生物技術改變生活

科學技術水平的提高，為我國生物技術的產生與發展提供了良好的契機，使生物技術實現了從無到有再到逐步興起的技術轉變，并在多個領域取得了有目共睹的成績。

“刷臉過閘機，真方便。”在深圳一家互聯網企業工作的95后小伙溫思敬，提起在深圳寶安國際機場的乘機體驗時不斷稱贊。由于工作業務繁忙，他經常乘機出差，自從機場實行智慧安檢后，他過安檢無需長時間排隊了。

在貴州省黔西南布依族苗族自治州安龍縣的一個木耳種植基地里，村民們正忙著采摘新鮮的木耳，在經過裝筐、稱重后，運到附近的曬場。這是貴州富士輝生物科技有限公司通過“公司+合作社+基地+農戶”模式，大力發展香菇、木耳等食用菌種植，帶動群眾增收致富的一個日常。

農作物不施農藥被蟲吃，施了農藥影響生態環境，綠色農業需要生物農藥的參與，生物農藥的蓬勃發展已成事實……

現如今，我國科學技術水平有了大幅度的提升。這為我國生物技術的產生與發展提供了良好的契機，使生物技術實現了從無到有再到逐步興起的技術轉變，并在多個領域取得了有目共睹的成績。

農業生物技術現代農業的核心競爭力

農業生物技術是運用基因工程、發酵工程、細胞工程、酶工程以及分子育種等生物技術，改良動植物及微生物品種生產性狀、培育動植物及微生物新品種、生產生物農藥獸藥與疫苗的新技術。

中國是農業大國，是農作物和農耕文化的最早起源地。近些年來，隨著我國生物技術水平的提高，人們開始將其投入到農業生產當中。這使得我國傳統農業逐漸由低效益、高污染、高資源依存型轉變為高效益、綠色低碳、高科技支撐型現代農業，加快了我國農業發展步伐。

生物技術在農業領域中的應用主要有植物種業、生物繁殖、生物固氮、生物飼料、生物農藥、生物獸藥、生物肥料等。如今，農業生物技術已是農業大國的核心競爭力，中國也正在努力。

例如種業，是農業皇冠上的明珠，被譽為農業芯片。改革開放之前，中國農業用種主要依靠農民自選、自留。自1979年以后，種子生產專業化，開始以縣為單位統一供種。2000年，以“種子工程”啟動為標志，種業開始真正成為產業。可以說，中國種業用20年時間走過了發達國家上百年的發展道路。

早在2004年，一份權威報告就指出：中國等幾個最大的發展中農業大國將逐漸在農業生物技術領域領先世界。其中，當時中國種植了370萬公頃的生物技術棉花，占全球生物技術棉花種植面積總量的5%。

先后主持國家“863計劃”、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金等多項國家級研究項目的中國農業大學農學院植物遺傳育種與種子科學系教授尤明山表示，如今我國的自主選育品種占比高達95%，“中國糧”用“中國種”的目標已基本實現，我國現代育種工作從理論發展、育種技術等方面與西方不存在差距。

“十三五”期間，農業科技取得一大批標志性、突破性成果，農業科技進步貢獻率突破60%，農作物耕種收綜合機械化率超過71%，農作物良種覆蓋率穩定在96%以上，畜禽糞污綜合利用率超過75%，支撐保障糧食年產量穩定在1.3萬億斤以上，整體研發水平與發達國家差距逐步縮小。

《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》明確，“高標準農田、現代種業、農業機械化、動物防疫和農作物病蟲害防治、農業面源污染、農產品冷鏈物流設施、鄉村基礎設施以及農村人居環境整治提升”是“十四五”重點提升的8個方向。這8個方向也正是“十四五”農業科技發力的重點領域。

隨著農業生物技術的革命性和顛覆性的逐漸顯現，未來農業生物技術將會成為制勝市場的新武器，也必將會重新劃分世界農業新格局。

醫藥生物技術生命的科技長城

生物技術在醫藥領域的應用促進了生物醫學工程和生物醫藥行業的快速發展。

生物醫學興起于20世紀50年代，是綜合醫學、生命科學和生物學的理論和方法而發展起來的前沿交叉學科，基本任務是運用生物學及工程技術手段研究和解決生命科學，特別是醫學中的有關問題，是關系到提高醫療診斷水平和人類自身健康的重要工程領域，包括醫學檢驗、康復工程、組織工程、生物影像學、可穿戴醫療設備等細分領域。

生物醫藥產業是指將基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程及蛋白質工程等生物技術的研究成果應用于制藥行業，制造市場可流通藥品并規模化生產的經濟實體的總和。

制藥產業與生物醫學工程產業是現代醫藥產業的兩大支柱。生物醫藥產業由生物技術產業與醫藥產業共同組成。

生物醫藥屬于國家重點發展項目，近幾年在傳統的中藥制藥和化學制藥的基礎上，隨著技術的不斷革新，涌現出生物醫藥、基因測序等新型制藥技術和診斷方法，帶動醫藥生物行業市場規模不斷擴大。

與國外相比，國內生物醫藥行業起步較晚但發展迅速。國內生物醫藥產業從20世紀80年代開始起步發展，經歷2005年-2015年的快速發展階段后，從2015年開始進入爆發增長階段。

比如生物制藥行業，具有很高的資金壁壘和技術壁壘，與傳統化學制藥工藝相比，企業需要更高的制藥技術水平和藥物創新能力。目前，國內生物制藥行業經過多年發展已有重組人胰島素、干擾素、白細胞介素等20余種重組蛋白質類藥物上市。

數據顯示，2015年-2019年，我國工業規模以上醫藥制造企業利潤總額穩步增長，由2627.3億元上升至3119.5億元;2020年1月-11月我國工業規模以上醫藥制造企業利潤總額達3145.6億元，同比增長11.9%。

近年來，支撐醫療行業崛起的基礎技術及產業配套已初步成熟，醫療行業即將迎來爆發。海外人才的回歸，為中國生物醫藥技術研發提供了強大的專業人才保障，中國生物醫藥技術迎來突破契機。

如今，多地將生物醫藥納入“十四五”專項規劃，進一步引導企業突破核心技術，依托重大科技專項、制造業高質量發展專項等加強關鍵核心技術和產品攻關，加強技術領域國際合作，有力有效解決“卡脖子”問題，為構建現代化經濟體系、實現經濟高質量發展提供有力支撐。

工業生物技術開啟新的工業時代

工業生物技術是進行大規模的物質加工與轉化的先進制造技術，主要包括生物基化學品、生物基材料、生物燃料、生物環保等，涉及食品、能源等許多重要的工業領域。

從19世紀到20世紀，人類的化學工業文明取得了輝煌成就，其主要特征是以化石資源為物質基礎。

2000年，聚乳酸上市標志著工業生物技術（也稱為白色生物技術，WhiteBiotechnology）的開啟。此后，一個以生物催化和生物轉化為特征，以生物能源、生物材料、生物化工、生物冶金等為代表的現代工業體系逐漸形成，在全球范圍內掀起了一場新的現代工業技術革命。

工業生物技術是人類由化石（碳氫化合物）經濟向生物（碳水化合物）經濟過渡的必要工具，是解決人類目前面臨的資源、能源及環境危機的有效手段。

近年來，全球的生物技術發展速度迅猛，早已成為高科技的戰略性新興產業技術之一，越來越多地應用于基礎化學品及其聚合物，乃至特殊化學品的生產。

我國生物發酵行業的產量已經占據了國際領先地位。《中國工業生物技術白皮書2019》分析指出，近年來，全球加強生物經濟戰略布局，多方位促進經濟綠色轉型，共同繪制可持續發展藍圖，工業生物技術已取得長足發展。與此同時，中國研發人員在國際知名綜合性學術期刊上發表了多項有影響力的研究成果。2016年-2018年，中國在工業生物技術領域的發文總量居世界第一;中國總計公開了發明申請75210件，年復合增長率達到16%，其中發明專利授權20686件。中國是目前最大的專利受理國（32%），也是僅次于美國的專利來源國。經過近幾年的發展，中國已形成具有一定國際競爭力的工業生物技術核心研發力量。

例如，生物脫硫技術是一種在常溫常壓下利用微生物菌去除雜環化合物中結合的有機硫的一種新技術。經生物脫硫后的油品基本可以達到抗氧化性好、熱穩定性好、硫含量低的目的。早在1948年美國就有了生物脫硫的專利，但一直沒有工業化成功脫除烴類硫化物的實例。

2021年5月12日，玉門油田煉化總廠轉型升級項目組主任伍國勇興奮地告訴媒體：“目前，微生物脫硫技術工業化應用已完成，我們是第一個吃螃蟹的人，有信心將此項技術進一步完善優化，為特種油品煉廠建設做好技術儲備。此項技術作為加氫技術補充，對部分特種油品基礎油精制效果十分理想。”

再比如，生物質能源是重要的可再生能源。未來隨著國家加快發展可再生能源，生物質能發電發展前景較好，發展空間巨大，保守估計2026年，全社會用電量為8.79萬億千瓦時，可再生能源發電量為2.81萬億千瓦時，生物質能年發電量占可再生能源發電量的13.64%，則2026年生物質能發電量約為3834億千瓦時，較2020年的1326萬千瓦時實現翻番。

生物識別技術更多場景正被打開

近年來，生物識別技術日趨成熟，應用場景不斷拓展，市場規模持續擴張。據沙利文咨詢統計，在市場需求和技術發展的雙重推動下，生物識別技術在全球范圍取得了快速的發展，全球生物識別市場規模從2016年的126億美元上升至2020年的240億美元，預計2021年生物識別行業市場規模可達286億美元。

在我國，生物識別各類應用場景也正在逐步被打開，人臉識別、指紋識別、生物識別、步態識別也正在醫療機構、居民社區、商業大樓等場所得到推廣普及。綜合來看，生物識別技術就是利用人體固有的生理特征（如虹膜、靜脈、人臉等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態等）通過計算機和光學、聲學、生物傳感器等高科技手段緊密結合來進行個人身份識別。

生物識別市場按主要應用板塊可分為生物識別芯片制造、生物識別設備及解決方案。中國生物識別技術及市場應用的發展主要增長動力來源于行業信息化需求、應用場景的不斷豐富和消費電子類產品所帶動的生物識別芯片制造的發展。

據沙利文咨詢統計，2019年中國生物識別市場中生物識別設備及配套解決方案市場占比為59.8%，生物識別芯片制造市場占比為40.2%。其中，身份認證、出入口管理和辦公領域是生物識別設備及配套解決方案市場中主要的應用領域，2019年占生物識別設備及配套解決方案的市場份額比例依次為38.8%、23.9%和8.2%。

我國生物識別身份認證行業市場規模從2016年的20億元增長為2020年的37億元，預計將于2021年年底達到44億元;生物識別出入口管理市場規模從2016年的32億元上升至2020年的62億元，預計2021年年底可達75億元;生物識別辦公市場規模預計將進一步擴大至2021年年底的16億元。

5G、AR、大數據、云計算、人工智能等技術與生物識別技術的結合，無疑會促進新的消費需求實現落地，賦能垂直產業。全息影像通話、基于眼球追蹤的廣告分析、可穿戴設備生物特征身份識別等應用場景，都會為消費者帶來更多舒適、新奇的體驗。

事實上，生物技術在各個領域無處不在，隨著科技的進步，將被越來越廣泛地應用于生物多樣性保護、人類健康、環境污染防治，和環境、經濟、社會的可持續發展，同時在攻克環境保護的科技難關中有廣闊的發展前景。

如今，中國在生物技術領域取得了全球矚目的成績，逐漸培育出了一些領跑世界的技術與產業。清華大學國際生物經濟中心主任王宏廣認為，生物經濟將會是我們在制造業大國、農業大國之后，成為世界第一大經濟體，并長期保持世界第一大經濟體的一個決定性的因素。