（生物医学工程专业论文）发展生物技术产业的关键问题及其对策.pdf

重庆大学硕士学位论文 英文摘要 a b s t r a c t n a t i o n a lm e t a p h a s ed e v e l o p i n gp r o j e c ti n s c i e n c ea n dt e c h n i q u e a n dt h e 9 8 5 p r o j e c tb o t hr e g a r dt h eb i o l o g i c a lt e c h n i q u ei n d u s t r ya so n eo ft h ee m p h a s e s d e v e l o p i n gi n d u s t r i e s t h eb i o l o g i c a lt e c h n i q u ei n d u s t r yh a st h et a c t i ca n dr e a l i s m m e a n i n go fq u i c k e n i n gi n d u s t r ys t r u c t u r er e g u l a t i n g i m p r o v i n gt h el e v e lo fh u m a n b e i n g s 7h e a l t h y i m p r o v i n gt h er e l a t i o nb e t w e e nh u m a nb e i n g s a n dn a t u r e t h eb i o l o g i c a lt e c h n i q u ei n d u s t r yh a sa l lo b v i o u sp r o g r e s st h o u g has h o r th i s t o r y b u th a sg r e a tg a p 谢t l ld e v e l o p e dc o u n t r y t h ei n t r i n s i cc h a r a c t e r so ft h eb i o l o g i c a l t e c h n i q u ei n d u s t r ya r et h ep r o d u c i n go f k n o w l e d g ea n dt h ep r o g r e s so f t e c h n i q u e a n di t s h o u l dh a v eam o n g e rp e n e t r a b i l i t yt h a no t h e ri n d u s t r i e s t h i si sac o n f l i c tw i t ht h e s i t u a t i o nt h a tm o s tt h ee n t e r p r i s e so f b i o l o g i c a lt e c h n i q u ei n d u s t r ya r em e d i u ma n dm i n i e n t e r p r i s e s a n di th a saw e a ke f f e c to fd r i v i n gt h ee c o n o m y s o w es h o u l dq u i c k l y d e v e l o pt h eb i o l o g i c a lt e c h n i q u ei n d u s t r y a n dw ed e c i d et od ot h er e s e a r c h w es y n t h e t i c a l l ya n a l y z et h ec h a r a c t e r so ft h eb i o l o g i c a lt e c h n i q u ei n d u s t r y t h e c h a r a c t e r so fh i g hv e n t u r e h i g hd e v o t i o n h i g hr e t u r na n dl o n gp e r i o dd e c i d et h a tt h e b i o l o g i c a lt e c h n i q u ei n d u s t r yw i l lb et h er i s i n gs a i li n d u s t r yo f2 1 t h eb i o l o g i c a l t e c h n i q u ei n d u s t r yh a st h ee f f e c to fd r i v i n ge c o n o m yi n c r e a s i n g i m p r o v i n gt h el e v e lo f h e a l t h y r e c o n s t r u c t i n gt h et r a d i t i o n a li n d u s t r y d r i v i n gt h er e v o l u t i o no f e n e r g y 自o u r c e w es y n t h e t i c a l l ya n a l y z et h ea c t u a l i t yo fb i o l o g i c a lt e c h n i q u ei n d u s t r yi nt h ew o r l d a n da n a l y z et h eg a pb e t w e e no u rc o u n t r ya n do t h e r s i nt h eb a s eo fs y n t h e t i c a l l y a n a l r z i n gt h em e a s u r e so fd e v e l o p i n gt h eb i o l o g i c a li n d u s t r yo fo t h e r sc o u n t r i e s w e a p p l yt h ee c o n o m i ct h e o r ya n dc dm o d e lt oa n a l y z et h em e a s u r e st ot h er e s e a r c ho f b i o l o g i c a li n d u s t r yi no u rc o u n t r yi no r d e rt op r o v i d ev a l u a b l ea d v i c et oo u rb i o l o g i c a l i n d u s t r y f r o mt h er e s u l tw ec a l ls t h a t t h ek e ym e a s u r e so fd e v e l o p i n gt h eb i o l o g i c a l i n d u s t r ya r ef u l l ym o b i l i z i n ge n t h u s i a s mo fe v e r yo n e n e a t e n i n gt h ei d e a e x t r u d e dt h e k e y s t o n e s p r o v i n gt h et e c h n i q u ei n n o v a t i o nt h r o u g ht h es y s t e mo fe n t e r p r i s e t h e s y s t e mo fm a r k e ta n dt h ep o l i c yo fg o v e r n m e n ti n n o v a t i o n e s t a b l i s h i n gt h eh a r m o n y m e c h a n i s m d e e p e n i n gt h es y s t e mi r m o v a t i o r l o n l yi nt h i sw a yc w er e a l i z et h e s p e e d i n e s sd e v e l o p m e n to f t h eb i o l o g i c a li n d u s t r yo f o u rc o u n t r y k e yw o r d s b i o l o g i c a lt e c h n i q u ei n d u s t r y r e s t r i c tf a c t o r s s y s t e mi n n o v a t i o n m e c h a n i s mi n n o v a t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果 据我所知 除了文中特别加以标注和致谢的地方外 论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果 也不包含为获得重宏盔堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料 与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意 学位论文作者签名勿剜 签字日期 哆彤芬年 调 夕目 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解重迭盔堂有关保留 使用学位论文的 规定 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘 允许 论文被查阅和借阅 本人授权重鏖盘堂可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索 可以采用影印 缩印或扫描等复制手段 保存 汇编学位论文 保密 在 年解密后适用本授权书 本学位论文属于 不保密 歹 请只在上述一个括号内打 学位论文作者签名环旁鲞赏 签字日期硼年f 月 声 导师签名 签字日期k 韶年脏月 日 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 1 绪论 2 0 世纪9 0 年代以来 生命科学和生物技术基础研究不断取得重大突破 为 生物技术原始创新奠定了基础 以生物技术为重点的第四次科技革命正在形成i l j 生命科学与生物技术的发展为生物经济的产生奠定了坚实的技术基础 生物技术 产业即是指以生命科学和生物技术为主要基础而形成的高技术产业 生命科学是研究生命的起源和形成的最基本物质及其运动规律的综合性基础 学科 它已经从静态的 以形态描述与分析为主的学科演化发展成动态的 以实 验为基础的定量的学科 当今的生命科学正从分析走向综合 其特征是对分子 细胞 组织 器官及整体的全方位的综合研究 生物技术是以生命科学为基础 运用生物化学 分子生物学 细胞生物学 微生物学 遗传学等原理与生化工程相结合来改造或重新创造设计细胞的遗传物 质 培育出新品种 以工业规模利用现有生物体系 以生物化学过程来制造工业 产品 简言之 生物技术就是依靠微生物 动物 植物作为反应器将物料进行加 工以提供产品来为社会服务的技术 现代生物技术包括基因工程 含蛋白质工程 细胞工程 酶工程 发酵工程 生物技术是继信息技术之后生产力中最活跃的因 素 生物技术产业是经济的新增长点 1 1 我国发展生物技术产业的必要性 中国作为一个拥有1 3 亿人口的大国 在生物技术产业上完全可以有所作为 而且必须有所作为 我国的生物产业技术基础初具规模 拥有大批的优秀人才 丰富的生物资源 悠久的重要历史和广阔的市场需求 2 j 目前 我国已建成了多个 生物技术重点实验室和工程研究中心 拥有庞大的生物技术研发管理队伍 我国 的生物技术水平与发达国家基本同步 有的甚至处于领先水平 另一方面 中国 是一个人口大国 要提高人民的健康水平 生活质量和实现农业与资源环境的可 持续发展 必须依靠生物技术的贡献 这就为我国生物技术产业的发展提供了广 大的市场需求 因而 我国生物技术产业是可以大有作为的 当今世界正经历着一场由工业经济转向知识经济的经济结构调整吲 特别是在 我国加入w t o 之后 国内市场的开放程度进一步扩大 这给我国生物技术产业提 供了巨大的机会 这当中也存在者巨大的挑战 因而 是我国发展生物技术产业 的大好时机 所以 我们必须了解国内外生物技术产业的发展状况 客观深入的 分析我国市场特点来面对挑战和机遇 从而找出适合自身发展的模式和契机 重庆大学硕士学位论文1 绪论 1 2 生物技术产业发展的趋势 生物经济正在成为世界经济的又一个强劲的新的经济增长点 据统计 3 l 生物 技术产业的销售额每5 年翻一番 增长率高达2 5 一3 0 是世界经济增长率的 1 d 倍左右 生命科学和生物技术的持续创新和重点突破 将引起生物技术产业经 济的迅速发展 生命科学和生物技术的发展将引领人类历史上第四次重要的科技 革命 将开创一个新的时代 因此 人们普遍认为 2 1 世纪是生命科学和生物技 术的世纪 图1 1 主要地区生物技术产业发展趋势 f i 9 1 1 t h ed c v e l o p i n g 订 do f b i o t e c l m o l o g i c a li n d u s l z yi nm a i nr e g i o n s 世界各国政府 4 1 都将国家经济发展的希望寄托于生物技术产业 美国政府1 9 9 8 2 0 0 3 年间的生物科技经费比前期翻以番 欧盟1 5 国确定的2 0 0 3 2 0 0 6 年间重 点发展的科研领域中 生命科学位居首位 日本继 新技术立国 之后 又确定了 生 物产业立国 的政策 巴西 古巴等发展中国家也非常重视生命科学和生物技术 世界各国政府近年来研究开发投入最多的领域即是生命科学和生物技术 生物技术问世后首先应用于医药领域 5 6 1 后又向农业推广 现在正在向工业 领域拓展 开发工业生物技术 说明以生命科学和生物技术为主的生物技术产业 正在向工业领域扩展 目前生物技术产业发展的全球化趋势日益明显p 许多大型的生物技术公司为 了提高自身的竞争力 扩大市场份额 出现了向发展中国家进行中低端产业环节 转移 并有技术扩散的趋势 战略同盟成为生物技术产业发展的新模式 目前的 2 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 战略同盟形式包括大型企业与生物技术公司 生物技术公司之间的技术联合 组 织兼并和联合组建新的全球化公司 其最终发展结果将是大型企业集团和跨国公 司与中小企业并存发展的格局 生物安全成为国家安全的关键点是生物技术经济 发展的又一个特点 未来的国家安全 必须具有防御生物试剂的能力 重庆大学硕士学位论文2 生物技术经济的特征和影响 2 生物技术产业的特征和影响 一般认为 生物技术经济是一个与农业经济 工业经济 信息经济向对应的 经济形态 是以生命科学和生物技术研究开发与应用为基础的 是建立在生物技 术产品和产业之上的经济 以生物技术产品的生产 分配 使用为基础的经济 4 0 l 2 1 生物技术产业的特征 2 1 1 巨大的经济机会 生物技术产业属于高技术 高投入 高风险和高回报的行业 因其前期投入 大 科技含量高 生产工艺复杂 质量要求严格 受国家扶持 所以进入壁垒高 垄断性强 利润丰厚 蕴藏着巨大的经济潜能 2 0 0 2 年 世界生物技术市场销售 额在1 0 0 0 亿美元以上 据资料显示 全球每1 0 个成功的高科技企业中就有4 个 与生物技术有关 2 1 2 长期永久性的市场 新旧传染病的出现和复发以及各种危及人类生存的非传染性疾病为生物技术 产业提供了无限商机 全球人口大 而且不断增长 使生物技术产业拥有了长期 永久性的市场 众多投资者之所以对生物医药行业趋之若鹜 主要原因是看中其 高回报特点 如在财富5 0 0 强企业中 虽然制药公司在销售规模等方面无法与汽 车 电子等行业相提并论 但是在盈利能力例如主营业务利润率 净资产回报率 的评比中却名列前茅 2 1 3 高技术 这主要表现在其高知识层次的人才和高新的技术手段 生物技术是一种知识 密集 技术含量高 多学科高度综合互相渗透的新兴产业 生物技术的应用扩大 了疑难病症的研究领域 可以使原先威胁人类生命健康的重大疾病得以有效控制 2 1 4 高投入 生物技术是一个投入相当大的产业 投资主要用于新产品的研究开发及厂房 的建设和设备仪器的配置方面 目前国外研究开发 个新的生物技术项目的平均 费用在l 一3 亿美元左右 并随项目开发难度的增加而增加 一些大型生物技术公 司的研究开发费用占销售额的比率超过了4 0 显然 雄厚的资金是生物技术产 品开发成功的必要保障 2 1 5 长周期 生物技术项目从开始研制到最终转化为产品要经过很多环节 试验室研究阶 段 中试生产阶段 临床试验阶段 规模化生产阶段 市场商品化阶段以及监督 4 重庆大学硕士学位论文 2 生物技术经济的特征和影响 每个环节的严格复杂的审批程序 而且产品培养和市场开发较难 所以开发一种 新产品周期较长 一般需要3 一1 5 年 甚至1 5 年以上的时问 2 1 6 高风险 生物技术产品的开发孕育着较大的不确定风险 新产品的投资从项目筛选 临床前实验 稳定性实验等直到用于人体的临床试验以及注册上市和售后监督一 系列步骤 可谓是耗资巨大的系统工程 任何一个环节失败将前功尽弃 一般来 讲 一个生物工程药品的成功率仅有5 1 0 时间却需要8 1 5 年 投资卜一3 亿美元 2 1 7 高收益 生物技术产业的利润回报率很高 一种新生物药品一般上市后2 3 年即可收 回所有投资 尤其是拥有新产品 专利产品的企业 一旦开发成功便会形成技术 垄断优势 利润回报能高达1 0 倍以上 2 2 生物技术经济的作用及影响 当今世界 科学技术突飞猛进 伴随着信息革命方兴未艾的浪潮 以生命科 学和生物技术为基础的生物技术经济已经展示出了不可估量的前景 近年来 随 着生命科学和生物技术领域发展的一系列重大突破 世界范围内正在孕育新的一 场具有划时代意义的生物科技革命和生物产业革命 2 0 0 0 年6 月2 7 日人类基因组 序列 工作框架图谱 的完成 被称为继原子弹 人类登月之后人类科技历史上第三 个里程碑 因而 生物技术将对人类生活的各个方面产生深远影响四 2 2 1 改善医疗卫生水平 健康是人类永远关心的问题 生物技术的应用将会大幅度提高人类的健康水 平 这主要表现在人类的疾病预防 诊断和治疗手段将产生革命性的变化 使医 疗技术发生质的飞跃 使人类更健康 更长寿 今后医疗发展的一个明显趋势是 更加注意预防医学和日常保健 这将会使重大疾病的突发率大大减少 疫苗等生 物技术产品将大幅度提高重大传染性疾病预防能力 疾病可以通过基因诊断和治 疗 不仅可对单基因控制的遗传疾病进行预测性治疗 还可以治疗多基因控制的 疾病 如心脏病 高血压和糖尿病等 另外 随着干细胞研究获得的重大突破 器官移植将更加便利 价格将更加低廉 从而为器官需求患者提供高质量的服务 干细胞 组织工程研究的重大突破 为再生医学开拓日益广阔的前景 2 2 2 解决粮食短缺问题 全球人口在2 0 0 0 年超过了6 0 亿 预计到2 0 5 0 年将达到近9 0 亿 与此同时 世界的人均耕地却正在减少 在人口和需求增长的压力下 在耕地不断削减的形 势下 解决食物问题的惟一的出路是农业生物技术的应用 通过生物技术的应用 5 重庆大学硕士学位论文2 生物技术经济的特征和影响 能够明显提高作物的产量和改善食品的营养质量 转基因技术可以使作物产量增 加5 到1 5 而且还可以改变食物的营养成分 使它变得更为丰富和适合人体 需要 同时 生物技术的应用还能为农业从业人员提供能抵御各种虫害 抗疾病 和抗逆境的优化改良的农作物新品种 另外 通过转基因动物育种技术的应用 不仅可提高畜牧业的生产效率 还可拓展家畜的新用途 为发展高效益畜牧业提 供技术力量 还将推动农业经历新一次的 绿色革命 嗍 转基因技术 组织培养技术 动物 胚胎移植与克隆技术大大促进了农作物与畜禽品质的改良 推动种植业和养殖业 的巨大变革 生物肥料 生物农药的应用 将大幅度地减少化学农药 化学肥料 对农田和环境地污染 2 2 3 对传统工业的改造 由于资源环境压力的不断加大 这就要求工业发展必须走出一条低资源消耗 低污染物排放 高效益的新型工业化道路 只有通过生物技术的应用 才能改造 传统工业 促进绿色制造业的发展 走出一条工业的可持续发展之路 如纺织工 业以发酵工艺取代化学工艺 可降低用水量1 8 塑料工业以碳水化合物取代石 油作原料 可降低石油用量8 0 造纸工业以植物取代化工原料可降低能耗4 0 以生物技术工艺取代传统工艺 加工抗生素中间体 一种药物原料 c 0 2 排放可降 低5 0 电耗降低2 0 用水量减少1 8 同时发展生物质能 利用 绿金 代替 黑 金 开发生物乙醇 生物柴油 生物发电 生物氢等生物质能将部分替代日渐枯 竭的化石燃料 从而增加世界能源的供给 生物技术是解决环境污染的一种基本 工具 植物抗旱 抗盐基因的发现与应用 将有可能彻底改变1 0 亿亩干旱地区的 生态环境 使5 亿亩不毛之地 盐碱地变为良田 用于废气 废水 废渣处理的 基因工程极端微生物的应用 可降解生物塑料产品的产业化推广 将会解决工业 排放 白色垃圾等环保难题 有效改善生态环境 生物技术还可以推进 绿色制造业 的发展 工业生物技术将使化工 造纸 防 治 食品 发酵等传统工业领域地生产工艺与手段发生根本改变 减少污染物排 放 降低生产成本 加速传统产业升级 2 2 4 加快改变能源格局 生物能源将会使作物秸秆等废弃的有机物成为能源 缓解化石能源不足的危 机 为石油短缺国家解决能源问题找到一个较为经济的途径 全球生物质能量的 储存为1 8 0 0 0 亿吨 相当于6 4 0 亿吨石油 利用 绿金 代替 黑金 开发的生物乙 醇 生物柴油 生物发电 生物氢等生物质能将部分代替日渐枯竭的化石能源 已经成为许多国家的能源战略 因此生物技术将有效的帮助世界各国突破资源瓶 颈 6 重庆大学硕士学位论文2 生物技术经济的特征和影响 2 2 5 对社会 经济 安全的负面影响 任何一个科学理论的出现和技术的发展均是一把双刃剑 每个经济时代都会 产生各自的负面影响 生物经济亦莫能外 工业经济曾伴随着污染和环境退化 信息经济最大的问题应当是信息安全问题 生物经济的发展会产生生物安全和社 会伦理道德等问题 引发的生物安全问题主要是指对生物多样性 生态环境和人 体健康产生的潜在的不利影响 特别是各类转基因活生物体释放到环境中可能对 生物多样性构成潜在风险与威胁 9 1 7 重庆大学硕士学位论文 3当今世界生物技术产业的发展现状 3 当今世界生物技术产业的发展现状 生物技术产业是当今世界经济中的最富活力的 朝阳产业 是世界经济中的 先导性 战略性新兴产业 随着生命科学与生物技术的飞速发展 生物技术产业 正在展现出不可限量的前景 这无疑与生物技术产业的现实市场和潜在市场有关 正如美国著名未来学家保罗先生预言 推动社会经济发展的代表科学将由信息科 学转为生命科学 特别是近2 0 年来 以生命科学与生物技术为基础的生物技术 产业获得了飞速发展 为世界各国的医疗 制药 能源 环保 化工行业开辟了 广阔发展前景 形成了巨大的和潜在的市场 3 1 国外生物技术产业的发展现状 据统计 2 0 0 3 年世界生物技术产业市场约为8 9 4 亿美元 预计到2 0 0 7 年将达 到1 2 9 6 5 亿美元 其发展趋势令人惊喜 在这当中 生物技术制药市场是最活跃 的 全球生物技术药品市场规模1 9 9 7 年为1 5 0 亿美元 2 0 0 0 年为3 0 0 亿美元 2 0 0 3 年达到6 0 0 亿美元 占同期世界药品市场的1 0 以上 生物技术制药产业已经成 为当前世界医药市场上新的增长点 美国 时代 周刊曾预言 2 0 2 0 年世界将进 入生物经济时代 到2 1 世纪中叶 当生物经济进入成熟阶段时 生物应用技术将 渗透到我们生活中许多与生物无关的角落 在不久的将来 生物经济将1 0 倍于信 息经济 1 0 3 羽 3 1 1 美国生物技术产业发展现状 在当前世界生物技术产业中 1 美国的生物技术市场占世界第一位 自1 9 8 0 年g c n e n t e c h 成为第一家成功上市的生物技术公司以来 新上市的生物技术公司呈 现波浪式向前推进发展 1 9 9 3 年只有2 2 种新药上市 市场总资本仅有3 9 0 亿美元 而到了2 0 0 2 年底已经有1 5 5 种新药上市 市场总资本达到1 9 8 0 亿美元 如今 在美国崛起了波士顿 旧金山 华盛顿 圣迭戈和北卡研究三角园等五大生物技 术产业基地 这五大基地不仅已经成为地方经济的支柱 更是美国生物技术产业 规模化的基础 而且带动了全美其他地区生物技术产业规模化的基础 据统计 2 0 0 1 年初 美国生物技术产业已有1 4 0 0 家公司 这一数字不包括为数更多的相关 技术公司和传统制药公司 其雇员达到1 7 4 万人 超过了玩具和体育用品产业的 就业人数之和 美国商务部2 0 0 3 年1 0 月公布的调查报告表明 2 0 0 1 年美国生物 技术相关产业总产值达5 6 7 0 亿美元 获得利润1 0 0 5 亿美元 目前 美国正在开 展治疗性克隆的研究 艾滋病研究 基因组测序 干细胞研究领域的研究 并且 8 重庆大学硕士学位论文 3 当今世界生物技术产业的发展现状 在这些研究领域具有一定的领先地位 截至到2 0 0 0 年底 美国食品和药品管理局 已经批准了1 1 7 种以上的生物技术药品和疫苗 目前正在进行临床实验的生物技 术药物制品和疫苗至少有3 5 0 种 这些药物和疫苗针对2 0 0 多种疾病 表3 1 美国生物技术产品销售额 单位 亿美元 t a b l e 3 1 b i o t e c h n o l o g yp r o d u c t ss a l e si nu s 3 1 2 欧洲和日本生物技术产业发展现状 欧洲的生物技术市场主要以英 德 法等国家为主 1 2 1 英国目前领欧洲之先 现在的从业人员达1 4 万人 年销售额4 0 亿英镑 近几年 生物技术产业相关产 业对英国g d p 年增长贡献份额保持在o 2 个百分点 以生物技术为主的医药产品 的贸易顺差2 0 0 0 年达到了2 0 亿英镑 并以高速持续增长 截至2 0 0 1 年底 德国 拥有生物技术公司5 4 0 家 从业人员1 万人 较之2 0 0 0 年增长3 5 企业增 长1 0 同时 该行业的销售额也达到1 0 5 亿欧元 创历史新高 加强了德国作 为欧洲生物技术研发中心之一的地位 也拉近了与美国 日本等国家同行业的距 离 截至2 0 0 2 年 法国共有2 5 9 家生物高技术公司 列欧洲国家第三位 在德国 和英国之后 约占欧洲生物技术公司 i s 0 0 家 总数的1 5 此外 以色列生物技 术产业的年销售额己从1 9 9 4 年的3 8 6 亿美元增长到1 9 9 8 年的4 7 亿美元和2 0 0 0 年的6 2 5 亿美元 2 0 0 1 年已突破8 亿美元 并且保持年2 0 以上的年增长速率 以色列生物技术公司的数量也由1 9 9 8 年的1 3 0 多家发展到2 0 0 0 年的1 6 0 多家 居世界第8 位 就业人数增加到4 0 0 0 多人 日本的生物技术产业市场具有巨大潜力 生物技术风险企业方兴未艾 以生 物技术为基础的医药领域 从事各种监测设备和分析仪器开发 新药试验的新兴 企业如雨后春笋般崛起 到2 0 0 2 年春季已达3 0 0 多家 专家预计 这类企业到2 0 1 0 年将发展到1 0 0 0 家 据日本生物战略会议预测 到2 0 1 0 年 日本生物技术产品 的市场规模将扩大到2 5 万亿日元 约2 0 0 0 亿美元 9 重庆大学硕士学位论文3当今世界生物技术产业的发展现状 3 1 3 发展中国家生物技术产业发展现状 相对于发达国家生物技术产业的发展 发展中国家生物技术产业的发展起步 较晚 但是仍然显示出强劲的发展势头 据国际发展中 t 0 d c 提供的数据显示 亚太地区 不包含日本 生物信息技术市场将以5 5 的年增长率增长 到2 0 0 6 年产 值将达到3 3 9 亿美元 另外据印度生物技术部估计 印度生物技术产品的销售额 将从1 9 9 9 年的1 7 9 亿美元增加到2 0 0 5 年的2 1 8 6 亿美元 专家估计 印度仅农 业生物技术产品出口 到2 0 0 7 年将达到5 0 亿美元成为继软件产业后又一个大的 生物技术产品创汇产业 古巴的生物技术研究起步子2 0 世纪6 0 年代初 至8 0 年 代其生物技术产业已经具有相当的规模 9 0 年代初 古巴政府制定实施了耗资1 0 亿美元的 生物技术投资计划 以发展生物技术与制药产业 目前 古巴在生物领域 取得了4 0 0 多项专利 生物产品已经出口到包括英国和加拿大在内的2 0 多个国家 和地区 古巴生产的乙肝疫苗被世界卫生组织列入了联合国采购名单 生物产品 已经成为古巴最主要的外汇来源 巴西政府于2 0 世纪8 0 年代中期制定了国家生 物技术计划支持其生物技术产业的发展 巴西生物技术研究虽然还处于成长阶段 但其农业转基因技术已经相当成熟 巴西是世界上第一个完成植物病原体基因测 序的国家 在热带病的免疫研究合用药物开发方面成绩显著 在破译和绘制人类 癌细胞基因组图谱方面的世界排名仅次于美国 克隆技术领域也跻身世界先进行 列 3 2 我国生物技术产业的发展现状 3 2 1 我国生命科学基础研究不断取得新的突破 我国生命科学基础研究方面不断取得突破 为生物技术创新和产业化奠定了 1 0 重庆大学硕士学位论文 3 当今世界生物技术产业的发展现状 良好基础 我国作为唯一的发展中国家成员参与国际人类基因组计划 完成了1 测序工作 克隆了功能新基因的全长c d n a 多条 已申请一批国内外专利 证 明了东亚人群的基因组与其它现代人群一样起源于非洲等 在人类基因组与蛋白 质研究中 我国参与了新近启动的人类基因单核苷酸多态性 s n p 的国际项目 并 在其中承担了1 0 0 的任务 在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因 乳 光牙本质i i 型 汗孔角化症等遗传病的致病基因 我国独立完成了杂交水稻9 l l 籼 稻 的基因组序列草图和水稻四号染色体精细图 在植物抗盐 抗旱基因方面已经 取得了重大的进展 我国在微生物基因组测序方面也已成为主要的参加国 迄今 已完成了钩端螺旋体等6 个微生物的全基因组测序 3 9 1 3 2 2 我国生物技术研发取得了重大成果 我国生物技术总体研究水平迅速提高 为生物技术产业的建立和发展提供了 技术源泉 我国已经获得了一批具有知识产权的新基因 新表达系统 生物工程 药物进入了创制阶段 建立了一系列关键平台技术 两系法杂交水稻大面积推广 转基因水稻 大豆 小麦 棉花 番茄 烟草等多种转基因植物已培育成功 在 动物体细胞克隆和转基因动物方面 中国已跻身于国际先进行列 成功地获得了 几例核移植克隆牛和转基因体细胞克隆奶山羊 具备了大规模基因测序和生物芯 片 生物信息的研究条件 微生物发酵法生产重要的化工原料聚丙烯酰胺已经取 代传统的化学合成法 微生物发酵法生产可生物降解塑料的原料乳酸已经接近万 吨级的规模 我国启动了燃料酒精的研究计划 开展生物技术治理水污染处理垃 圾 荒山绿化 荒漠化治理等方面的研究并取得一定成果 表3 32 0 0 0 年我国科技研发单位投入经费 单位 亿人民币 t a b l e 3 3r de x p e n d i t t t r ei nc h i n ai n2 0 0 0 3 2 3 我国生物技术产业发展稳步增长 我国生物技术产业自2 0 世纪8 0 年代初起步以来i 广泛应用于医药 农业 轻化工 能源 环保等国民经济的各个领域 从1 9 8 5 年到2 0 0 0 年 产品销售额 增加了7 5 9 9 倍 平均每年增长3 3 5 8 2 0 0 0 年我国生物技术产业产值已达2 0 0 亿 元 尤其是基因工程制药产业发展迅猛 1 9 9 6 年基因工程药物和疫苗销售额为2 2 亿元 2 0 0 0 年达到2 2 8 亿元 平均每年增长7 9 4 2 生物技术产业是高增长的行 业 一般都高于国民经济增长速度 我国1 9 7 8 1 9 9 8 年2 0 年平均增长1 7 4 比 重庆大学硕士学位论文3 当今世界生物技术产业的发展现状 国民经济商4 4 个百分点 近年来生物技术产业的年均增长率更是一直保持在2 0 以上 截止2 0 0 3 年 全国涉及现代生物技术的企业约5 0 0 家 从业人员超过5 万 人 其中涉及医药生物技术的企业3 0 0 多家 涉及农业生物技术的2 0 0 多家 一 些生物技术的新建公司正在堀起 每年增加近1 0 0 家新公司 北京 上海 广州 深圳等地已建立了2 0 多个生物技术园区 这些园区的建设促进了生物技术企业的 集聚化发展 吸引了一批留学生回国创业 对加速生物技术成果转化发挥了重要作 用 近年来 我国生物技术产业在原始创新方面获得了一批具有自主知识产权的 成果 生物技术领域产品获各类专利1 7 3 6 项 其中发明专利产品数4 7 2 项 占拥 有发明专利产品总数的1 6 8 图3 42 0 0 0 年各国生物技术产业投资情况 政府投入 f i 醇 4t h em v e s t r a e n ts i t u a t i o no f b i o t e c h n o l o g i c a i n d u s t r yi nt h ew o r l d 1 2 重庆大学硕士学位论文4 生物技术产业发展中的经济理论 4 生物技术产业发展中的经济理论 4 1 生物技术产业的生产要素分析 在传统的农业社会中 土地和劳动是最重要的生产要素 而工业革命之后 主要生产要素除了土地 劳动之外 更增加了以各种具体生产要素形式表现出来 的资本 传统工业经济需要大量资金 设备 有形资产对经济发展起决定作用 到了信息经济社会 有形资产作用依然重要 但此时信息 技术成为最重要的生 产要素 信息经过加工 处理可以成为知识 因此我们可以认为信息经济是隶属 于知识经济的范畴的 是知识经济的低级形态 生物技术经济是建立在生命科学 和生物技术的研发 应用基础之上的经济 科学技术本身就是知识 因此生物经 济也属于知识经济的范畴 而且是知识经济的高级形态 知识经济是以知识的生 产 传播和利用为基础的经济 它主要的生产要素是知识 技术等无形资产 这 些无形资产具有不断创新 永不枯竭 重复利用等传统物质生产资料所不能比拟 的新特性 从而摆脱了传统经济对物质资料的绝对依赖瓶颈 知识 技术越来越 成为现代知识经济发展的源泉和重要动力 因此 以生命科学与生物技术为基础的生物技术经济 其核心的生产要素为 知识与技术 当然 知识和技术要素是不能独立于劳动与资本要素之外存在的 一方面 知识和技术自然地与人力资源相结合 从而形成人力资本要素 另一方 面 知识和技术也要依附于以技术设备等实物形式存在的资本当中 生产力与生产关系是社会生产不可分割的两个方面 生产力是生产的物质内 容 生产关系是生产的社会形式 两者的有机结合和统一 构成社会的生产方式 生产力与生产关系的相互关系是 生产力决定生产关系 生产关系对生产力又反 作用 生产关系一定要适合生产力发展的状况和要求 是人类社会发展的普遍规 律 社会生产中 生产力是最活跃 最革命的因素 它经常处在不断变化之中 社会生产的交化 总是由生产力的变化引起 生产力的发展变化要求生产关系相 应的发展变化 不适合生产力发展要求的生产关系 迟早要被适合生产力发展要 求的新的生产关系所替代 而新的生产关系也只有再适合生产力发展要求时才能 确立和巩固 生产关系的内容是复杂的又是分层次的 存在于生产 交换 分配 和消费 四个环节中 以所有制 分配方式体现的基本生产关系属于社会经济制度层面 生产资料所有制是生产关系的基础 不同的生产资料所有制形式决定人们在生产 中的地位及相互关系 生产资料所有制形式和人们在生产中的地位及相互关系 又决定劳动产品的分配形式 所有制 分配方式的差异体现社会经济制度的差异 重庆大学硕士学位论文 4 生物技术产业发展中的经济理论 以所有制 分配方式体现的基本生产关系 又通过一系列具体的实现形式表现出 来 从而表现为具体的经济体制层面 它与实际的经济运行紧密联系 经济制度 与经济体制相互关联又相互区别 经济制度是人类历史发展一定阶段上的生产关 系的总和 是生产关系的体现 经济体制是生产关系的具体实现形式 它反应社 会经济采取的资源配置方式 经济制度是经济体制的基础 经济体制既受经济制 度的制约 同时也受其他因素如经济结构 文化传统 管理水平等的影响 1 5 l 一岔势丽砌阶爵 企业是最重要的微观经济主体 是社会主义市场经济体制的 微观基础 对于生物技术经济等知识经济 在其发展过程中 既要按照经济发展 的一般规律 也要注意知识经济发展的特有的规律 我国现在的经济发展体制 对于生物技术等高新技术产业 是不合适的 有需要改进的地方 现阶段 我国 改革市场经济体制的重点在于完善市场体系 完善生产要素市场 生产要素市场 主要包括 1 金融市场 2 产权市场 3 劳动力市场 4 技术市场 以 为生物技术产业等知识经济的发展提供制度和机制保障 4 2 产业经济发展的c d 模型 我们借鉴c d 生产函数和l u c a s 的人力资本模型 借助我国生物技术产业的 发展现状为基础 建立如下经济增长模型 用以分析资金 技术创新 人才和知 识产权保护等因素对经济效益的贡献 y t f k b l t h b t a i k t a l t p h t t 其中y 代表经济效益 k l h 分别代表资金 技术创新 人才和知识产权 保护等因素 a b t 为三个正的参数 并且满足0 a p v l 且a b 丫 1 下标表示时间变量 t 表示不同的时期 表4 1 是我们应用此模型进行分析的结果 表4 1 中国 美国 日本生物技术产业增长因素的比较 旦垡丝 璺 m p a r i s o no f 唑i n c r e a s i n gf a c t o r so f t h eb i o l o g i c a li n d u s t r yi nc h i n a u s a j a p a n 1 4 重庆大学硕士学位论文 5 各国发展生物技术产业的政策措施 5 各国发展生物技术产业的政策 措施 全球生物技术产业正在蓬勃发展 生物技术将对世界经济的发展和人类生活 质量的提高产生巨大的影响 各国政府纷纷将以生物技术及产业发展为基础的生 物经济列为新的经济增长点 许多国家甚至把发展生物经济提到振兴国家经济 提高国际竞争力的战略高度 6 1 5 1 美国发展生物技术产业的政策 措施 美国生物技术产业之所以处于全球生物技术产业的领先地位 与政府实施的 多项政策和措施是分不开的 1 7 t 8 第一 成立专门的组织领导机构 美国白宫 国会均设有专门的生物技术委员会 跟踪生物技术的发展 研究制订相应的财政 预算 管理法规和税收政策 第二 资金支持 目前 美国生物技术产业筹集资 金有多种渠道 其中包括联邦拨款或资助 州政府拨款或资助 大公司出资 成 立基金会 贷款 风险投资等 其中 私人机构在生物产业方面投入了大笔经费 见 表1 这是美国生物产业在全球独占螯头的主要原因 第三 加强人才培养 美 国政府鼓励产学研紧密结合 重视基础性和技术性生物技术人才的系统培养 第 四 多种优惠政策支持生物产业发展 政府利用税收优惠 如减免高技术产品投资 税 高技术公司的公司税 财产税 工商税 等税制来间接刺激投资 各州政府也 为生物技术等高技术产品开发提供经费补贴 第五 法律保护 日前 美国己出 台 合作研究法 技术转移法 技术扩散法 专利法 知识产权法 和 商标法 等一系列法律 形成了对知识产权 技术转让 技术扩散等强有力的 法律保护体系 第六 建立中介服务的网络组织 主要分为生物技术网络组织和 贸易协会型的网络组织 行使生物技术交流 人才库储备 对生物医药企业的融 资 生产管理的互助服务等职能 表5 12 0 0 3 年美国生物技术产业资金举措情况 单位 亿美元 t a b l e s 1t h es i t u a t i o no f f i n a n c i n go f t h eb i v t e c h n o l o g i c a li n d u s t r yi nu si n2 0 0 3 5 2 欧洲各国发展生物技术产业的政策 措施 欧洲国家在生命科学和生物技术领域拥有雄厚的实力 9 2 0 1 欧洲是生物技术 重庆大学硕士学位论文5 各国发展生物技术产业的政策措施 革命的重要发源地之一 许多这一领域的重大创新发现都产生于欧洲 如现代分 子生物学中 沃森与克里克的d n a 双螺旋结构 单克隆抗体技术 d n a 测序技 术以及罗斯林研究所的克隆羊等 欧洲的生物技术产业在生物技术高度发达的基 础上也得以迅猛发展 截至2 0 0 2 年底 欧洲生物技术公司近1 9 0 0 家 其中上市 公司1 0 2 家 实现销售收入8 0 多亿美元 r d 投入近5 0 亿美元 雇员约3 3 0 0 0 人 欧洲生物公司在仅仅5 年时间内就增加了l 倍 更重要的是 同期它们的营 业收入增加了7 倍 市场价值增加了3 倍 预计到2 0 0 5 年 欧洲生物技术市场将 超过1 1 4 0 亿欧元 1 0 0 0 亿美元 就拿生物技术药品市场来说 欧亳 f 就已占据了全 球2 8 的份额 而且这一比例正在不断增加 欧溯生物经济得到快速发展 这是与欧洲各国政府的推动作用分不开的 第 一 欧盟成立了生物技术委员会 以宏观调控 计划引导 政府投资 重视基础 性研究为主妥特点 第二 制定高技术计划 欧洲各国政府不惜花费巨额资金来 推行国家科技计划 按照确定的产业方向 规模和目标 推动相关高技术产业高 速 高效的发展 第三 税收优惠政策 如英国政府鼓励研发及扩大科研投资税 收补贴 对中小型高技术企业的投资减免2 0 的公司税 简化对知识产权的税收 处理等优惠政策 第四 发展风险资本支持技术创新 如英国科技企业投资的9 0 来自风险资本 其中8 5 的风险投资用于发展高新技术企业 中间很大一部分 投向了生物技术企业 第五 促进生物技术人才的培养 目前 欧盟把3 5 岁以下 的青年科技人员列为培训重点 其中英国政府在剑桥 牛津大学设立功劳奖以减 少人才外流和强化工业培训等措施 来加强对生物技术等高技术人才的培养 第 六 建立和完善科技中介服务网络 通过向企业提供有关如何利用生物技术降低 企业成本 改进产品质量 改善环境等方面的信息等咨询服务 加强了与工业界 的合作 促进了科技成果的商业化开发 5 3 日本发展生物技术