生物经济
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前言

一个亟待重视和落实的重大战略部署

——生物经济时代的迫切呼唤

李 斌

改变已呈爆炸式增长。因此我们必须抓住机会,顺势而为。乘着新的一波浪潮,最好坐稳,学会如何驾驭和利用这一波又一波比以往更频繁的改变浪潮。

——[英]彼得·菲斯克:《变革:重新定义下一个社会》

又一个浪潮来了,你注意到了吗?

这就是许多走在前沿的科学家预测的、继互联网浪潮之后的又一场新技术革命浪潮——生物经济浪潮。

这样的浪潮,犹如平行世界,就在那里,但是就差捅破那一层窗户纸,或者说隔着一扇窗户,很多人视若不见或一无所感,但是它已然是客观存在。

很多“未来”已经到来,而有的人一无所知。就像《小趋势:决定未来大变革的潜藏力量》一书所说:“尽管这些趋势在我们面前正在注视着我们,但实际上,我们却常常看不到它们。”

这本小书,就是想给更多的人打开一扇看到“已经到来的未来”、看到那个平行世界和“别有洞天”的窗户。

这个“平行世界”,是一个新的已经到来的时代——生物经济时代。

这个“别有洞天”,是一个一些人已经感知但是绝大部分人仍然无知无感的世界——生物经济社会。

一、持续20多年跟踪基因组学

从20世纪90年代末起,作为长期跑科技的记者,我开始将工作重点之一放在跟踪生命科学尤其是基因组学上,因缘际会,那时候,正赶上中国科学家赶上人类基因组计划的“末班车”,虽然只承担了人类基因组计划1%也就是3000万个碱基对的测序任务,中国仍然成为参与人类基因组计划的6个国家之一,也是唯一的发展中国家。

换言之,作为和曼哈顿计划、阿波罗登月计划并列的三大人类科学计划之一,人类基因组计划成为唯一有发展中国家跻身的大科学计划之一。

人类基因组、水稻、家猪、家蚕……伴随着测序技术、生物信息学等科技的迅猛发展,人类对物种的解读能力在不断加强。然而,生命天书虽然都是由“A、T、C、G”四个字母以不同方式组成,却远比0和1组成的信息世界更为复杂,基因组学、蛋白质组学、转录组学、代谢组学、生物的多态性……对生命的了解越深入,人类越发现生命科学的玄妙远远超过想象。

在现实生活中,多组学技术正在悄然给人们的生活带来变化,从科学服务到临床应用,从分子诊断到生物育种,从应对未知生物的感染到生物能源的研发,等等。比如,“唐娃娃”即唐氏综合征的筛查,无创产前基因检测技术(Noninvasive Prenatal Testing, NIPT)带来了革命性的变化:通过采集孕妇外周血,提取游离DNA,采用新一代高通量测序技术,并结合生物信息分析,评估胎儿发生染色体非整倍体的风险。换句话说,只要抽静脉血就能早期发现孕妇的胎儿是否有唐氏综合征、爱德华氏综合征、帕陶氏综合征等3种染色体疾病的“嫌疑”,而以前只能靠羊水穿刺才能确诊。无创产前基因检测具有准确、无创、安全、早期和规范的特点。瑞士、英国等国已将无创产前基因筛查作为一线筛查手段,纳入国家级健康保险系统或国家医疗服务体系。国家卫健委临床检验中心负责人李金明说,传统血清学唐筛存在较大漏检风险,假阳性率高;羊水穿刺虽准确率高,但穿刺伤口可能引起宫内感染,造成一定概率的流产风险。而无创产前基因检测是一项安全、准确、非侵入性的新型胎儿染色体疾病检测技术,具有远高于血清学唐筛的准确性,对降低新生儿出生缺陷率具有重大意义。“只需化验孕妇血液即可,避免了传统羊水穿刺方法带来的流产、致畸等风险,社会接受度高,基因检测被业内视为未来无创检测技术的方向。”中国科学院院士饶子和认为。

这意味着什么?意味着凭借当代基因科技的发展,从静脉血中就能发现唐氏综合征的“蛛丝马迹”,甚至还能通过液体活检技术发现循环肿瘤细胞,实现对肿瘤的早发现。

也正因为发明了无创产前技术,香港科技大学的卢煜明教授成为第一届未来科学大奖生命科学奖得主,这个奖项的重要性不仅在于奖金高达100万美元,更在于它不是由科学家自己申报,而是类似诺贝尔奖那样“被”提名,获奖者自己本身事先并不知道……

大量单基因疾病、各种罕见病……基因科技至少以分子诊断为切入口,开创出一片崭新天地,将基因科学的发展和人们的生产生活紧密联系在一起,并且可知可感。

“把‘唐娃娃’这个病像天花、小儿麻痹症一样从中国历史上抹掉!”伴随技术的进步和成本的下降、政府的介入,人类基因组计划参与者之一、华大基因联合创始人汪建的梦想,已经不再是梦想,而是逐步走近的现实。

从20世纪90年代末一直到现在,从寻找所谓“功能基因”到人类基因组测序计划,从多态性研究到癌症基因组计划,再到肠道菌群研究,从单细胞基因测序到精准医学,从无创产前检测到心血管疾病的遗传诊断,这20多年来,我一直在这一领域跟踪报道不同的团队,不同的科学家、临床医学家……

二、生命政治学“六部曲”

在对20世纪到21世纪生命科学的发展脉络进行梳理后,我反复斟酌,并向专家请教,提出了生命政治学的“六部曲”,并赢得认可:

——第一部曲,发现DNA双螺旋结构。20世纪50年代DNA双螺旋结构的发现开启了分子生物学时代,使遗传研究深入到分子层次,“生命之谜”被进一步揭示。人们清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径,分子遗传学、分子免疫学、细胞生物学等新学科如雨后春笋般出现,一个又一个生命的奥秘从分子角度得到了更清晰的阐明,DNA重组技术更是为利用生物工程手段进行研究和应用开辟了广阔的前景。

——第二部曲,向癌症“宣战”。20世纪70年代初,就在我出生前的1971年,在各种团体的游说下,美国尼克松政府向癌症“宣战”,签署了《国家癌症法》,扩大国家癌症研究所的规模、职责和范围,创立国家癌症研究计划等一系列操作。那时候的美国人踌躇满志,为什么?因为他们实现了载人登月,既然连月球都能上去,癌症算什么?谁也没有想到,生命远比“登月”更为复杂。虽然20世纪90年代以后美国癌症患病率和死亡率逐渐下降,但是攻克癌症似乎仍然遥不可及,于是就有了“生命政治学”第三部曲——实施人类基因组计划。

——第三部曲,实施人类基因组计划,破译“生命天书”。从1990年到2003年人类基因组图谱绘制完成,各国科学家历经10多年努力,终于第一次“看”到了人类基因组的图谱,越来越多生命的图谱也被绘制出来。正如埃里克·托普在《颠覆医疗:大数据时代的个人健康革命》一书中指出的那样:“最大的飞跃发生于21世纪的头10年里。人类基因组60亿个碱基的测序工作完成,这使得大部分的癌症、心脏疾病、糖尿病、免疫功能紊乱,以及各种神经疾病等超过100种常见疾病背后的致病机制显露无遗。”英国“10万人基因组计划”、美国100万人规模的“我们所有人”研究计划、法国“基因组医疗2025”……一些国家纷纷推出大规模组学研究计划,生命科学进一步爆发。2018年11月,旨在提供所有180万个已命名植物、动物、真菌以及单细胞真核生物完整DNA序列目录的地球生物基因组计划启动。

——第四部曲,是2012年美国政府发布《国家生物经济蓝图》,宣布人类继农业经济、工业经济、信息经济之后进入第四种经济形态:生物经济。蓝图指出,“几十年来的生命科学研究以及日益强大的生物信息获取和利用工具的开发使得人们更加接近以前无法想象的未来之门:用二氧化碳直接生产的液体燃料,用可再生生物质而不是石油生产的可降解塑料……”,“技术创新是经济增长的主要推动力,而日益增长的生物经济则是美国技术驱动型经济的代表”,还指出“基因工程、DNA测序和自动化的生物分子高通量操作技术等三大基础技术的潜力还远未发挥出来……”

——第五部曲,是2015年、2016年美国先后提出实施精准医学计划、“癌症登月”计划,在全球引起强烈反响。“人类基因组测序技术的革新,分子影像、手术导航和微创技术等生物医学分析技术的进步以及大数据分析工具的出现,都推动了精准医学时代到来。”时任北京大学常务副校长、医学部主任的詹启敏院士这样说。2016年,美国政府推出“癌症登月”计划,7年之内计划投入18亿美元,后来又设立以副总统拜登为首的“白宫抗癌登月计划特别小组”,目标是让抗癌的研究进展速度翻一番,在5年内取得原本可能要10年取得的成果。2022年2月2日,拜登政府重启“癌症登月”计划,还宣布了一揽子计划,以支持癌症预防、筛查和研究,目标是在未来25年内将癌症死亡率降低50%

——第六部曲,一个设计与合成生命的时代,即从“读”基因到“写”基因的新时代正在加速到来。基因编辑是生命医学领域的革命性技术,基因编辑技术的开发及应用使得生物体的遗传改造进入了前所未有的深度与广度,其临床转化也正在全球范围内高速推进。2010年,科学家合成约100万碱基的支原体基因组,并将其转入另一种支原体细胞中,获得可正常生长和分裂的“人造生命”,实现了“撰写”基因组的梦想。此后,科学家又合成了非天然核苷酸、非天然氨基酸;并采用“编辑”基因组的手段,创建出人造单染色体真核细胞……人类掌握了“读”“写”“编”基因组的技术手段,获得了设计与合成生命的能力。作为科学界的新生力量,合成生物学进展迅速,并已在化工、能源、材料、农业、医药、环境和健康等领域展现出广阔的应用前景。正如2010年利用合成DNA创造第一个“人造细胞”的美国科学狂人克雷格·文特尔在《生命的未来:从双螺旋到合成生命》中所说:“不要忽视合成生物学研究所带给我们的机会。合成生物学可以帮助我们应对地球这个星球和人类这个种群所面临的一些关键挑战,比如粮食安全问题、可持续发展问题和健康问题,等等。随着时间的推移,在合成生物学方面的研究可能会导致一些划时代的新产品的出现……”

自1953年DNA双螺旋结构解析以来,生物技术发展迅猛,从“人造生命”、基因组编辑研究不断取得突破性进展,到脑—机接口、神经芯片等领域交叉融合应用成果不断涌现,多年来一直占据着年度科技突破主流。

三、生命政治学“六部曲”的背后,是技术的进步、工具的进步

生命政治学“六部曲”的背后,是人类对生命认识的加深和工具的进步。

生命科学尤其是组学技术的突飞猛进,和对人们生命健康的影响,确实超乎我的意料。

早在2000年6月26日,作为新华社记者,“歪打正着”在全球第一时间宣布“科学家公布人类基因组‘工作框架图’”时,导语第一句话说:“今天是人类历史上值得纪念的一天。”后面接着说:“来自科技部和中国科学院的消息说,人类基因组的工作草图已经绘制完毕并于今天向全世界公布。人类基因组计划国际组织中国联系人、中国科学院遗传研究所杨焕明教授说,人类基因组遗传密码的基本破译,昭示着人类对自身的了解迈入了一个新的阶段。”

仅仅时隔10多年,一个崭新的行业——伴随测序技术“超摩尔定律”式的飞速发展,基因检测技术迅速应用,利用基因测序和生物信息分析等技术,科研人员可以快速、准确、经济地检测唐氏综合征、地中海贫血、遗传性耳聋、宫颈癌、遗传性乳腺癌等疾病,并有效控制这些疾病的发生。基因检测行业从无到有、从小到大,不断发展。正因为发展迅猛,基因检测行业也出现了鱼龙混杂的现象,被有关行政主管部门“一刀切”叫停。2014年,我围绕“基因检测何以一刀切被叫停”进行了历时数月的调研,从部委负责人到临床专家、第三方检测机构,遍访许多名家、专家,一路追问基因检测的现状,追问其背后的实质意义。这次调研,在我和同事的共同努力下,共同助推重新打开了基因检测的大门,更让我重新认识多组学技术、认识基因科技,也第一次听说了“生物经济”。

2016年,我又和同事一起围绕“精准医学”进行了历时数月的调研,请教了不少临床专家、第三方检测机构和行政主管部门负责人,一路追问,进一步发现基因检测和精准医学热的背后,一场科技革命乃至产业革命正在全球发生,一扇通向未来的大门刚刚打开。

也正因为如此,几年前,我在给一本书写的推荐语中有感而发:“当2006年6月26日新华社在全球第一时间宣布人类基因组工作框架图绘制完成的消息,作为这则新闻作者的我没有想到,短短10多年,一个瞄准生命奥秘的最大公益计划——人类基因组计划,会带来一个新的时代——生物经济时代。伴随人类对‘A、T、C、G’四个字母组成的‘生命天书’的逐步认识,不久的将来,一个基因经济时代也即将到来。”

某主要部委业务司局负责人提醒,生命政治学“六部曲”的背后,是技术的进步、工具的进步。如果说历史上,人类依靠显微镜、电子显微镜等工具在细胞层面“识别”生命乃至疾病,再施以不同方案治疗,那么今天,是PCR、高通量测序仪、超级计算机、云计算等新技术、新工具的迅猛发展甚至以“超摩尔定律”式的爆发式发展,推动人类在更基本的层面即“ATCG”碱基对这样的“生命字母”的层面认识生命和疾病,推动生命科学不断向前。

生命尽管极其复杂,未来之路尽管极其崎岖不平,人类无疑找到了正确的方向。

而正因为看到了那个“未来”,有学者预言:随着科学的迅速发展,希望迟早有一天每个人都能拥有一张含有个人遗传信息的全基因组图谱,从而为人类健康造福。换句话说,就是至少10年之后人人拥有一张自己的“基因身份证”。20多年前完成一个人类基因组的成本是30多亿美元,如今伴随一个基因组测序成本降到万元左右并且仍在继续下降的情况下,人人拥有“基因身份证”的“梦想”已经不再遥远。正如美国医学遗传学会会员、纽约威尔康奈尔医学院转录研究所副主任史蒂文·门罗·利普金在《基因组时代:基因医学的技术革命》中指出的那样:“遗传学领域正不断涌现各种新的进展,几乎每周都会出现振奋人心的消息。像互联网诞生之初时那样,基因检测行业也正经历指数级的增长,与此同时,DNA测序的价格也一降再降,越来越多的人和家庭已能负担。”“目前基因组学正如上世纪核物理学一样,如果使用得当,将能成为一种造福人类的有力工具,但同时也有着潜在危险。”

正因为看到了那个“未来”,无论学生命科学的、学信息技术的、学化学的,还是学管理科学的,无数有志之士投身生命科学领域。基因检测作为一种认识生命、进行临床检验的基本手段,至今仍然方兴未艾,而且进一步和临床医学、生命科学研究紧密结合,渗透到科研、医疗等各个领域,一个“人人测序”的时代终将到来!换句话说,工业时代,家家有“工业之花”汽车,人人享受交通便利;信息时代,处处有网络和智能手机,人人享受信息便利;生物经济时代,到处都应该有测序服务,人人享受健康便利。

“在基因产业、生物经济这场世界性高科技产业角逐中,我国面临难得的弯道超车或者说换道超车机遇,亟待站在更高国家战略层面加以重视,加强顶层设计,进行全面部署!”近些年来,我在多个场合这样呼吁。

四、以五年规划的方式宣布:中国进入生物经济时代

2020年至今,新冠肺炎疫情席卷全球,全世界人们的生命健康遭受极大威胁,让人们更加认识到生命健康的本原性和重要性。也正是在这次世纪疫情中,从第一时间“辨别”病毒基因序列,到利用基因检测、质谱检测、生物信息分析等多组学大数据技术手段构筑起第一道防线,多组学技术第一次如此广泛、如此近距离地走进大众。正如华大集团CEO、系列科普类图书《生命密码》作者尹烨博士所说:“由于这一次新冠肺炎疫情带动了整个大家对基因组、对核酸检测知识的普及,我们明白了什么叫病毒,什么叫核酸,什么叫疫苗,这是一次生命世纪的文艺复兴的过程,这是一次对全世界数以十亿计的人民特别是对孩子最好的科普。我想21世纪注定是生命科学的世纪,希望基因科技能够造福人类。”

2020年3月底、4月初,在国内疫情得到有效控制、防控工作进入常态化后,习近平总书记在浙江考察时指出:“要抓住产业数字化、数字产业化赋予的机遇,加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设,抓紧布局数字经济、生命健康、新材料等战略性新兴产业、未来产业,大力推进科技创新,着力壮大新增长点、形成发展新动能。”《习近平在浙江考察时强调 统筹推进疫情防控和经济社会发展工作 奋力实现今年经济社会发展目标任务》,《人民日报》2020年4月2日。

中国最高领导人首次提出抓紧布局“未来产业”,让人眼前一亮,于是我迅速和几位同事一起展开调研,追问一系列“为什么”“怎么办”。

从2020年3月底、4月初“生命健康”成为三大战略性新兴产业、未来产业之一,到2020年9月习近平总书记在科学家座谈会上提出科技事业发展要坚持“四个面向”——面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,不断向科学技术广度和深度进军,在以往三个“面向”的基础上增加了第四个“面向”即面向人民生命健康,标志着“生命健康”不论是作为研究还是作为产业都引起了中国最高决策层的高度重视,也引起我的思考——对于长期跟踪生命科学尤其是医学发展、多组学发展的我来说,这些重大决策让人兴奋,也更令人深思。

五年规划,对中国来说,不仅是蓝图,更是面向14亿多华夏儿女的动员令。2021年3月,《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》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”。究竟什么是生物经济?怎样才能“做大做强生物经济”?以往大多说“生物产业”,生物经济并不怎么提,为什么要在如此重要的“十四五”规划中强调要“做大做强生物经济”?生物经济的做大做强,会带来一个怎样的时代?

我怀着强烈的好奇心,带着反复琢磨、思考后列出的三四十个问题,向研究生物产业和生物经济多年的知名专家、在前沿领域耕耘的科学家、产业最一线的前沿企业家、投资人和地方政府负责人请教。这些知名专家有:

——在国际上首先提出“生物技术将引领新科技革命”、建议“像抓‘两弹一星’一样抓生物经济”的中国生物技术发展中心原主任,现在清华、北大和四川大学华西医院等分别主持智库研究的王宏广教授;

——20多年前首次提出生物经济定义,如今建议制定“生物经济国家战略”的中国农业大学教授、生物经济发展研究中心主任邓心安;

——多年从事生物前沿交叉技术演进与发展战略研究、生物经济与数字经济融合发展趋势研究的中国科学院成都文献情报中心战略情报部主任、生物科技战略研究中心执行主任陈方;

——专注基因和生命健康产业研究、致力于建立数字生命健康产业创新服务平台、连续多年发布基因及生命科技行业蓝皮书以及专题研究报告的基因慧创始人兼CEO汪亮。

还有投资人,包括:

——创新工场董事长兼CEO李开复,创新工场合伙人、负责创新工场医疗领域投资的武凯。李开复坦言,过去的10年中,生命科学领域迎来物种大爆发时代,技术不断更新迭代,而定位于Tech VC基因的创新工场不愿缺席这一技术迭代的盛宴。

——专注医疗健康行业投资的启明创投主管合伙人梁颕宇,其所在的启明创投投资超过150家医疗健康企业,成为医疗健康领域投资的探路者和领导者,仅2020年至2021年年末,就收获17个医疗健康IPO。

有创新型企业家:

——打造了一个集聚粮油食品创新资源的开放式国家级研发创新平台的中粮集团科技管理总监,中粮营养健康研究院党委书记、院长郝小明。他判断,随着第四次工业革命的到来,生命科学将继续走上一条变革性的技术之旅,基因编辑技术、3D打印、合成生物学、人工智能等颠覆性技术正在为生命科学的发展创造一个变革性的机遇。

——在细胞治疗领域耕耘10多年、在全世界率先突破细胞规模化制备的深圳科诺医学检验实验室创始人,深圳赛动生物自动化有限公司董事、总经理刘沐芸博士,在她看来,“这是一个已经开始但远没结束的新经济时代,在行进的过程中,未来将逐渐向我们展示出它的魔力和魅力。”

——致力于生命数据化和精准健康管理的推广与应用、主编《互联网+基因空间》等书的北京奇云诺德信息科技有限公司董事长及创始人罗奇斌,他认为,生命科学正酝酿着新的突破。生物技术的新进展将会给农业、医疗与保健带来根本性的变化,并对信息、材料、能源、环境与生态科学带来革命性的影响。

——在生物医药领域创业20多年、成功培育两家上市公司的谢良志。在他看来,以生命科学和生物技术为核心的生物经济,在国民经济和人民健康中将发挥越来越重要的作用,已经成为世界各国未来科技竞争的主战场之一。全球生物经济还处在起步阶段,“十四五”时期“做大做强生物经济”正当其时。

还有走在生命健康领域前沿的科学家:

——芝加哥大学讲席教授、美国霍华德·休斯医学研究所研究员、北京大学访问教授、RNA表观遗传学发起人何川。他和北大的团队合作,通过表观遗传编辑技术,将一种特定动物蛋白植入植物体内,使水稻、土豆亩产增加50%。在他看来,做大做强生物经济是战略性举措,也是造福全人类的重大部署。

——长期从事组织器官再生修复产品研发、组织器官制造研究的中科院遗传与发育生物学研究所再生医学研究中心主任、分子发育生物学国家重点实验室副主任戴建武。他领军的脊髓损伤再生修复、子宫内膜再生及卵巢再生等成果,入选国家改革开放40周年成果展。他认为,社会需求的提升、生物技术研究的不断突破与高效转化,都在加速生物经济时代的到来。

——中国科学院微生物研究所微生物资源与大数据中心主任、国家微生物科学数据中心主任、世界微生物数据中心主任马俊才。他倡议并主持全球微生物资源数据合作计划,指出生命科学已成为自然科学中发展最迅速的前沿领域和带头学科,生物技术的快速进步则孕育着未来生物经济发展的新动能。

——第一个成为国际生物材料科学与工程学会联合会主席的中国人、四川大学教授张兴栋院士。他坚信生物经济时代是一次难得的“超车”机会,建议我国应进一步确立生物经济的战略地位,将其列入未来重点发展规划。

——还有曾任中国科学院遗传与发育生物学研究所党委书记、现在挂职杭州市副市长的胥伟华。他认为,“十四五”期间布局生物经济,是充满远见和智慧的重大布局,发展生物经济寻找可持续的能源和环境解决方案,是为解决人类问题贡献中国智慧和中国方案。

五、“1+1”或产生“11”的巨大效能:一个亟待重视和落实的重大战略部署

习近平总书记指出,进入21世纪以来,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,全球科技创新呈现出新的发展态势和特征。学科交叉融合加速,新兴学科不断涌现,前沿领域不断延伸,物质结构、宇宙演化、生命起源、意识本质等基础科学领域正在或有望取得重大突破性进展。信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术广泛渗透,带动几乎所有领域发生了以绿色、智能、泛在为特征的群体性技术革命。参见 《习近平谈治国理政》第1卷,外文出版社2018版,第119—120页。

生命健康领域的需求,是“群体性技术革命”的最佳应用方向,也是最大的发展空间。生物技术和信息技术的相互推动、齐头并进、加速融合,不仅催生了生物信息学、系统生物学等一系列新学科,更成为新一轮科技革命和产业变革的重大推动力和战略制高点,催生和加速生物经济的发展。《中国科学院院刊》2020年第1期专题文章《生物技术与信息技术融合发展》指出:“人类基因组计划”的开展,引发了基因组、转录组、表观遗传组、蛋白质组、代谢组等生命科学组学数据的急剧增长,推动了信息技术在生命科学领域的大规模应用,驱动生命科学研究进入“数据密集型科学发现(Data-Intensive Scientific Discovery)”的第四范式时代。由此,生物技术实现了信息化、工程化、系统化的发展,为“设计—构建—验证(Design-Build-Test)”循环模式的建立奠定了坚实的基础,并朝着可定量、可计算、可调控和可预测的方向跃升。随着当前科技逐步逼近香农定律的理论瓶颈、内存墙的冯·诺伊曼瓶颈、摩尔定律的工程瓶颈,科技界和产业界将目光投向了 DNA 存储、神经形态芯片、生物启发计算等交叉技术领域。生物技术、信息技术与纳米技术等融合形成的“会聚技术”,将产生难以估量的效能,生物技术和信息技术的“1+1”融合发展,或将产生“11”的巨大效能。从美国“脑科学计划”“国家微生物组计划”“人类细胞图谱计划”等的资助项目可以看出,生物技术与信息技术的深度融合,还将促进 3D 细胞打印、人机智能等颠覆性技术的发展,并由此带动系统科学和系统工程的发展,推动农业、工业、健康、环境、交通等领域的新布局。

进入21世纪以来,科技创新的重大突破和加快应用,重塑了全球经济结构,使产业和经济竞争的赛场发生转换。习近平总书记指出,抓住新一轮科技革命和产业变革的重大机遇,就是要在新赛场建设之初就加入其中,甚至主导一些赛场建设,从而使我们成为新的竞赛规则的重要制定者、新的竞赛场地的重要主导者。参见《习近平谈治国理政》第1卷,外文出版社2018版,第123页。

生物经济领域,就是这样的新赛场。

21世纪第三个10年起步之际,生物经济成为一项亟待引起各级党委、政府、专家学者高度重视和落实的重大战略部署。

说是“重大战略部署”,是因为作为世界上最大的执政党和14亿多人民意志的共同体现,2021年十三届全国人大四次会议通过的《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》,宣布中国进入一个崭新时代:生物经济时代。

但是,迄今为止,真正能从新一轮科技革命和产业革命高度、从深刻把握国家发展未来历史性机遇高度认识到生物经济重要性的人,尤其是决策者并不多,或者可以说是少之又少。其中原因很多,一个重要原因也许是生命太复杂、生命科学有些玄妙,不容易被人理解;另一个重要原因是生命科学的产业“能量”、经济能量还没有得到充分释放,或者说正处于能量大爆发的前夜,许多人还没有看到其巨大、光明、广阔乃至革命性的前景。

六、“生物经济”时代究竟是一个怎样的时代

跟踪和观察生命科学领域20多年,笔者认为,生物经济是建立在农业经济、工业经济、信息经济基础之上,是三者叠加的产物。农业经济的发展,催生了农业社会;工业经济的发展,催生了工业社会;信息经济的发展,催生了信息社会;生物经济的发展,是否会催生生物社会?有农业经济学、工业经济学、信息经济学,能不能有生物经济学甚至生物社会学?

我国已经进入新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展、并联发展、叠加发展的关键时期。从经济形态角度讲,我国也进入了农业经济、工业经济、信息经济和生物经济同步发展、并联发展、叠加发展的时期。

美国麦肯锡研究院报告分析预测,生物革命将在未来10到20年内产生2万亿到4万亿美元的直接经济影响,其中一半以上来自医疗卫生以外的领域,包括农业和纺织业等。2009年5月,经合组织发布《2030年生物经济:制定政策议程》报告,对生物技术潜在影响最大的农业、卫生和工业三个部门的未来发展进行了全面分析,指出到2030年生物技术对全球GDP的贡献率将达到2.7%以上。这份报告的发布引起了全球对生物经济的重视。

生物经济时代,和其他任何一个经济形态、经济时代都不同:伴随包括工具在内的生物技术的不断演进、生命科学的不断深化,人类对生命本质规律的把握越来越深入,认识越来越深化,生命科学和生物技术作用叠加、影响叠加,从而对经济社会产生日益广泛、深入的影响,地球进入深度“人类世”——正如《人类时代:被我们改变的世界》一书所说:“人类已成为地球环境变化最重要的影响因素,因而需要重新命名我们生活的地质时代。”“我们所处的地质年代”被伦敦地质学会的一个受人尊敬的工作小组“更名为人类世——人类时代,首次承认了人类对整个地球具有空前的支配力”。

一位不愿意透露姓名的合成生物学研究专家说:“我多年来一直关注生物经济。我认为,生物经济不仅是生物产业,要突出产业整合,更要强调经济特征,既然是经济形态,应该有个完整体系。”他同时提醒:“仅仅靠‘吃药’,是不好说形成经济的。多年来,生物医药代表了生物产业,生物产业又代表了生物经济,但生物医药不是生物产业的全部,更不是生物经济的主要组成部分。伴随数字产业化、产业数字化,现在大家对数字经济越来越理解了,我相信,伴随生物产业化、产业生物化,大家会对生物经济越来越有进一步的认识。”

互联有价,生命无价。生物经济时代里,生命科技扮演的,绝不是互联网、信息技术的“第三者”,而是伴侣,这是因为:无论互联网还是其他科技,关注的是生命以外的世界,而基因科技关注的是生命本体,其特殊价值是其他科学所无法衡量的。

如果说以前的经济形态——农业经济、工业经济、信息经济都是一种“外在”于生命的经济形态,可以提高生命的生存质量和效率,那么生物经济则是一种“内在”于生命的经济形态,它作用和改变的是生命本身。

七、深刻把握生物经济发展规律,大力促进生物经济健康快速发展

视界,决定高度。眼界,决定厚度。

对生物经济、生物经济学、生物社会学、生物经济时代的深刻把握、矢志落实,将决定一个更加“以人为本”“以生命为本”的国家和民族能否走得更稳更远。

生物经济时代,还只是刚刚开始!深刻把握生物经济发展规律,大力促进生物经济健康快速发展,还有太多太多工作要做。

能否深刻把握,贵在能否对科学发展规律、产业变革规律有敏锐的感悟和深刻的洞察。细心人也许注意到,在《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》中,“基因与生物技术”被列为七大科技前沿领域之一,“基因技术”成为六大未来产业之一。

能否深刻把握,关键是要有一批真正站在学科最前沿而又能做到大公无私、引领未来的战略科学家,有一批投身应用、将技术和工具最大规模造福人类和产业的创新型企业家……

能否深刻把握,最重要的还是既要充分发挥市场的决定性作用,同样也要发挥政府的引导作用,两者缺一不可,相得益彰,各占其位,不越位不缺位。

生物经济时代,带来的将是一场全面而深刻的科技变革、产业变革乃至社会变革。

历史的机遇,往往稍纵即逝。眼下,我国正面对着生物经济在全球刚起步的重要历史机遇,必须紧紧抓住。“十四五”规划明确提出“做大做强生物经济”,恰逢其时,应得到全党全国进一步深刻认识,以实际行动将这一重大战略部署落到实处。

只有把核心技术掌握在自己手中,才能真正掌握竞争和发展的主动权,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。工欲善其事,必先利其器。我国在生物经济领域正获得一系列突破,比如深圳华大基因研究院历时多年投入巨资,通过并购、消化、再吸收,推出系列高通量测序仪,并且大规模商业化,使中国成为继美国后全球第二个大规模商业化高通量测序仪的国家。比如,由上海联影牵头,中科院和解放军总医院等单位共同完成的“高场磁共振医学影像设备自主研制和产业化”项目,不久前获得2020年国家科技进步奖一等奖,标志着中国自主完成了高端磁共振设备核心部件研发,并实现了商业化量产。而在此之前,国内患者排队使用的核磁共振设备基本都是外国设备。

深圳华大基因研究院联合创始人汪建说:“我们有了自己的‘枪’,也有了自己的大数据库,如果国家足够重视,我们完全可以更好地做好出生缺陷防控工作。这是经济账,更是政治账。”他这样发出时代之问、生命之问:“我们能不能在全世界出生缺陷疾病控制上做出更多贡献?利用国产高通量仪器和大平台,我们完全可以低成本地减少相当一部分出生缺陷新生儿,这不仅有着巨大的卫生经济学意义,更有着巨大的政治意义!”

发展生物经济,既要注重重点论,也要注意两点论,要加强前瞻性思考、全局性谋划、战略性布局、整体性推进。

伴随经济社会的发展、老龄化社会的到来和深化、气候变化的加深,人们对生命健康的需求与日俱增,对提高农作物数量和质量的需求与日俱增,对人和自然和谐发展的需求与日俱增,对减缓全球气候变暖的需求与日俱增。我们能否提供更有效更高质量的供给,避免生物医药领域“需求外溢”和消费能力严重外流现象,如期实现碳达峰、碳中和目标,必须大力发展生物医药等生物经济,提供有效和中高端供给,大力发展生物医药、生物育种、生物材料、生物能源等产业,推动生物经济发展壮大。

自从有了围绕“生物经济”进行请教的念头,我就有了要用心设计问题、然后集中众人智慧“攒”一本书的想法,希望更多人理解和认识生物经济。

《贪婪的多巴胺:欲望分子如何影响人类的情绪、想象、冲动和创造力》一书指出:“我们的大脑生来渴求意外之喜,也因此期盼未来,每个激动人心的梦想都在那里萌生。”“这种快乐来自预期,来自陌生之物或更好之事的可能性。”

每次有一个好想法,总是让我激动不已,充满憧憬和动力,并且持之以恒利用周末、夜晚、节假日等时间,投入这个想法的实现中去。

一次次沟通,一次次提问,反复商量、核实、确认……我找了诸多专家进行请教,无论是生物经济研究专家,还是在生命科学科研或产业走在前沿的人们,绝大多数人都愿意共襄此举。

这也是对自己跟踪生命科学尤其是多组学20多年的一次检验。真诚期待这本和各方“神仙”探讨的小书《生物经济:一个革命性时代的到来》能够打开一扇窗,给人一点启发。

八、在生物经济时代的门槛上,你知道“自己要担负的责任”吗?

生物经济的发展,究竟能否成为支撑这个蓝色星球的希望之光?生物经济究竟应该向何处去?中国人,究竟应该怎样才能抓住这一历史机遇?一系列问题的答案,都在被请教的专家学者、企业家、投资人的回答中。

彼得·F·德鲁克在《已经发生的未来》一书中指出:“在一个充满变化和挑战、新观念和新危险、新领域和持久危机、痛苦和成就的时代,在一个像我们这样重叠的时代,个体既是无能为力的也是无所不能的。如果他认为能够强加自己的意愿和掌控历史的潮流,那么他就是无能为力的,无论地位有多尊贵。如果他知道自己要担负的责任,那么他就是无所不能的,无论地位有多低微。

那么,在生物经济时代的门槛上,你知道“自己要担负的责任”吗?

坚信这本书——《生物经济:一个革命时代的到来》将有助于更多人明白在一个革命性时代到来之际“自己要担负的责任”,从而创造更为光明、更为健康、更可持续的未来。

(李斌:高级记者,全国抗震救灾模范,全国优秀科技工作者,北京市西城区“百名英才”荣誉称号获得者。

策划出版中国首套“四极”考察丛书,独著《二探北极》,与人合著《你还是你吗?——人类基因组报告》《2004科技中国》《学问的味道:与燕园“大脑”面对面》《未来产业:塑造未来世界的决定性力量》等。

主编《领跑力:企业、城市和国家的引领之道》《极度调查:告诉你一个“立体中国”》《北京秘密:你不知道的“全域文化”之城》等)