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半月谈:美国扶植生物科技新启示

2024-06-18 16:52:48      点击:827
原标题:半月谈:美国扶植生物科技新启示

人类社会迄今经历了四轮工业革命,半月步入了冷战后的谈美信息科技时代。现在,国扶信息科技发展面临物理学极限,植生生物科技迎来新的物科发展机遇,由此推动的技新新工业革命或将成为新的动力源。据估算,启示到21世纪末,半月生物产业将占全球制造业的谈美1/3以上,每年产值可能达30万亿美元左右。国扶美国非常重视生物科技产业,植生视其为美国经济发展的物科主要方向和动力来源。

生物科技与信息科技加速合流

过去,技新美国生物科技开发资源主要集中于医疗和农牧业两大领域。启示现在,半月这两大领域已经比较成熟,拥有了自我运营、良性循环的能力。以此为基础,美国把生物科技突破口向生物能源、生物材料和新型生物制品等方面转移。生物能源或对传统能源的生物科技再利用,被认为是解决全球能源危机和气候变化问题的重要路径,生物材料成为生物科技和制造业的重要方向。

生物科技与信息科技的结合,是美国科技发展的重要方向。一方面,信息技术理论和能力为生物科技发展提供了新的强大动力。把信息技术应用于分子结构解析,可大大提高研究速度,降低研究门槛和研发成本。新冠mRNA疫苗,就是生物科技与信息科技相结合的产物。计算机设计生物体的可行性得到证实,生物科技开始从解析生命进入创造生命的新时代。

另一方面,生物科技为信息技术的发展提供了新的思路和方向。经典物理学框架下的芯片制造已接近极限。传统数据存储和处理方法,所需空间大、能耗高,环境成本也很高。与现有物理学框架下的存储技术相比,生物领域的DNA(脱氧核糖核酸)编码,则拥有信息密度极高、性能稳定、可保存时间长等优点。事实上,生物科技早就为信息科技提供了思路与方向,从仿生学到智能处理,已经开辟了新的信息科技领域。

从长期来看,生物科技与信息科技加速合流的趋势,将给人类社会和工业化进程带来革命性的变化。这也是美国努力推动信息科技和生物科技结合发展的主要动力来源。

美国对生物科技的支持力度不断上升

上世纪80年代以来,美国政府资金在科研资金中的比例不断下降,但对生物科技研发的支持力度在不断上升。

一是强有力的政策支持。美国对生物科技产业的支持,是超越政府任期和政党界线的国家共识。1992年,时任总统老布什通过了生物技术国家战略以后,未能成功连任。1993年,时任总统克林顿加大对生物科技的重视程度,把生物科技和信息科技确定为美国两大高科技发展领域。1995年,美国发布《21世纪生物技术:新视野》战略报告。2006年,美国《科学》周刊评出的十大科技突破中,生物科技成果占了7项。2012年,时任总统奥巴马发布了《国家生物经济蓝图》,继续推动生物科技发展。特朗普虽与科技界的关系比较差,但在他任期内,联邦政府对生物科技研发的拨款不降反升。2021年1月15日,在宣誓就任总统之前,拜登就宣布任命生物医学家兰德出任新一届总统科学顾问兼白宫科学技术政策办公室主任,并首次把这一职位提升为内阁级别。此举既提高了科学家在美国政府中的政治地位,也提升了生物科技在美国科研体系中的地位。

二是大量的资金扶持。现在,美国联邦政府在生物医药方面的研发投入,占联邦研发总投入的25%左右,仅次于国防研发开支。美国国家卫生研究院(NIH)是联邦生物科技研发资金的主要分配与使用者,1996年经费为119亿美元,2008年上升到296亿美元,2022年上升到461亿美元。另外,美国国防部、农业部和商务部,也有自己的生物学和医学研究项目。

三是活跃的金融市场。美国政府的资金支持主要在启动阶段发挥种子资金的重要作用,金融市场才是美国生物科技产业的主要资金来源。美国企业在生物科技方面的研发投入,占医药销售收入的20%左右。以2012年为例,在全球研发投入2000强企业中,制药和生物科技企业有215家,其中美国占99家,其研发经费折合419.92亿欧元,相当于排名第2~5位的瑞士、日本、英国和德国的总和。2019年,全球研发强度最高的10家生物制药公司中,有5家来自美国。从2011年到2020年,美国生物科技企业所筹集到的IPO资金,从40亿美元增加到650亿美元。2021年,美国风险投资基金向医药和生物科技企业投入366亿美元,占全球总额的近61%。与此相比,欧洲只有100亿美元,亚洲只有106亿美元。事实上,从上世纪80年代开始,来自产业界的资金就超过联邦政府资金,成为美国科研资金的主要来源。

他山之石,可以攻玉

第二次世界大战以来,美国政府长期在科技发展中发挥主导作用,并通过灵活的科研体系实现了政府、企业和科技界的有机协调与统一。这主要是因为美国政府虽然对科技研发给予政策和资金扶持,但只负责大方向,不干涉具体的科研过程,也不代替市场做选择。从美国生物科技的发展历程来看,有一些经验值得借鉴汲取。

一是科技政策的可持续性至关重要。美国无论经历多少次总统更迭,乃至经历9·11事件和2008年国际金融危机的冲击,但其对生物科技产业的支持几十年如一日。这表明美国对生物科技的支持建立在国家共识基础上,确保了生物科技政策的延续性。

二是美国以市场为主、政府扶持为辅的产业发展模式值得借鉴。科技政策和政府资金是面向未来、非营利的,本质上属于公共产品。所以,没有政府扶持,新兴科技产业很难起步和发展。但如果政府干预过多,就会压制科技界和产业界的积极性和创造力,导致边际效用递减。美国政府虽然大力扶持生物技术和产业,但并不直接介入具体的科研和经营过程,而是坚持科学导向和市场自主调节。

另外,新兴科技的不确定性和研发风险极高,需要相关支持机制具有极高的容错度、灵活性和透明度。美国政府在历史上资助了很多失败的科研项目,其中一些金额巨大,但只要决策与运行是公正的、合理的,相关决策者和实施者并不需要为此承担责任。

三是生物科技研发既要瞄准未来、追求高精尖,也要立足国情、坚持实用导向。生物科技门类极大,没有哪个国家可以覆盖一切,各国要根据自身判断及本国国情做出选择。有些美国不做的领域,中国反而要加大投入。例如,美国土地广阔、耕地富余度非常高,一般采用农作物秸秆还田、休耕养地的模式,并不重视农作物秸秆的生化处理技术。对于中国、印度等人多地少的发展中国家,这项技术至关重要。如果能找到有效的技术路线,这个环境负担将有希望转化为可再生资源。

(作者系复旦大学美国研究中心教授)

来源:半月谈 作者 张家栋

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