全球生物科技發(fā)展態(tài)勢(shì)及對(duì)我國(guó)的啟示*

丁陳君 陳 方 鄭 穎 吳曉燕 宋 琪

（中國(guó)科學(xué)院成都文獻(xiàn)情報(bào)中心，成都610041）

當(dāng)前，全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命加速發(fā)展，新技術(shù)的發(fā)展正在改變科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方式，促進(jìn)生物科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生更多重要突破。自1953年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的解析以來(lái)，生物技術(shù)發(fā)展迅猛，從“人造生命”、基因組編輯研究不斷取得突破性進(jìn)展，再到腦-機(jī)接口、神經(jīng)芯片等交叉融合應(yīng)用的出現(xiàn)，多年來(lái)生物技術(shù)一直占據(jù)著年度科技突破主流。隨著全球生物科技的飛速發(fā)展和應(yīng)用拓展，多學(xué)科交叉融合共生，相互促進(jìn)，推動(dòng)前沿技術(shù)顛覆性創(chuàng)新和新一代科技革命。生物產(chǎn)業(yè)逐漸表現(xiàn)出與信息產(chǎn)業(yè)深度融合、交替輪動(dòng)的發(fā)展勢(shì)頭，展現(xiàn)出推動(dòng)產(chǎn)業(yè)革命和結(jié)構(gòu)調(diào)整的潛力，有望從根本上解決當(dāng)前人類(lèi)共同面對(duì)的人口、糧食、資源、環(huán)境、能源等重大問(wèn)題，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。各國(guó)在生物科技領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)也日益加劇。本文梳理了美國(guó)、加拿大、歐盟、英國(guó)等國(guó)家和地區(qū)發(fā)布的生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略、實(shí)施路線圖和相關(guān)的項(xiàng)目部署；介紹了全球生物科技領(lǐng)域的重要進(jìn)展；并針對(duì)研發(fā)現(xiàn)狀和生物技術(shù)與其他技術(shù)之間交叉融合的大趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展提出4點(diǎn)建議。

表1 2019年世界主要經(jīng)濟(jì)體在生物科技領(lǐng)域的規(guī)劃和布局Tab.1 The Planning and Layout on Biotechnology in the Major Economies in 2019

1 國(guó)際重大戰(zhàn)略規(guī)劃和政策措施

1．1 強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，展望生物經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展

2019年，世界主要經(jīng)濟(jì)體加強(qiáng)生物科技領(lǐng)域戰(zhàn)略布局，展望下一代生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景并提出國(guó)家級(jí)規(guī)劃與路線圖（表1）。美國(guó)將生物經(jīng)濟(jì)確定為政府聯(lián)邦機(jī)構(gòu)重點(diǎn)研發(fā)的關(guān)鍵領(lǐng)域之一；加拿大發(fā)布首個(gè)國(guó)家生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略，以促進(jìn)加拿大生物質(zhì)和殘余物的最大價(jià)值化利用，同時(shí)減少碳足跡，實(shí)現(xiàn)有效管理自然資源的目標(biāo)［1］；歐盟提出在2030年將生物基產(chǎn)品或可再生原料的份額增加到化學(xué)工業(yè)的有機(jī)化學(xué)品原材料和原料總量的25%［2］；英國(guó)、意大利、奧地利也都發(fā)布國(guó)家生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略，面向下一代生物經(jīng)濟(jì)提出戰(zhàn)略部署和規(guī)劃要點(diǎn)。此外，針對(duì)發(fā)展生物科學(xué)應(yīng)對(duì)糧食安全、能源清潔增長(zhǎng)和健康老齡化挑戰(zhàn)的路線圖——《英國(guó)生物科學(xué)前瞻》，英國(guó)發(fā)布生物科學(xué)領(lǐng)域《2019年交付計(jì)劃》，詳細(xì)闡述將要采取的行動(dòng)，以支持交付目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)［3］；日本提出到2030年建成世界最先進(jìn)的生物經(jīng)濟(jì)社會(huì)；韓國(guó)旨在通過(guò)產(chǎn)業(yè)政策的根本性創(chuàng)新和率先投資，推動(dòng)韓國(guó)生物健康產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展并進(jìn)入全球領(lǐng)先地位［4］。

1．2 加強(qiáng)項(xiàng)目部署，推動(dòng)前沿顛覆性技術(shù)變革

按照國(guó)家生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃要點(diǎn)，各國(guó)在合成生物制造、基因編輯、生物醫(yī)藥等前沿交叉融合性生物科技方面加強(qiáng)項(xiàng)目部署和配套舉措，積極驅(qū)動(dòng)科技產(chǎn)業(yè)顛覆性變革（表2）。同時(shí)，各國(guó)在生物傳感器、生物成像技術(shù)，以及生物大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面也部署了多個(gè)項(xiàng)目，推動(dòng)生物科技在應(yīng)對(duì)醫(yī)藥、材料、能源、環(huán)境和氣候變化等挑戰(zhàn)方面發(fā)揮積極作用［7］。

表2 2019年世界主要經(jīng)濟(jì)體在生物科技領(lǐng)域的項(xiàng)目部署Tab.2 The Project Deployment on Biotechnology in the Major Economies in 2019

2 近期生物科技領(lǐng)域五大研究趨勢(shì)

2．1 生物物種數(shù)量下降明顯，生物多樣性保護(hù)形勢(shì)嚴(yán)峻

英國(guó)肯特大學(xué)研究人員在《自然-通訊》發(fā)表的評(píng)論性文章指出，必須把生物多樣性擺在氣候變化政策的核心位置［19］。目前，生物多樣性正受到前所未有的威脅。2019年5月，聯(lián)合國(guó)發(fā)布的《生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)全球評(píng)估報(bào)告》顯示，近百萬(wàn)種物種可能在幾十年內(nèi)滅絕［20］。在過(guò)去30年間，人們對(duì)自然資源的需求提高了一倍，盡管自然保護(hù)政策取得了一定進(jìn)展，但生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)功能迅速減弱意味著全球自然保護(hù)、自然可持續(xù)利用和發(fā)展的任務(wù)十分艱巨。2019年8月，世界自然基金會(huì)發(fā)布題為《樹(shù)冠之下》的報(bào)告對(duì)全球森林生物多樣性現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，1970—2014年間，455個(gè)受監(jiān)測(cè)的森林特異性物種的群體數(shù)量平均減少了一半以上；其中生物種群下降的現(xiàn)象在哺乳動(dòng)物、爬行動(dòng)物以及兩棲動(dòng)物中表現(xiàn)一致［21］。2019年10月，英國(guó)生態(tài)學(xué)與水文學(xué)研究中心、野生生物組織、政府機(jī)構(gòu)和研究所等超過(guò)70個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布《自然狀況報(bào)告2019》，基于對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析表明，自1970年以來(lái)英國(guó)物種的平均數(shù)量和分布呈下降趨勢(shì)，15%的物種面臨滅絕威脅，2%的物種已經(jīng)永久滅絕，不同物種之間的地理分布平均縮小5%［22］。中國(guó)科學(xué)家在生物多樣性研究領(lǐng)域取得了顯著成果。中國(guó)科學(xué)院植物研究所首次揭示了不同功能型土壤真菌驅(qū)動(dòng)亞熱帶森林群落多樣性的作用模式，成功破譯了亞熱帶森林生物多樣性維持“密碼”［23］，有助于保育和修復(fù)我國(guó)各類(lèi)退化亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)。南京大學(xué)與中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)支持下，將化石記錄重現(xiàn)為生物演化歷史，繪制出古生代海洋生物多樣性曲線［24］，對(duì)認(rèn)識(shí)當(dāng)今地球生物多樣性面臨的挑戰(zhàn)具有重要啟示意義。

2．2 生物資源挖掘利用更加深入，為解決全球性問(wèn)題提供有效路徑

隨著全球人口數(shù)量增加，耕地面積減少，對(duì)光合作用機(jī)制的深入解析，提高植物光合效率成為進(jìn)一步增加糧食單產(chǎn)的有效手段。中國(guó)科學(xué)院植物研究所揭示了硅藻利用其獨(dú)特結(jié)構(gòu)高效捕獲、利用光能的機(jī)制［25］。延續(xù)前期研究工作，這是對(duì)硅藻首個(gè)光合膜蛋白結(jié)構(gòu)的解析，為研究硅藻的光能捕獲、利用和光保護(hù)機(jī)制提供了重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。英國(guó)謝菲爾德大學(xué)解析菠菜中光合作用關(guān)鍵元件——細(xì)胞色素b6f復(fù)合物的3．6?分辨率低溫電子顯微鏡結(jié)構(gòu)［26］，為理解該復(fù)合物如何在光合作用中發(fā)揮催化和調(diào)節(jié)作用提供了結(jié)構(gòu)依據(jù)?；蚪M技術(shù)發(fā)展加快了性狀鑒定和良種選育，從而提高了作物的環(huán)境適應(yīng)能力和生產(chǎn)力。日本埼玉大學(xué)發(fā)現(xiàn)對(duì)β-三酮類(lèi)除草劑廣譜抗性的水稻基因［27］，有助于培育抗除草劑作物，便于農(nóng)田雜草控制。清華大學(xué)與中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所合作解析了植物抗病小體的結(jié)構(gòu)與功能［28，29］，為更好利用抗病蛋白提供了新的可能。中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所利用兩個(gè)基因編輯器定向進(jìn)化水稻Os-ACC基因并獲得除草劑抗性突變［30］，為快速獲得有益農(nóng)藝性狀提供了可能。

此外，研究人員在利用生物資源緩解能源、環(huán)境問(wèn)題方面也取得了多項(xiàng)成果。韓國(guó)高級(jí)科學(xué)技術(shù)研究所的研究人員利用新型工程微生物實(shí)現(xiàn)了脂肪酸的高效生產(chǎn)，使其更適合于大規(guī)模使用，以期改變目前生物燃料的應(yīng)用現(xiàn)狀［31］。美國(guó)蒙大拿州立大學(xué)等美國(guó)機(jī)構(gòu)與英國(guó)樸茨茅斯大學(xué)合作設(shè)計(jì)出一種具有分解木質(zhì)素活性的酶，有助于利用木質(zhì)素制造日用品，減少對(duì)石油的依賴［32］。美國(guó)麻省理工學(xué)院研究人員一直致力于微生物治理方面的研究，2019年已獲得對(duì)環(huán)境中鎘或鍶的吸收能力增強(qiáng)的釀酒酵母工程菌［33］。近期該團(tuán)隊(duì)又獲得新的進(jìn)展，新的工程酵母菌不僅能吸收環(huán)境中的重金屬，還能將沉淀的金屬硫化物納米粒子進(jìn)行金屬再萃?。?4］，在廢水廢氣處理及環(huán)境保護(hù)方面顯示出巨大的應(yīng)用前景。

2．3 生物成像技術(shù)朝著更清晰、更精確、實(shí)時(shí)、活體方向發(fā)展

生物學(xué)的發(fā)展和新學(xué)科分支的形成離不開(kāi)研究方法和工具的創(chuàng)新，生物成像技術(shù)作為一種重要的技術(shù)手段在生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用。美國(guó)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)合作完成果蠅完整大腦成像，實(shí)現(xiàn)了納米級(jí)的清晰度［35］，有助于科學(xué)家跟蹤神經(jīng)元之間的聯(lián)系，為解析大腦的決策機(jī)制奠定了重要基礎(chǔ)。該團(tuán)隊(duì)還將超分辨率的光學(xué)顯微鏡技術(shù)和電子顯微鏡技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)了稱為cryo-SR/EM的新技術(shù)，以3D形式呈現(xiàn)出清晰、精準(zhǔn)的細(xì)胞內(nèi)部詳細(xì)視圖［36］。美國(guó)加州理工學(xué)院開(kāi)發(fā)了一套全新的超聲成像系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在活體動(dòng)物觀測(cè)基因表達(dá)［37］。該系統(tǒng)的后續(xù)應(yīng)用與開(kāi)發(fā)，將為研究和探索活體動(dòng)物的基因表達(dá)和調(diào)控提供更好的方式?；蚪M被轉(zhuǎn)錄、復(fù)制以及修復(fù)的過(guò)程中都涉及到DNA的旋轉(zhuǎn)。哈佛大學(xué)開(kāi)發(fā)了新的單分子成像追蹤技術(shù)——基于可折疊DNA轉(zhuǎn)子的成像追蹤技術(shù)（Origami Rotor-Based Imaging and Tracking，ORBIT），可用于在極高時(shí)空分辨率和高通量情況下追蹤DNA分子旋轉(zhuǎn)［38］，為DNA旋轉(zhuǎn)測(cè)量和酶動(dòng)力學(xué)等研究提供了有力的新工具。美國(guó)霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)了一種非傳統(tǒng)成像方法——DNA顯微鏡，這是一種將基因型與表型聯(lián)系起來(lái)的細(xì)胞可視化新方法［39］，未來(lái)或有助于鑒定出最適合靶向特定癌細(xì)胞的免疫細(xì)胞，加快免疫療法的發(fā)展速度。

2．4 基因組的合成和改造能力進(jìn)一步增強(qiáng)，促進(jìn)工程生物學(xué)應(yīng)用擴(kuò)展

合成基因組的設(shè)計(jì)和創(chuàng)建為理解生物學(xué)及其工程化提供了強(qiáng)大的工具。美國(guó)生物科技公司研究人員將生命“字母表”的數(shù)量增加了一倍，首次合成出包含8個(gè)堿基的DNA［40］。該研究系統(tǒng)性證明合成堿基與天然堿基可彼此識(shí)別結(jié)合，并形成穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這對(duì)于尋找其他生命形式非常重要。英國(guó)醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室在全基因組水平對(duì)一株大腸桿菌進(jìn)行重新編碼，并人工合成整套新的遺傳密碼以取代其天然基因組［41］，為重編碼多種非標(biāo)準(zhǔn)氨基酸奠定了基礎(chǔ)。由于此類(lèi)人工合成大腸桿菌基因組與野生型差異較大，未來(lái)有可能用于依賴于細(xì)菌合成的藥物生產(chǎn)。同時(shí)，該研究團(tuán)隊(duì)還開(kāi)展相關(guān)研究，為精確、快速、大規(guī)模（兆堿基）創(chuàng)建合成基因組工程操作提供關(guān)鍵的技術(shù)支持［42］。美國(guó)萊斯大學(xué)等多機(jī)構(gòu)利用協(xié)同組裝實(shí)現(xiàn)合成電路的復(fù)雜信號(hào)處理［43］，極大地?cái)U(kuò)展了工程生物對(duì)化學(xué)、物理和環(huán)境變化的程序化反應(yīng)。

美國(guó)麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)合作將CRISPR-Cas9和逆轉(zhuǎn)錄酶整合在一起，開(kāi)發(fā)出一種新型基因編輯工具［44］，達(dá)到更精確、更高效和高度通用的效果。中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所等多個(gè)機(jī)構(gòu)合作開(kāi)發(fā)了基于新型脫靶檢測(cè)技術(shù)（Genome-wide Off-target analysis by Two-cell embryo Injection，GOTI）的基因編輯工具安全性評(píng)估的新工具［45］，有望成為新的行業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院將兩個(gè)基于CRISPR-Cas9的核心處理器整合到人體細(xì)胞中，創(chuàng)建了一個(gè)生物雙核處理器［46］，意味著向創(chuàng)建功能強(qiáng)大的生物計(jì)算機(jī)邁進(jìn)了一步。

2．5 新技術(shù)不斷突破推動(dòng)生物科學(xué)進(jìn)入“計(jì)算設(shè)計(jì)”時(shí)代

借助信息技術(shù)的理論與方法，生物科學(xué)獲取內(nèi)在創(chuàng)新動(dòng)力，取得了從蛋白質(zhì)、基因組和生物體設(shè)計(jì)到生物制造過(guò)程設(shè)計(jì)多項(xiàng)創(chuàng)新成果。美國(guó)華盛頓大學(xué)在利用計(jì)算機(jī)程序從頭設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的研究領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位，利用蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的Rosetta算法平臺(tái)，從頭設(shè)計(jì)了抗癌蛋白藥物［47］、根據(jù)環(huán)境變形的蛋白［48］和具有生物活性的蛋白開(kāi)關(guān)［49］等一系列產(chǎn)物。利用上述蛋白開(kāi)關(guān)即插即用特性，加州大學(xué)舊金山分校等多個(gè)機(jī)構(gòu)合作開(kāi)發(fā)生物反饋網(wǎng)絡(luò)［50］，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)源性信號(hào)通路和合成基因電路的反饋控制。哈佛大學(xué)和哈佛醫(yī)學(xué)院合作創(chuàng)建了除定向進(jìn)化和理性設(shè)計(jì)以外的第三種蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)方法——利用深度學(xué)習(xí)直接從氨基酸序列中預(yù)測(cè)天然蛋白和從頭設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)功能［51］；與現(xiàn)有方法相比，可將成本降低兩個(gè)數(shù)量級(jí)。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院首次在計(jì)算機(jī)算法的幫助下構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)化的人工細(xì)菌基因組［52］，有助于構(gòu)建更適合的工程菌用于生產(chǎn)治療藥物和其他化學(xué)品。美國(guó)佛蒙特大學(xué)等多個(gè)機(jī)構(gòu)合作，利用超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)全球首個(gè)青蛙細(xì)胞制造的“活體機(jī)器人”［53］，證實(shí)了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)生物體的可行性。美國(guó)伊利諾伊大學(xué)開(kāi)發(fā)了結(jié)合人工智能設(shè)計(jì)、構(gòu)建、測(cè)試和學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)番茄紅素生物制造過(guò)程的全自動(dòng)化機(jī)器人平臺(tái)［54］。此類(lèi)全自動(dòng)的算法驅(qū)動(dòng)生物制造平臺(tái)將有望引領(lǐng)未來(lái)智能制造的發(fā)展。

3 啟示與建議

國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確提出加快生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展步伐，培育生物經(jīng)濟(jì)新動(dòng)力。從國(guó)際重大戰(zhàn)略規(guī)劃和政策措施來(lái)看，生物經(jīng)濟(jì)是各國(guó)對(duì)于未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較認(rèn)可的模式，美、歐、日、韓等國(guó)家和地區(qū)都從國(guó)家戰(zhàn)略的層面積極謀劃布局，不斷探索適合本國(guó)的最佳路徑。同時(shí)，布局前沿顛覆性技術(shù)，增強(qiáng)顛覆性創(chuàng)新仍然是各國(guó)積極搶占的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。從生物科技領(lǐng)域的研發(fā)態(tài)勢(shì)來(lái)看，新興技術(shù)與工具的快速發(fā)展推動(dòng)生物科學(xué)與技術(shù)縱深發(fā)展：借助超高分辨率顯微鏡等新工具，使人類(lèi)在認(rèn)識(shí)生命過(guò)程中能夠更快速地接近真相；借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等新技術(shù)，基因組合成和改造能力不斷提高，人類(lèi)在修飾生命和創(chuàng)造生命的過(guò)程中達(dá)到了事半功倍的效果。無(wú)論是生命科學(xué)的研究工具開(kāi)發(fā)，還是學(xué)科本身的發(fā)展和研究方面，學(xué)科之間、科學(xué)與技術(shù)之間、不同技術(shù)之間的交叉融合趨勢(shì)日益凸顯。我國(guó)應(yīng)面向世界科技發(fā)展前沿，緊抓融合發(fā)展的窗口期，以國(guó)家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，以國(guó)家重大項(xiàng)目為牽引，著眼理論、技術(shù)、人才、應(yīng)用和市場(chǎng)等多個(gè)維度，系統(tǒng)布局、重點(diǎn)規(guī)劃，全面提升我國(guó)的新興交叉融合領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。

1）促進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展，制定國(guó)家生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略

借鑒各國(guó)的生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，我國(guó)需加強(qiáng)國(guó)家生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略布局，制定適合國(guó)情的中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，采取切實(shí)可行的政策措施。鼓勵(lì)引導(dǎo)全社會(huì)的資源和科研力量，穩(wěn)定支持工程生物學(xué)相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)研究以及與重點(diǎn)領(lǐng)域的跨學(xué)科研究，發(fā)展生物醫(yī)藥、生物制造、生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物環(huán)保等重要應(yīng)用領(lǐng)域，加大面向創(chuàng)新企業(yè)的公共和社會(huì)投資，培育發(fā)展生物服務(wù)新興業(yè)態(tài)，形成若干生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展高地，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

2）調(diào)整和優(yōu)化學(xué)科布局，培養(yǎng)學(xué)科交叉融合創(chuàng)新人才

為契合國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，需要重新優(yōu)化和調(diào)整學(xué)科布局，在保持傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科發(fā)展基礎(chǔ)上，重點(diǎn)建設(shè)合成生物學(xué)、生物工程學(xué)、計(jì)算生物學(xué)、類(lèi)腦智能科學(xué)、生物影像學(xué)和生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)等前沿新興技術(shù)學(xué)科門(mén)類(lèi)，整合建立學(xué)科群與交叉學(xué)科中心，促進(jìn)多學(xué)科關(guān)聯(lián)交叉融合，拓寬大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和創(chuàng)新型企業(yè)的交流合作。面向世界科技前沿，構(gòu)建多學(xué)科融合創(chuàng)新的綜合性研究機(jī)構(gòu)與育人平臺(tái)，加快培育由學(xué)科專業(yè)單一型向多學(xué)科融合型轉(zhuǎn)變的創(chuàng)新人才，帶動(dòng)學(xué)科競(jìng)爭(zhēng)力和我國(guó)科技水平的整體提升。

3）瞄準(zhǔn)和支持核心技術(shù)研發(fā)，培育前沿顛覆性創(chuàng)新能力

經(jīng)過(guò)近年發(fā)展，我國(guó)更多領(lǐng)域科技創(chuàng)新態(tài)勢(shì)已由跟跑為主轉(zhuǎn)向并跑和領(lǐng)跑。中國(guó)在生物技術(shù)領(lǐng)域的合成生物學(xué)、基因編輯等方面研究都取得了全球矚目的創(chuàng)新成果，逐漸培育出領(lǐng)跑世界的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)。雖然，與先進(jìn)國(guó)家相比，我國(guó)在創(chuàng)新能力，基礎(chǔ)設(shè)施等若干方面仍存在一定差距，但在腦-機(jī)接口、類(lèi)腦智能、智能穿戴、DNA存儲(chǔ)、生物計(jì)算/細(xì)胞計(jì)算、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（例如蛋白設(shè)計(jì)、藥物設(shè)計(jì)）等前沿交叉的技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域差距尚未拉開(kāi)，部分領(lǐng)域正處于競(jìng)跑狀態(tài)，未來(lái)宜以問(wèn)題為導(dǎo)向，緊緊圍繞攀登戰(zhàn)略制高點(diǎn)、強(qiáng)化關(guān)鍵環(huán)節(jié)的任務(wù)部署，加快生物大數(shù)據(jù)、人工智能等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主研發(fā)突破，建立產(chǎn)業(yè)孵化空間和加速器，加速關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

4）制定和完善產(chǎn)業(yè)扶持政策，加強(qiáng)應(yīng)用市場(chǎng)引導(dǎo)與監(jiān)督

生物技術(shù)發(fā)展日新月異，創(chuàng)新成果不斷。在管理方式方面，需要改變以往的分割化模式，促進(jìn)資源整合和產(chǎn)學(xué)研用一體化，全面營(yíng)造有利于新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)近年蓬勃發(fā)展，正進(jìn)入歷史機(jī)遇轉(zhuǎn)折點(diǎn)。學(xué)科之間、技術(shù)之間交叉融合創(chuàng)新必將孕育出新的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用市場(chǎng)，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。因此對(duì)于新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，需要降低準(zhǔn)入門(mén)檻，例如取消最低注冊(cè)資本的規(guī)定，鼓勵(lì)民營(yíng)資本進(jìn)入，積極培育由高端產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)，具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)集群；營(yíng)造寬松的市場(chǎng)氛圍，簡(jiǎn)化審批手續(xù)，便利新技術(shù)和新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)；同時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況，動(dòng)態(tài)靈活地加強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)主體的服務(wù)和監(jiān)管。