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海洋生物技术催生蓝色生物经济

2010-06-29 16:54:50   作者:创新2009   来源:www.cxsdw.com   点击:
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      相建海,主要从事海洋生物学与海洋生物技术研究,我国海洋生物技术领域的学科带头人和海洋动物生殖与遗传工程学科带头人,国家 863 资源环境技术领域专家委员会主任,国家 863 重大产业化专项总体专家组组长,中国科学院海洋研究所原所长、实验海洋生物学重点室主任、研究员、博士生导师。

    海洋是21世纪人类社会实现可持续发展的宝贵财富和最大空间。对于占世界人口第一,多种战略资源相对短缺的中国,海洋的作用尤其突出。蓝色经济是知识型、生态型、开放型、陆海统筹兼顾、以海洋经济和海岸带经济的高端产业为主导的可持续发展的经济模式,是自主创新、知识引领的经济增长极,是东西并举、陆海统筹的科学经济运作方式,是海洋经济与海岸带经济共同发展的现代经济潮流,是三产结构比例和谐、高端产业雄起的新经济架构,是生态环保、健康持续的经济发展示范区,也是更加开放、国际化的经济窗口。以海洋生态系统和存在其中的生物资源(包括群体、个体、组织、细胞和基因)为基础,利用先进可行技术和高新技术支撑和催生的生物经济可视为蓝色生物经济。
国内外海洋生物技术发展趋势
  海洋生物技术领域的竞争是21世纪国际上的一场非常激烈的竞赛。美国国家科学基金委提出,“伴随着生物技术、分子和细胞生物学等现代工具的深入应用,海洋科学的革命已经开始。预期这种根本性的变革在速度上是按几何级数增长的,在科学和经济意义上是史无前例的。”海洋具有独特的环境、丰富的另类物种和奇妙的基因资源,当前,世界上越来越多的科学家正在把目光投向海洋。
  1996年,我国正式批准海洋高技术作为国家863高技术计划的第八个领域,下设海洋环境监测技术主题、海洋生物技术主题和海洋资源开发技术主题三个主题。“十五”期间,国家863计划资源环境技术领域设立了包括海洋生物技术在内的四个主题。“十一五”期间,海洋渔业生物技术归于现代农业生物技术领域,海洋高技术领域侧重于其他海洋生物技术发展,海水养殖种植工程仍然列为国家863重点项目。
  在不到百年的发展历史上,作为规模世界第一的中国海水养殖业因种苗而起,靠良种而兴。海洋动物三倍体育种和性控技术初战告捷之后,“黄海1号”中国对虾、“大连1号”杂交鲍、“海大蓬莱红”扇贝、“荣福海带”、“中科红”扇贝、“981”龙须菜等11个新品种先后通过国家审定,填补了我国海水养殖生物新品种的空白。我国还实现了半滑舌鳎、斜带石斑等鱼类和多种贝类的全人工大规模育苗技术,一批新的海水养殖种类的产业化昭示着我国海水养殖动物种苗繁育关键技术实现了跨越发展。
  与此同时,我国海洋生物技术在海洋药物、生物制品、生物功能基因开发等方面取得了重大进展。海洋药物研究方面,抗肿瘤新药K-001、抗动脉粥样硬化新药916、抗脑缺血新药D-聚甘酯、抗艾滋病新药911等4个一类海洋新药进入II期临床阶段,抗脑缺血新药玉足海参多糖获得临床试验批文,抗早老性痴呆新药HSH-971、抗肝炎新药鲨肝刺激物质HSS完成临床前研究并已申报临床研究,抗心律失常新药A1998、抗病毒性肝炎新药海鞘醇、抗肿瘤新药藻胆蛋白雷普克、抗真菌多糖YCP、抗肿瘤新药Philinopside A、镇痛新药芋螺毒素SO3等6个一类新药基本完成临床前研究;开发出的18种海洋生物制品中,海带生产甘露醇、海藻抗逆专用型增产素、海洋寡糖抗植物病毒生物新农药、海鲜味食品添加剂4种实现产业化,6种海洋生物酶制剂已启动产业化工程建设,还完成了2种医用组织修复材料的临床前工作;海洋生物功能基因研究方面,从重要海洋生物克隆了具有明确功能的210个新基因,奠定了我国在海洋生物功能基因研究方面的国际地位,建立虹彩病毒科一个新属,确立了我国在国际上的优先权,在国际上首次发现嗜盐菌素的抗性基因及其抗性机制,分离克隆到4个极端嗜盐古菌新质粒,并完成全序列测定,完成我国第一个海洋蓝藻全基因序列测定和生物信息学分析。
打造知识创新性的蓝色生物经济
  知识提升经济,技术催生产业。以知识为基础的海洋生物经济较之传统的海洋农业,具更深邃的内涵和广阔的外延。我们要打造知识性的全新海洋生物产业,科学发展海水养殖,目标就是实现海洋生物资源的持续利用。
  当今世界各国纷纷提出“蓝色革命”。经过十多年的发展,我国已经成为世界上规模最大的水产品生产国,但是生产结构简单、生产方式粗放、资源和能源消耗大、环境负担重、难以持续发展等问题一直存在。我们要大力发展生态养殖,夯实海洋农业,促进海洋农业的健康、可持续发展。在此基础上,大力发展海洋生物资源精炼技术,发展海洋生物质能源和生物产品高值化及绿色循环技术,做大做强海洋第二产业,这是促进我国海洋生物资源跨越发展的关键。
  青岛大学的科学家已经利用海带提取海藻酸盐为原料,获得了强度高、性能良好的海藻纤维,并成功研制出海藻酸、海藻酸钙、钡、锌、铜、铝、银以及由以上金属离子“搭配”组合的多离子海藻纤维系列产品,具有本质自阻燃、电磁波屏蔽效应、生物相容及抗菌等功能。这一具有自主知识产权的创新性成果代表了海藻精深加工的研发方向,孕育着一个新兴产业的形成。它将人类获取纤维的领域从陆地扩展到海洋,开辟了纺织纤维第三来源,将在世界范围内为纤维制造形成一个崭新的研究和产业领域,必将带来传统纺织业的一场新的革命。
在国外,以色列海洋生物技术公司的科学家研发出了一种利用海藻制造生物燃料的新方法,已在以色列西南部的阿什克隆建立了试验性海藻农场。美国国家可更新实验室(NREL)利用通过现代生物技术建成“工程微藻”的生产柴油则为柴油生产开辟了一条新的技术途径,利用“工程微藻”生产柴油的优越性包括生产能力高、节约农业资源、不污染环境等,发展“工程微藻”是生产生物柴油的一大趋势。日本水产综合研究中心、东京海洋大学等单位已经精确计量出了利用海藻 (海白菜)或水生植物(水葫芦)为原料生产生物乙醇的单位产量。
我国海洋生物资源丰富,应该积极开展基因生物制品的开发与利用研究,发现、挖掘和利用各种基因资源,用于生产药物和高附加值产品。同时,我们还要关注生态安全和健康,海洋生态系统的健康是世界生命系统的基石,但是我们的海洋生态环境保护不容乐观:近海富营养化不断加剧,氮、磷等营养盐浓度严重超标。2006年以来,我国近海未达到清洁海域水质标准的面积仍有15万平方公里,有害赤潮发生了93次。
  对于未来我国发展海洋生物技术,我建议:1、发挥政府的引导作用,有关部门应尽快组织相关的战略发展研究,并研究制定支持研发与催生产业的政策、法规;2、加大国家对海洋生物学和海洋生物技术的研发投入,鼓励和资助科技人员在提升传统海洋渔业和开发新海洋生物资源方面的原始和自主创新;3、充分利用好现有人才并采取引进高端人才、选拔骨干人才、培养急需人才等多种措施,尽快培育和集聚一支稳定和高水平的从事奠定海洋生物经济知识基础的人才队伍,占领国际海洋生物技术的制高点;4、尽快建立国家重点实验室、国家工程技术研究中心等我国海洋生物学与海洋生物技术的知识创新平台;5、遴选和扶植若干骨干企业做好相关新成果的转化、新产品的试制和产业化的工作,逐步担负起技术创新的主体作用;6、依托地方积极性和区域优势,在沿海省市择优建立国家级海洋生物经济开发区,实现产学研紧密结合,催生和打造海洋生物新产业群;7、鼓励和动员金融机构及早参与和支持海洋生物经济的发展,特别是对成果转化、产品中试的风险基金的投入。