關(guān)鍵詞: 生物技術(shù)
當(dāng)今世界各國綜合國力競爭的核心,,是知識創(chuàng)新,、技術(shù)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,。生物技術(shù)與信息技術(shù),,是當(dāng)今高新技術(shù)競爭的制高點(diǎn)。隨著本世紀(jì)末克隆羊,、克隆牛,、克隆鼠的相繼誕生,以及酵母,、線蟲,、擬南芥、人類等基因組計劃的完成或接近完成,,這一系列突破,,使得
“下個世紀(jì)是生物學(xué)的世紀(jì)”的預(yù)言越來越接近現(xiàn)實(shí)。
在1999年上海“財富”論壇上,,美國未來研究所所長認(rèn)為:雖然下世紀(jì)信息技術(shù)仍將有驚人的表現(xiàn),,但仍無法避免生物技術(shù)取代信息技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)地位,成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展動力的主要來源,,生物技術(shù)對社會的影響范圍及程度將更加驚人,。因此,各國紛紛制定本國下世紀(jì)生物技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略和計劃,,以求在下世紀(jì)的競爭中能穩(wěn)操勝券,。
我國也是如此,黨的第二代,、第三代領(lǐng)導(dǎo)人對我國生物技術(shù)的發(fā)展都寄予了厚望,。在多項(xiàng)國家科技計劃中,生物技術(shù)均占有一定的地位,。近年來,,我國生物技術(shù)工作取得了很大發(fā)展,縮小了與發(fā)達(dá)國家的差距,。
但在注意到科研成果“數(shù)量”多了的同時,,我們也注意到科研成果的“重量”輕了,尤其是象“兩彈一星”那樣能鼓舞民族志氣,、振奮民族精神的大成果十分匾乏,。
江澤民總書記在全國技術(shù)創(chuàng)新大會上的講話中指出,在市場經(jīng)濟(jì)的新條件下,,我們應(yīng)該繼續(xù)堅持并充分運(yùn)用社會主義制度能夠集中力量辦大事這個政治優(yōu)勢,。我們要選準(zhǔn)一些對推動經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展,、維護(hù)國家安全、提高生產(chǎn)力和綜合國力有重大帶動作用的領(lǐng)域,,集中力量,,大力協(xié)同,重點(diǎn)攻關(guān),,力求突破,。特別要加強(qiáng)基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性的高新技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新,,加速高技術(shù)產(chǎn)業(yè)尤其是具有戰(zhàn)略意義的新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,。
以江澤民總書記的講話精神為思想指導(dǎo),將下個世紀(jì)發(fā)展生物技術(shù)的重大戰(zhàn)略意義,、生物技術(shù)自身發(fā)展階段所帶來的機(jī)遇,、我國生物技術(shù)的基礎(chǔ)條件以及我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需求、科研院所改革的趨勢等各方面因素進(jìn)行綜合考慮,,本文提出我國生物技術(shù)發(fā)展的一些分析和設(shè)想,,與讀者探討。
1,、生物技術(shù)是一個具有戰(zhàn)略意義的,、新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)
生物技術(shù)的戰(zhàn)略意義是毋庸質(zhì)疑的。從利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育抗旱植物改善我國生態(tài)環(huán)境,、再造一個山川秀美的西北,,到研制基因疫苗和基因藥物根治一些長期困擾我國人民群眾的重大疾病,;從食品,、輕工、材料,、環(huán)保,,到刑事偵查、道德倫理,,甚至包括國家安全(有報道稱一些國家正在利用基因研究所得到的人種差異結(jié)果研制專門對付某類人種而對其他人種無害的生物武器),,生物技術(shù)無處不在,前景不可限量,。
生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化歷程還不足20年,還是一個新興產(chǎn)業(yè),。1977年,,世界第一個含人生長素釋放抑制因子的重組DNA在大腸桿菌中獲得表達(dá),在科學(xué)上標(biāo)志著人工重組DNA體外表達(dá)的成功,。不久,,第一家基因工程公司Genetech誕生了,。1982年,該公司推出了第一個基因工程藥物 ——重組人胰島素,,標(biāo)志著生物技術(shù)商業(yè)化的開始,。
美國由于有令其他國家難以相比的資金支持強(qiáng)度,一直以絕對優(yōu)勢保持著世界生物技術(shù)的霸主地位,。1998年美國生物技術(shù)研究與開發(fā)費(fèi)用為152億美元,,產(chǎn)品銷售總額134億美元,股票市場總價值970億美元,,總體上處于研究支出多于銷售收入的“播種,、耕耘”階段。目前在美國生物技術(shù)產(chǎn)品銷售收入中,,兩個生物技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域——醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)分別占88%和12%,。
截至到1998年底,美國食品與藥品管理局共批準(zhǔn)了80多種生物工程藥物和疫苗上市,,有350種正在臨床試驗(yàn)階段,,有2200種處于早期開發(fā)階段,發(fā)展勢頭相當(dāng)強(qiáng)勁,。1998年生物技術(shù)藥物銷售額為118億美元,,預(yù)計2000年的產(chǎn)品銷售總額將達(dá)到數(shù)千億美元。
1983年首例轉(zhuǎn)基因植物獲得成功,。90年代初,,轉(zhuǎn)基因植物開始環(huán)境釋放并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,中國一度是世界上轉(zhuǎn)基因植物種植面積最大的國家,。1998年全球有約9個國家種植了4000萬公頃轉(zhuǎn)基因植物,,轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品在全球的銷售收入為16億美元。各國轉(zhuǎn)基因植物種植面積及其所占比例排序如下:美國(2000萬公頃,,74%),,阿根廷(400萬公頃,15%),,加拿大(266.7萬公頃,,10%),中國(267萬公頃,,1%),。全球轉(zhuǎn)基因植物種植面積發(fā)展極為迅猛,1996年至1998年3年間面積增長了15倍,。
一向只對利潤感興趣的公司企業(yè)對生物技術(shù)也十分青睞,,如艾格福、杜邦,、孟山都,、諾華,、甚至IBM等著名跨國公司也紛紛介入生物技術(shù)。孟山都公司投資1.65億美元興建了植物生命科學(xué)研究中心,;而諾華公司則表示,,10年內(nèi)要開支6億美元建立諾化農(nóng)業(yè)研究所,集中力量開展植物基因組學(xué)研究,,投入2.5億美元研究基因藥物,。杜邦公司最近表示下世紀(jì)將以生物技術(shù)為其主要發(fā)展領(lǐng)域。各大化學(xué)公司或制藥集團(tuán)均對生物技術(shù)敞開錢袋,,保障供應(yīng),,拉開架勢,準(zhǔn)備大干一場,。有的專家預(yù)測,,到下世紀(jì)初葉,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將超過萬億美元,。
2,、生物技術(shù)正處于一個迅猛而關(guān)鍵的發(fā)展時期
產(chǎn)業(yè)之所以興旺,是因?yàn)橛懈呒夹g(shù)的強(qiáng)大支撐,。
當(dāng)今生物技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個“基因大發(fā)現(xiàn)”的時代,。正如沒有第二次“地理大發(fā)現(xiàn)”一樣,基因資源也是不可再生的,。從本世紀(jì)末開始的對基因資源的開發(fā),,可能是人類對自然“遺產(chǎn)”的最后“瓜分”。正是在這一背景下,,各類生物的基因組計劃進(jìn)行的如火如荼,。首先是本世紀(jì)末最受人矚目的科學(xué)工程人類基因組計劃(HGP),需要測定30億個堿基序列,、繪制10萬個基因的圖譜,,為下一步搞清楚這些堿基序列所代表的遺傳信息有何功能打下基礎(chǔ)。其規(guī)模之大,、意義之深遠(yuǎn),,絲毫不亞于曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃。美國政府于1990年開始實(shí)施,,初步定于2005年完成,,總投資30億美元。誘人的前景吸引了許多國家和基金會參與工作,。由于技術(shù)手段不斷更新,,1998年9月美國國立人類基因研究所(NHGRI)宣布將計劃提前到2003年完成。但同時,Perkin Elmer和J.Craig Venter等科學(xué)家在資金的支持下成立了新的基因組公司向政府計劃挑戰(zhàn),,宣稱要在3年內(nèi)完成測序工作;緊接著,,Incyte制藥公司則成立了Incyte Genetics公司,,宣布將在1年內(nèi)完成人類基因組圖譜繪制工作。我國科學(xué)家也積極參與,,并爭取到約1.3%的工作任務(wù),。經(jīng)過多方努力,2000年6月26日,,包括中國的“北京中心”在內(nèi)的6國16個中心組成的“國際人類基因組計劃協(xié)作組”宣布人類基因組“工作框架圖”的勝利完成,。江澤民主席、克林頓總統(tǒng)分別發(fā)表講話表示祝賀,。據(jù)2000年9月16日在巴黎召開的“人類基因組第8次戰(zhàn)略工作會議”上公布,,“終圖”(即完成圖)進(jìn)展比原先預(yù)計要快。現(xiàn)在的“人類全序列圖”僅有1700個“空洞”,,21,、22號染色體的“終圖”已經(jīng)發(fā)表,另3個染色體的“終圖”將于年內(nèi)發(fā)表,。到2001年6月,,大部分染色體應(yīng)該基本完成。最后一個染色體的“終圖”將保證在2003年3月底發(fā)表,,以慶祝生命科學(xué)的重大里程碑——DNA雙螺旋模型提出50周年,。
據(jù)估計,人類10萬個基因中,,有開發(fā)價值的在1000~5000個左右,。而每一個基因都可以造就一個每年利潤以億元為單位的產(chǎn)業(yè)來造福人類,這一點(diǎn)從公司之間1998年生物技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目的協(xié)議合作金額可見一斑:Merck付出1.45億美元共同開發(fā)Biogen的治療哮喘的基因藥物,;EliLilly付出2.04億美元與Ligand達(dá)成胰島素抗性和肥胖癥相關(guān)的合作研究協(xié)議,;Monsanto為與Millennium的合作付出2.18億美元;最大的一宗早期產(chǎn)品合作協(xié)議是Amgen以5億美元買下Guilford的FKBP小分子神經(jīng)營養(yǎng)劑的世界銷售權(quán),。
人類基因組計劃究竟能給人類帶來什么,?美國科學(xué)家基因天才Venter是這樣回答的:“現(xiàn)在回答這一問題,就如同剛發(fā)明電的時侯讓人們想象個人電腦一樣困難,。”
在人類基因爭奪戰(zhàn)進(jìn)入白熱化的同時,,其他各類生物的測序工作也陸續(xù)展開。其中,,酵母基因組,、線蟲基因組的測序工作已經(jīng)完成,擬南芥基因組測序?qū)⒂?000年完成,,包括水稻,、玉米,、小麥、豬,、牛,、羊、雞等主要糧食,、畜禽在內(nèi)的食物基因組計劃和包括300~500種病源微生物在內(nèi)的健康基因組計劃正在緊張進(jìn)行,,預(yù)計在10年內(nèi)全部完成?;蚪M序列測定完成后,,生物技術(shù)將告別以測序?yàn)橹鞯慕Y(jié)構(gòu)基因組學(xué)時代,而進(jìn)入以分析鑒定基因功能為主的功能基因組學(xué)時代,。
基因組測序并不是目的,,測序的完成只是人類向真理邁近了一小步,距離人類認(rèn)識自身還很遙遠(yuǎn),,各種基因組測序計劃完成之后所得到的DNA序列猶如天書般晦澀難懂,。只有認(rèn)清基因及其產(chǎn)物在生命過程中的作用,即基因的功能,,才能開發(fā)利用,、造福人類,這才是生物技術(shù)研究的最終目的,。
人類基因資源是全人類的共同財富,,人類基因組測序結(jié)果應(yīng)該是公開的和世界共享的。因此,,美英兩個人類基因組測序研究最先進(jìn)的國家已簽署一項(xiàng)政府間協(xié)議,,以阻止對人類基因序列實(shí)行專利注冊。這是一個令人振奮的消息,。依照該協(xié)議,,人類基因組計劃完成之后,人類基因序列將全部輸入到公共基因數(shù)據(jù)庫,,基因序列將無秘密可言,。此舉將是我國的一個重大機(jī)遇。這就意味著我們可以省掉大量的前期投入,,而一步跨入基因定位,、序列讀解、功能分析,、開發(fā)應(yīng)用等世界科研的前沿上來,。此舉有利于全世界的科學(xué)家共同研究,盡早突破,造福人類,。預(yù)計其它基因組計劃都會照此模式辦理,。
3、生物技術(shù)為我們提供了極其珍貴的發(fā)展機(jī)遇
與導(dǎo)彈技術(shù),、信息技術(shù),、材料技術(shù)、精密制造技術(shù)等其他技術(shù)受到西方國家禁止出口,、禁止轉(zhuǎn)讓等封鎖不同,我國生物技術(shù)研究并不受技術(shù)條件的限制,。生物技術(shù)研究所需的研究設(shè)備我們基本具備或可以順利從國外買到,。我國科學(xué)家還參與了人類基因組測序和水稻基因組測序的部分工作。國際上各類生物信息數(shù)據(jù)庫對我國完全免費(fèi)開放,。因此,,生物技術(shù)對外合作的大門是敞開的、渠道是暢通的,。這并不是西方國家對生物技術(shù)慷慨大方,,而是因?yàn)樯锛夹g(shù)是一門新興科學(xué),它尚不成熟,,需要世界各國通力合作,。
因此,雖然我們沒有財力展開植物基因組的全序列測定,,但是我們并沒有喪失參與“瓜分”的機(jī)會,,我們可以利用國外花了大量人力物力完成的基因組序列公開信息,來克隆有價值的基因,。只要我們抓住時機(jī),,善于利用國外的成果,加大對功能基因組學(xué)的研究和開發(fā)力度,,我們在測序方面的劣勢是可以挽回的,。
多年來國內(nèi)生物技術(shù)研究一直以跟蹤為主,但也基本形成了研究體系,、培養(yǎng)了研究隊伍,、跟上了國際的發(fā)展潮流。由于現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展剛剛進(jìn)入關(guān)鍵性,、實(shí)質(zhì)性的階段,,對發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家這都是新生事物,可以說,,我們和發(fā)達(dá)國家的差距是有限的,,甚至是基本站在同一起跑線的。而我國豐富的自然、歷史,、民族,、人口資源,又為我國生物技術(shù)的研究提供了得天獨(dú)厚的發(fā)展優(yōu)勢,。這使得我國有可能在生物技術(shù)領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國家一爭高低,。如果我們想在某個研究和開發(fā)領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)趕上或超過西方的話,生物技術(shù)是最有希望的,。但必須早做準(zhǔn)備,,下大力量,先下手為強(qiáng),。
4,、我國生物技術(shù)的現(xiàn)狀與問題
多年來對國際先進(jìn)水平的跟蹤使我國研究隊伍具備了一定的實(shí)力,研究和開發(fā)已基本形成體系,。尤其是近年來從歐美學(xué)成歸來的一大批中青年學(xué)者,,從國外帶回了最先進(jìn)的研究方法和技術(shù),迅速拉近了我國與西方國家的差距,,并且在國家各項(xiàng)研究計劃中已擔(dān)綱主持,,成為國家的棟梁。我們已有了一定的技術(shù)成果積累,,具備了開展產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)條件,,有些生物技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)開發(fā)的相當(dāng)成功,如我國自行研制的基因藥物α-1b干擾素年產(chǎn)值2億元,、年稅后利潤6000萬元,;自主知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉已推廣面積13.3萬公頃,間接經(jīng)濟(jì)效益1億元,。國家科技攻關(guān),、863計劃、基礎(chǔ)研究,、重大科學(xué)工程,、轉(zhuǎn)基因?qū)m?xiàng)等計劃的實(shí)施,使得我國生物技術(shù)猶如一棵久旱逢甘霖的禾苗,,迎來了前所未有的重大發(fā)展機(jī)遇,。
但是,我們還必須看到我們的問題和不足,,并盡快加以解決,,否則,我們將同歷史賦予我們的發(fā)展機(jī)會擦肩而過,,最終為時代所拋棄,。
(1)基礎(chǔ)薄弱,、急功近利,缺乏國家戰(zhàn)略措施
創(chuàng)新需要基礎(chǔ),,需要長期的,、系統(tǒng)的工作和積累。我國生物技術(shù)的主要基礎(chǔ)就是十幾年來對國外先進(jìn)水平的跟蹤和模仿,,缺乏系統(tǒng)性的,、獨(dú)創(chuàng)性的、扎實(shí)的基礎(chǔ)工作,。研究工作缺乏特色,,開發(fā)工作就更加薄弱。但是,,為突出顯示度,,每個計劃都無視這一現(xiàn)實(shí)而去追求應(yīng)用,都在選擇一些短期能見到效益的項(xiàng)目,,以求政績和成績。而對國家十分重要和緊迫的,、基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性的工作則無人問津,。這種“只想收獲、不愿耕耘”的科研導(dǎo)向,,必然會使科研浮夸浮躁,,急功近利,客觀上促成了上述沒有大成果,、缺乏自主知識產(chǎn)權(quán),、研究和成果低水平重復(fù)的現(xiàn)象。長此以往,,科研的“根基”得不到灌溉和鞏固,,科研成果等“枝葉”必然枯萎衰敗,“花”將越開越少,,“果”將越結(jié)越小,。這些都是科技計劃安排中缺乏長遠(yuǎn)打算、缺乏戰(zhàn)略布局所造成的必然后果,。經(jīng)費(fèi)越來越多,,條件越來越好,可成果的“質(zhì)量”卻大不如前,,這些看似難解的“謎”背后,,其實(shí)都有其產(chǎn)生的必然原因和條件。
沒有從國家戰(zhàn)略高度來考慮生物技術(shù)的另一問題是,,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)還沒有象信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)那樣有一個信息產(chǎn)業(yè)部作為主管部門來統(tǒng)籌,、協(xié)調(diào),、管理、推進(jìn),。
(2)科研計劃各行其是,,缺乏協(xié)調(diào)配合
目前,涉及生物技術(shù)的國家科技計劃有攻關(guān),、863,、攀登、重大科學(xué)工程,、基礎(chǔ)研究,、轉(zhuǎn)基因植物專項(xiàng)、自然科學(xué)基金等7項(xiàng),,各部門和地方自己設(shè)置的各種研究資助也有一定規(guī)模,。就國家計劃而言,雖然基礎(chǔ)研究,、高技術(shù),、攻關(guān)、轉(zhuǎn)基因植物專項(xiàng)等在名義上有所差別,,分屬不同的研究階段,,但實(shí)際情況是生物技術(shù)課題如克隆一個基因,放在基礎(chǔ)研究,、高技術(shù)研究,、攻關(guān)研究等隨便那一個計劃中,都有合理的成分,,因?yàn)殡S著課題的進(jìn)展三者的性質(zhì)是可以相互轉(zhuǎn)化的,。因此,基礎(chǔ)研究計劃中安排了一些應(yīng)用性很強(qiáng)的課題,,而應(yīng)用和推廣計劃中也夾帶著一些基礎(chǔ)性研究項(xiàng)目等現(xiàn)象就不足為怪了,。
各計劃無論屬于上游還是下游,分屬不同的單位管理,,計劃間的協(xié)調(diào)很難進(jìn)行,,都在向自己的兩端擴(kuò)張,以求計劃內(nèi)的完整配套,。這就造成了上下游計劃不銜接,,各計劃之間互不配合、平行發(fā)展,、我行我素的局面,,有限的國撥經(jīng)費(fèi)被毫無意義的低水平重復(fù),白白浪費(fèi),。同時各計劃自身的力量有限,,沒有其他計劃的配合就難以做大事,,只好惡性循環(huán),項(xiàng)目越做越小,,計劃間越做越遠(yuǎn),。
簡單強(qiáng)調(diào)計劃之間集成會造成另一種浪費(fèi)。例如,,在甲計劃中立項(xiàng)的課題,,由于集成可以在乙計劃中再次申請。如果也得到立項(xiàng)安排,,那么課題驗(yàn)收時,,同樣的一個結(jié)果可以交兩個計劃的帳,但得到的卻是雙份的經(jīng)費(fèi),。“一人多題,、一題多助、一女多嫁”的現(xiàn)象,,在科技計劃中時有發(fā)生,,而且往往發(fā)生在名氣較高的專家身上。這種現(xiàn)象是極不合理,,將嚴(yán)重挫傷廣大科研人員的積極性,,對我們的事業(yè)極為不利。
(3)科研力量分散,,缺乏全國一盤棋的考慮
我國生物技術(shù)的研究力量主要分布在中科院、教育部,、衛(wèi)生部,、農(nóng)業(yè)部等幾個部門。其機(jī)構(gòu)和學(xué)科設(shè)置基本是按傳統(tǒng)生物學(xué)的分科方法進(jìn)行的,。幾十年的一貫制,,使生物技術(shù)這門新興科學(xué)安家無門,只好分散在傳統(tǒng)學(xué)科和機(jī)構(gòu)之中,。
科研人員分屬各個部門,,協(xié)調(diào)、合作起來有一定難度,。研究課題猶如“散兵游勇”,,只能打打“游擊”,形不成氣候,,出不了大成果,。這種體制造成研究力量分散,早已跟不上形勢發(fā)展的需要,,尤其不利于國家技術(shù)平臺的建立和技術(shù)核心的形成,、基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性重大項(xiàng)目的安排,。象古巴、印尼這樣的發(fā)展中國家都已設(shè)置或重組了專門的生物技術(shù)研究所和研究中心,,研究人員相對集中和專業(yè)化,,研究設(shè)備和研究條件也相對得到改善。
(4)產(chǎn)學(xué)研不配套,,缺乏企業(yè)和地方對研究開發(fā)的有效參與
企業(yè)是創(chuàng)新的主體,。然而,在現(xiàn)有的科技計劃體制和管理體制下,,企業(yè)還很難參與研究和開發(fā),,或者說不知道該如何參加國家計劃。而研究人員取得成果后,,也存在著不知如何開發(fā)產(chǎn)品和市場的問題,。隨著生物技術(shù)的升溫,許多地方政府都把生物技術(shù)和信息技術(shù)作為本地的高技術(shù)和支柱產(chǎn)業(yè)來發(fā)展,,一些比較有遠(yuǎn)見的企業(yè)家和金融機(jī)構(gòu)也十分看好生物技術(shù)及其產(chǎn)品的研究和開發(fā),,但他們都有一個問題,就是手握重金不知該往何處投,。如何吸引地方和企業(yè)的投資,,參與國家目標(biāo)的完成,是今后需要我們研究的重要課題,,也能解決一大筆國家資金的缺口,,尤其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的資金和土地、設(shè)備條件的需求,。目前還存在著各地不顧自身?xiàng)l件,,對生物技術(shù)一哄而上的危險,如果不加以引導(dǎo)或制止,,有可能產(chǎn)生一哄而下的后果,,給生物技術(shù)發(fā)展帶來負(fù)面影響。
要鼓勵社會各界參與轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)的研究開發(fā),,拓寬投資渠道,,注重知識產(chǎn)權(quán)保護(hù),按市場規(guī)律辦事,。上下游之間實(shí)行有償轉(zhuǎn)讓,,通過下游的商業(yè)開發(fā),賺取利潤反哺上游,。要明確科學(xué)家個人的貢獻(xiàn)所應(yīng)得的報酬,,以重獎激勵科學(xué)家的創(chuàng)新精神。在生物技術(shù)得到全社會的認(rèn)可之后,,逐步形成全社會(尤其是企業(yè))投入生物技術(shù)上游研究的格局,,形成生物技術(shù)自我發(fā)展良性循環(huán)的大好形勢,。
(5)知識產(chǎn)權(quán)缺乏自主創(chuàng)新
我國雖然有一定的研究實(shí)力,但跟蹤多,,創(chuàng)新少,,沒有出什么重大成果,因而目前我國生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)開發(fā)只有幾個零星的亮點(diǎn),,沒有形成規(guī)模,,也沒有什么顯示度。生物千姿百態(tài)的性狀是由基因決定的,?;蚴巧锛夹g(shù)的“根本”和“源泉”。缺乏有自主知識產(chǎn)權(quán),、有應(yīng)用價值的基因限制了生物技術(shù)的商業(yè)開發(fā)的技術(shù)源泉,,也就限制了生物技術(shù)自我發(fā)展、自我壯大的機(jī)會,,是我國生物技術(shù)發(fā)展中最核心,、最迫切需要解決的問題,是我們的心腹大患,。
5,、我們的對策
面對千載難逢的發(fā)展機(jī)遇,我們必須站在國家戰(zhàn)略的高度,,運(yùn)籌帷幄,,決勝千里。必須把生物技術(shù)作為我國高新技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新和具有戰(zhàn)略意義的新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突破口,,堅持并充分運(yùn)用社會主義制度能夠集中力量辦大事這個政治優(yōu)勢,,以‘兩彈一星’的成功經(jīng)驗(yàn)組織實(shí)施我國生物技術(shù)的創(chuàng)新,集中力量,,大力協(xié)同,重點(diǎn)攻關(guān),,力求突破,,確保下個世紀(jì)我國在國際競爭中的優(yōu)勢地位。
(1)以“兩彈一星”的方式組織實(shí)施我國生物技術(shù)的創(chuàng)新
加強(qiáng)生物技術(shù)創(chuàng)新,,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,,是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。必須以“兩彈一星”的思路和方式來組織實(shí)施生物技術(shù)的研究和開發(fā),,統(tǒng)一目標(biāo),,統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),在高層次上進(jìn)行把握和協(xié)調(diào),;確定集中目標(biāo),、加大力度,、率先發(fā)展、趕超世界先進(jìn)水平的國家生物技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),;成立國家生物技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)小組加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),,組織、調(diào)動全國的人力物力,,發(fā)揮各地方,、各部門的優(yōu)勢進(jìn)行重大項(xiàng)目的攻關(guān),對我國生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究,、應(yīng)用研究,、商業(yè)開發(fā)、對外合作和交流進(jìn)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和資源調(diào)配,。要把社會主義的制度優(yōu)勢同市場經(jīng)濟(jì)在配置資源方面的基礎(chǔ)性作用結(jié)合起來,,通過競爭實(shí)現(xiàn)資金、人才,、技術(shù)和經(jīng)營管理等要素的最佳組合,,最大限度的調(diào)動全社會一切有利于促進(jìn)生物技術(shù)發(fā)展的積極力量。
(2)精心策劃,,合理布局,,建立生物技術(shù)創(chuàng)新體系
要解決我國生物技術(shù)成果少、成果小,、力量分散,、項(xiàng)目設(shè)備重復(fù)投資等現(xiàn)存問題,建立一個布局合理,、配套完善,、分工明確、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的生物技術(shù)創(chuàng)新體系是非常必要的,。國家戰(zhàn)略目標(biāo)研究力量的專業(yè)化,、機(jī)構(gòu)化,有利于快出成果,、出大成果,,有利于穩(wěn)住人才、吸引人才,,有利于迅速趕超世界領(lǐng)先水平,。
在基因研究水平,人類,、動物,、植物、微生物等不同材料的研究手段、儀器設(shè)備是基本相同的,,因此人類,、動物、植物分別成立基因研究中心是不經(jīng)濟(jì)的,。從長遠(yuǎn)眼光看,,國家成立一個能包容人類、動物,、植物,、微生物各類基因水平研究的中心是非常經(jīng)濟(jì)和有益的。這有利于減少國家重復(fù)投資,,有利于不同學(xué)科之間的相互促進(jìn),、互學(xué)互長。
可考慮組建國家中心,,包括生物信息分析,、基因測序、基因功能鑒定,、轉(zhuǎn)基因技術(shù),、生物安全研究評價、動物克隆及組織器官工程,、產(chǎn)業(yè)中試基地,、實(shí)驗(yàn)動物基地等功能,作到研究,、開發(fā),、中試足不出戶、自我銜接,。同時組建一些分中心,,重點(diǎn)研究和開發(fā)人類基因和生物醫(yī)藥、植物基因和轉(zhuǎn)基因植物,。組建中心要與地方發(fā)展結(jié)合起來,,利用當(dāng)?shù)靥峁┑幕A(chǔ)設(shè)施、配套服務(wù)和優(yōu)惠政策,,尤其是在商業(yè)化方面利用和調(diào)動地方的積極性,,做到國家目標(biāo)和地方目標(biāo)的有機(jī)結(jié)合、共同發(fā)展,。
以此為中心,,進(jìn)行系統(tǒng)的,、基礎(chǔ)的,、尤其是重大的研究,同時在有條件,、有研究特色的地方組建協(xié)作網(wǎng)點(diǎn),,承擔(dān)特殊的,、專一性強(qiáng)的任務(wù),作為動態(tài)的和不固定的協(xié)作成員,,構(gòu)成我國生物技術(shù)有中心,、有外圍,有點(diǎn)有網(wǎng)的戰(zhàn)略布局,。中心作為技術(shù)的輻射源,,不斷向外圍輻射技術(shù)和進(jìn)一步開發(fā)的課題。
(3)合并相關(guān)計劃,,加大經(jīng)費(fèi)力度,,集中力且辦大事
首先將科技部所屬的各科技計劃,包括攻關(guān),、攀登,、863、基礎(chǔ)研究,、重大科學(xué)工程,、轉(zhuǎn)基因植物專項(xiàng)等計劃中涉及生物技術(shù)的資金合并,以此為基礎(chǔ)構(gòu)成“國家生物技術(shù)創(chuàng)新計劃”,,把全國所有的生物技術(shù)研究與開發(fā)人力,、財力、物力籠而統(tǒng)之,,做到目標(biāo)統(tǒng)一,、計劃統(tǒng)一、項(xiàng)目統(tǒng)一,、人力統(tǒng)一,、資金統(tǒng)一、設(shè)備統(tǒng)一,,徹底避免重復(fù)立項(xiàng),,實(shí)現(xiàn)資源的最佳配置??茖W(xué)需要實(shí)驗(yàn),,實(shí)驗(yàn)需要經(jīng)費(fèi)。有了更多的資金,,就意味著可以做更多的實(shí)驗(yàn),、可以更快地創(chuàng)新知識、有更多的機(jī)會獲得真理,。在我國,,技術(shù)進(jìn)步的限制因子是資金而不是智慧。因此,加大資金支持力度是非常必要的,,力爭國家生物技術(shù)創(chuàng)新投入每年達(dá)到10億元,,以10年為一個執(zhí)行期,把工作做得更系統(tǒng)和扎實(shí),,放長線釣大魚,,做與發(fā)達(dá)國家全面、長期競爭的打算,。
(4)選定戰(zhàn)略重點(diǎn),,有的放矢,限期攻克
計劃合并,、投入加強(qiáng),,必須選準(zhǔn)一批有特色、有重大意義的項(xiàng)目,,有的放矢,,獲得與投入相稱的回報,真正“物”有所值,,“物”超所值,。
●利用植物突變體庫大規(guī)模分離和鑒定功能基因:最快速有效的基因篩選方法是基因組全序列測定后,結(jié)合基因突變體庫大規(guī)模鑒定基因功能,。模式植物擬南芥菜基因組全序列即將于2000年底全部完成,,水稻、小麥,、玉米,、大豆的基因組全序列測定也將于稍后的幾年完成。因此,,我國應(yīng)抓住這一千載難逢的有利時機(jī),,快速建立以水稻為代表的單子葉植物、以擬南芥菜為代表的雙子葉植物的突變體庫,,搶占植物基因研究制高點(diǎn),。這不僅可以大規(guī)模發(fā)掘功能基因并獲得知識產(chǎn)權(quán),迅速提升我國生物技術(shù)研究水平和國際學(xué)術(shù)地位,,徹底改變我國跟蹤,、模仿的基因研究面貌,而且由于植物基因的同源性,,可以迅速獲得其他作物的同源基因,,使我國農(nóng)業(yè)在產(chǎn)量、品質(zhì),、種植結(jié)構(gòu)等方面發(fā)生翻天覆地的變化,。在轉(zhuǎn)基因植物專項(xiàng)的支持下,,擬南芥菜突變體庫的構(gòu)建工作已經(jīng)啟動,預(yù)計將在2000年底建成,。
●重大疾病相關(guān)基因的克隆和鑒定:以重大疾病相關(guān)基因克隆作為我國人類基因分離工作的起點(diǎn)是比較現(xiàn)實(shí)的。我國是一個多民族國家,,總?cè)丝谡际澜绲?2%,,由于地理、歷史和文化原因,,造成了許多遺傳隔離人群,,人類遺傳病的絕大多數(shù)家系材料和遺傳材料都可以收集到,是研究單基因和多基因遺傳病治病基因不可多得的遺傳研究資源,,這一資源優(yōu)勢是發(fā)達(dá)國家所難以比擬的,。只要我們充分利用和保護(hù)好資源優(yōu)勢,建立起我們自己的疾病相關(guān)研究開發(fā)體系,,結(jié)合人類基因組計劃所公布的結(jié)果,,我們可以達(dá)到甚至超過領(lǐng)先國家的水平。經(jīng)過一定時間的努力,,我們已經(jīng)取得了一些可喜成果,,并于1998年第一次成功分離鑒定了神經(jīng)性耳聾基因,在世界上產(chǎn)生了一定影響,。
●基因藥物和疫苗:指利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)植被的藥物,,包括重組蛋白藥物、抗體藥物,、核音酸藥物等,,是生物技術(shù)開發(fā)最為成功的產(chǎn)品。目前已有各類激素,、細(xì)胞因子,、酶制劑、反義寡核苷酸,、數(shù)十種疫苗等被批準(zhǔn)上市,。一旦開發(fā)成功,每一種新藥就可以形成一個產(chǎn)業(yè),。
●克隆動物與組織器官工程:兩項(xiàng)技術(shù)的共同基礎(chǔ)是動物組織培養(yǎng),,涉及生命科學(xué)、材料科學(xué),、工程科學(xué)等多個學(xué)科,。簡而言之,就是將體內(nèi)完成的復(fù)雜的生命過程移植到體外來完成,。主要應(yīng)用于臨床修復(fù)替換已經(jīng)缺失,、損傷,、病變、老化的器官或組織,;篩選藥物,;生命科學(xué)研究等。在國外實(shí)驗(yàn)室,,體外培養(yǎng)皮膚,、耳朵、軟骨等已獲得成功,。產(chǎn)業(yè)前景和市場容量極為廣闊
●基因芯片:一門剛問世不久的,,涉及微電子、微機(jī)械,、塑料成模等工程技術(shù)和學(xué)科的新興技術(shù),。將許多分析過程集成到芯片上,使分析集成化,、微型化,,主要應(yīng)用于疾病診斷、藥物檢測,、司法鑒定,、動植物檢疫、基因組研究,、環(huán)境監(jiān)測等多種領(lǐng)域,,是未來的生物信息學(xué)的信息處理平臺,產(chǎn)業(yè)前景十分廣闊,。
●生物信息學(xué):生物信息實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累速度相當(dāng)驚人,。1995年DNA序列數(shù)據(jù)為230兆;1996年為730兆,;1998年為1622兆,。DNA序列測定之后,大量的遺傳信息處理工作,,如存儲,、檢索、整理以及分析基因序列,、蛋白質(zhì)序列,、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系等需要進(jìn)行。生物信息學(xué)由此應(yīng)運(yùn)而生,,涉及生物技術(shù),、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、信息科學(xué),、計算機(jī)科學(xué),、工程學(xué),、樹立科學(xué)等,是基因組學(xué)的技術(shù)平臺和重要基礎(chǔ),。對生物技術(shù)的發(fā)展,,由定性科學(xué)轉(zhuǎn)入定量科學(xué),起到了決定性的作用,。
●生物反應(yīng)器:分植物和動物兩類,。主要是利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將目的基因轉(zhuǎn)移到植物或動物細(xì)胞中進(jìn)行表達(dá),。一般用于生產(chǎn)價格比較高的基因工程藥物、高等生物的次生代謝產(chǎn)物等,。這樣,,就可以在比如牛奶、番茄果實(shí)中表達(dá)一些疫苗或藥物,,在不知不覺中保證了健康,。我國科學(xué)家已經(jīng)在轉(zhuǎn)基因山羊乳汁中成功表達(dá)了人凝血Ⅸ因子蛋白。
●生物農(nóng)藥與肥料:隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng),,化學(xué)農(nóng)藥和肥料的使用越來越多地受到了限制,。生物農(nóng)藥和肥料有利于生態(tài)環(huán)境和人們的飲食健康,符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,,因而備受人們的重視,。生物農(nóng)藥和肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已廣泛應(yīng)用,如BT殺蟲劑等,。
王震(科學(xué)技術(shù)部)