史及材料本身的特點，將已有的材料分為三代，它們各自都有自己明顯的特點和發展時期，代表了生物醫學材料發展的不同水平，如圖1所示。

生物材料的分類

當今社會醫學水平的提高以及人類生活質量的改善，大大促進了生物材料的發展，生物材料應用廣泛，品種眾多，根據不同的分類標準，生物材料可以分為見表1。

Two

國內外生物材料產業發展現狀

生物材料產品的研究與開發不僅具有巨大的經濟效益又兼有重大的社會效益。隨著人類文明進步以及經濟的快速增長，人類更加注重生活品質，更加注重康復和保健，這給予生物材料產業龐大的市場。與此同時，交通工具大量涌現，生活節奏加快，這給疾病、自然災害、意外事故的發生提供了溫床。因此，發展用于人體組織和器官再生與修復的生物醫用材料具有重大社會效益。

國際生物材料產業發展現狀

國際社會日益重視生物材料的研究與產業發展。生物材料的研究和產業化對社會和經濟的重大作用正日益受到各國政府、產業界和科學界的高度重視，其研究與開發被許多國家列入高技術關鍵新材料發展計劃，并迅速成為國際高技術制高點之一。美國國防部將生物材料列入5 種高技術關鍵新材料發展規劃。德國、日本、加拿大、法國、澳大利亞及韓國等國家和地區紛紛公布自己的生物材料研究計劃及巨額投資來吸引人才或引導投資，以期能夠在此領域內的世界性競爭中占一席之地。目前，美國、西歐、澳大利亞和日本均組建了10余個高級別多學科交叉的國家生物材料與工程中心。

生物材料產業的經濟地位日益提高，有望成為本世紀世界經濟新的增長點。近年來，世界生物材料市場發展勢頭更為迅猛，其發展態勢可與信息、汽車產業在世界經濟中的地位相比。全球生物材料市場規模迅猛擴張，其中1995年至2010年期間，全球生物材料市場規模增長了19倍，達到了4000億美元。

就市場需求面而言，主要市場增長動力來自于歐、美、日等國家老年人口數目提升及慢性疾病問題逐漸增加，對于人工關節等骨科應用及心臟支架等心血管應用的需求持續攀升，預期未來市場將仍維持穩定成長趨勢。同時由于全球生醫材料的應用領域的擴展、產品技術的改良和人們對生物材料產品接受度的逐漸提升，也是促使生物材料市場需求和提升市場規模的主要推動力。預計在不久的將來生物醫用材料及其制品產業成為本世紀經濟的一個支柱性產業。

國內生物材料產業發展現狀

我國生物材料產業起步于上世紀80年代初期，到現在為止，仍然屬于起步階段。我國生物醫用材料研制和生產迅速發展，初具規模，已經成為一個新興產業，總產值的增長率遠高于國民經濟平均發展速度。從上世紀90年代到2011年，我國生物產業年均增長均超過20%。然而，我國生物材料產業所占全球生物材料市場份額較低，最高時僅占2%左右。

我國生物材料發展起步晚，發展基礎薄弱。由于我國生物材料研究和產業化起步較晚，導致我國在生物材料市場全球競爭中失去先機。目前，我國生物材料企業產品沒有自己的專有產品和自主知識產權，生產的產品大都屬于在國外技術非常成熟且國外廠商并不愿意生產的初級產品。同時由于生產技術裝備、管理與操作工素質等因素，導致目前我國生產的生物材料質量一直處于中低檔水平，鮮見有高質量的國產生物材料。由于我國生物材料質量問題，我國生物材料與制品約有70%～80%需要進口，且我國生物材料和制品所占世界市場份額不足1.5%。

我國政府日益重視生物材料產業發展。2006年國務院發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020）》不僅將生物技術作為科技發展的5個戰略重點之一，同時在基礎研究等方面也給予了高度重視。2010年9月通過的《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》也將生物產業列入戰略性新興產業，并明確指出要求“加快先進醫療設備、醫用材料等生物醫學工程產品的研發和產業化，促進規模化發展”。在2011年7月科技部發布的《國家“十二五”科學和技術發展規劃》中第四部分“四、大力培育和發展戰略性新興產業”也明確指出要大力發展包括生物材料在內的生物產業。

我國生物材料產業市場前景廣闊。據民政部門報告，我國現有的肢體不健全患者已超過1500萬個，其中肢殘患者約800萬個；由類風濕引發的大骨節病患者有數百萬；冠心病患者已超過1000萬個；白內障盲人約500萬個；牙缺損和牙缺失患者高達3億～4億人；肝炎病毒攜帶者1.2億人；心血管病患者2000萬人；需計劃生育的育齡婦女2000萬人；伴隨人口老齡化（60歲以上的老年人口已達1.39億人，約占全國人口的10.69%） 的骨質疏松患者7000萬人；每年由于疾病、交通事故和運動創傷等造成的骨缺損和缺失患者人數近1000萬人；需要進行顱頜面等整形的人數有數千萬人。這還不包括數目龐大的各類軟組織、血液和器官疾病患者人數。

上述疾病的治療均需要生物材料，從而為生物材料產業創造了巨大的市場。據統計，僅2008年，包括生物材料在內的生物行業總產值就已經突破8000億元人民幣。在“十二五”發展熱點研討會上，中國工程院院士張興棟表示，生物醫學材料的技術和產業都處于起步階段，并在不斷變革之中，我國生物醫學材料市場正處于“井噴”前夕，前景比較廣闊；保守估計，到2015年，將實現銷售額200億美元，同期國際市場份額為6.2%，帶動相關產業收入將達600億美元。

Three

濱海新區生物材料產業發展現狀

濱海新區生物材料產業技術研發能力不強、產業基礎薄弱，尚處于起步階段。但關聯產業如生物醫藥、新材料均是濱海新區核心產業，有一定的產業基礎；南開大學、天津大學以及生物醫藥聯合研究院等科研實力雄厚的教學與研究機構在生物醫藥、新材料等領域都有很強的科研實力，這對濱海新區今后發展生物材料產業提供了可能。由此可見，雖然濱海新區發展現狀不盡人意，但是具有很大的市場發展潛力。

濱海新區研發能力不強，研究領域處于空白

根據布局在濱海新區的研究院所、高等院校等創新機構的研究方向發現，濱海新區雖然擁有國際生物醫藥聯合研究院、中科院天津工業生物技術研究所、南開大學泰達學院、天津大學濱海工業研究院以及天津科技大學等生物領域的研究與教學機構，但對于生物材料或生物醫學工程相關的研究基本處于空白。雖然南開大學和天津大學在生物材料領域科技成果產出較多，有較強的科研能力，但相關研發團隊基本分布在市內的校區，輻射濱海新區的能力有限。

產品結構單一、企業數量偏少

濱海新區擁有生物材料領域的企業較少，產品結構單一，企業分布也較分散，沒有形成完整的產業鏈。天津世紀康泰生物醫學工程有限公司（原天津泰達生物醫學工程股份有限公司）和天津國韻生物材料有限公司是濱海新區為數不多的生物材料公司。世紀康泰主要產品為人工晶體系列產品，而國韻生物材料主要產品則是可完全生物降解的生物基高分子材料聚羥基烷酸酯（PHA）及其應用產品，雖同屬濱海新區但產品相關度低，再加上濱海新區相關企業稀少，無法形成有力的產業發展合力。

政策支持乏力，濱海新區相關政策處于真空狀態

天津市有關支持生物材料發展的政策，僅有《天津市中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》中，在生物醫藥及工程技術領域提到“醫用納米生物材料與技術，骨科植入材料和醫用塑料技術與產品；”和新材料和納米技術領域中提到“生物醫學材料重點發展可控生物降解材料，具有天然生理功能的人工器官和組織工程材料，環境響應醫用材料，研究材料的生物相容性及其評價方法。”，后續具體的支持政策沒有出臺，僅停留在規劃層面。甚至在濱海新區十二五規劃中也沒有體現支持生物材料產業或生物醫學工程領域發展的相關內容。

Four

濱海新區應對策略

結合濱海新區生物材料產業發展所面臨的起步晚、研發能力不強、產業基礎薄弱等問題，提出以下建議。

加強原始創新研究，重點突破

當前，濱海新區生物材料領域原始創新能力偏低，原始創新研究成果稀少。為改變這一局面，建議一是根據“自主創新，重點跨越，支撐發展，引領未來”科技工作的指導方針，以市場需求為導向，選擇具有一定基礎和優勢、關系國計民生的關鍵領域，從濱海新區企業的緊迫需求出發，著力突破重大關鍵、共性技術，集中力量、重點突破，實現跨越式發展。二是積極推進企業、高校、科研院所的“產、學、研”合作，結合實際形勢，積極研發新產品，推動產品升級換代，提高產品附加值。

整合研究機構，協同創新

根據研究基礎、領域需求，整合研究機構和共享研究資源，避免散兵游勇獨立作戰，既可以避免重復研究，使科研長期處于低水平，也可以促進資源共享，提高研究水平，開發出更多附加值更高的產品，共同推動研究工作健康發展；理順、構建材料合成與選擇、體外實驗、動物實驗、臨床實驗等不同階段的試驗流程，避免因好的材料由于各種試驗不能按計劃完成導致無法報批形成產業化而造成不必要的損失；嚴格、規范和簡化報批程序，鼓勵跨領域、跨學科的科技人員協同創新，重視基礎研究和應用研究的銜接，重視技術集成。

注重科技招商，填補空白

針對濱海新區生物材料領域產業基礎薄弱、技術創新能力不強的問題，濱海新區應加大科技招商工作力度，以填補產業和技術空白為目標，以國家生物醫藥國際創新園、天津國際生物醫藥聯合研究院、中科院天津工業生物技術研究所、南開大學泰達學院、天津大學濱海工業研究、天津科技大學等創新機構和濱海新區生物醫藥科技企業孵化轉化載體、科技園區、科技企業孵化器、大學科技園等招商載體為招商引智平臺，有針對地吸引技術能力突出、產品競爭能力強的生物材料企業和海內外高端人才來濱海新區落戶，以期可以填補濱海新區產業技術空白，加速濱海新區生物材料產業全鏈條的形成。

整合社會資源，推動科技成果在濱海新區轉化

建議由合適的組織或機構搭設風險投、融資平臺，健全、完善風險投資體系，結合生物材料產業化須經歷小試、中試、工業試驗、市場開拓、 壟斷期生產、穩定生產期和衰退期等7個階段的特點全程跟蹤，積極促進技術創新與成果轉化；加大共性技術研究與共享，尤其是重大攻關技術。重視高水平公共技術平臺建設，成立生物材料技術研究、開發的國家級、市級的公共技術平臺、合作研究平臺和技術轉化平臺以及人才培養的基地。

發揮政府作用，助力產業快速發展

建議充分發揮濱海新區政府在引導、扶持和資助方面的作用，保證資助的集中、有效和安全；加大研發投入，大力推進產業化進程。堅持中長期計劃與年度計劃相結合，堅持基礎研究與應用研究并舉，堅持制定專項科技計劃、整合重構資助政策，以濱海新區現有企業產品為主體，鼓勵和支持可以補充濱海新區產業鏈的生物材料企業發展；設立專項資金支持和鼓勵跨學科、跨部門協作，在突破重點領域技術難點的同時，注重推動產業快速發展。