生物经济是建立在生物资源、生物技术基础之上,以生物技术产品的生产、分配、使用为基础的经济。广义地说,生物经济是指通过可持续的方式,利用可再生自然资源来生产食品、能源、生物技术产品和服务的一切经济活动的总和。具体地说,生物经济是以生物资源的合理配置与利用为依托,以生命科学方法与现代生物技术为手段,以生产生物技术产品或提供相关服务为目标,在遵循自然规律并努力实现人与自然和谐相处的前提下,满足人类对医药健康、农业生产、能源利用、工业制造、环境保护等方面需求,并形成具有相应规模生物产业的经济活动 。
(来源:中机院产业园区规划网)
最近三年,生物医药研发不断取得突破,合成生物学研究快速发展,先进工业生物技术迭代升级,促进生物产业发展成为重新定义绿色产品和生产方式、开启下一代生物经济的重要突破口,成为世界主要发达经济体科技产业布局的重点领域之一,吸引了大量公共投资和社会资本,形成了价值数百亿美元级的投资风口。
全球生物经济发展现状
1.1全球生物经济发展概况
进入21世纪以来,全球生物经济的规模不断扩大,生物经济对可持续发展、气候变化、环境改善等方面的作用日益加深。随着现代生命科学快速发展,以及生物技术与信息、材料、能源等技术加速融合,高通量测序、基因组编辑和生物信息分析等现代生物技术突破与产业化快速演进,生物经济时代即将来临,人类经济生产与生活方式将发生根本性变革。靶向药物、细胞治疗、基因检测、智能型医疗器械、可穿戴即时监测设备、远程医疗、健康大数据等新技术加速普及应用,智慧医疗、精准医疗正在改变着传统的疾病预防、检测、治疗模式,为提高人民群众健康质量提供了新的手段。生物育种技术的进步极大地促进动植物营养价值的改进、抗病性的增强以及产量的提高,全球转基因作物种植面积已占全部耕地面积的12%,帮助农民获益累计超过1500亿美元,绿色、营养、功能性动植物产品正引领粮食消费迈上新的高度。生物制造产品比传统石化产品平均节能30%~50%,减少环境影响20%~60%,微生物及其组成成分正在越来越多地被用于清除工业废物、修复生态系统,生物质能正在成为推动能源生产消费革命的重要力量,一个基于碳素循环利用的绿色经济模式正在建立。美国麦肯锡研究院报告分析预测,生物革命将在未来10~20年内产生2万亿~4万亿美元的直接经济影响,其中一半以上来自医疗卫生以外的领域,包括农业和纺织业等。
1.2世界主要经济体布局生物经济战略
2009年5月,经合组织发布《2030年生物经济:制定政策议程》报告,对生物技术潜在影响最大的农业、卫生和工业三个部门的未来发展进行了全面分析,指出到2030年生物技术对全球GDP的贡献率将达到2.7%以上。这份报告的发布引起了全球对生物经济的重视。2018年4月,经合组织发布《面向可持续生物经济的政策挑战》报告,指出世界各国对生物经济的关注已从最初利益层面的关注发展到纳入政策主流的重视,多个国家出台了生物经济相关政策或提出发展愿景,并详细介绍和分析了这种政策环境的变化。目前全球已有50多个国家发布了发展生物经济的相关政策,一些国家在发展生物经济方面形成了自己的特色,例如美国注重提高生物经济的战略地位,英国重视发展合成生物学技术,德国明确以基础研究为重点,法国关注发展生物技术和生物产业,巴西侧重以生物产业带动经济发展,日本提出以生物技术和生物产业立国,韩国倡导由政府主导生物产业发展。
美国从国家经济安全的高度重视生物经济发展。2016年美国生物基产品收入的经济贡献值已经达到4590亿美元,占当年国内生产总值的2.5%,提供就业岗位465万个,占全部就业的3%,平均每一个生物基行业岗位支撑了1.78个其他岗位。2019年美国《生物经济行动实施框架》提出振兴美国生物经济,最大限度促进生物质资源在国内平价生物燃料、生物基产品和生物能源方面的持续利用,促进经济增长、能源安全和环境改善。2020年1月《保卫生物经济2020》评估美国生物经济现状,提出制定使美国在生物经济未来发展和革新过程中保持领先地位的机制。2020年3月“确保美国生物经济的领导地位”听证会提出美国将借鉴过去发展核技术、半导体、太空技术、互联网和人类基因组计划的经验做法,为合成生物技术等领域发展寻找先机,促进美国生物经济保持领先发展。
2020年5月美国参议院通过《2020年生物经济研发法案》,明确将建立国家生物经济研发计划,指出美国领导了工程生物学领域的开创性科技发展,但由于国际竞争日益激烈,如果不投入必要资源并制定国家战略,美国将有可能失去其竞争优势。
欧盟强调发展循环生物经济推进绿色协议目标达成。2017年欧盟28个成员国生物经济营收2.4万亿欧元,占当年GDP的4.7%,其中30%的生物经济收入来自生物基产业,超过7500亿欧元,生物基份额达到创纪录的15%,生物经济提供就业岗位达1850万人。欧盟早在2012年提出了生物经济的发展战略,2018年11月发布新版生物经济战略,提出加大和加强生物基产业规模、迅速部署欧洲各地的生物经济,并提出未来7年总额100亿欧元的资助方案。2020年3月,欧盟生物基产业联盟发布《战略创新与研究议程(SIRA2030)》报告草案,提出2050年建立循环生物社会的愿景,即“一个具有竞争力、创新和可持续发展的欧洲,引领向循环型生物经济转变,使经济增长与资源枯竭和环境影响脱钩”,并阐述了实现这一愿景的主要挑战和路线图,以及至2030的里程碑和关键绩效指标。2021年5月,欧盟委员会发布《生物经济未来向可持续发展和气候中和经济的转变:2050年欧盟生物经济情景展望》,对欧洲乃至全球生物经济的气候中和与可持续发展趋势进行了情景分析。
英国积极投资自然寻求后疫情时代经济转型。2018年9月,英国生物技术与生物科学研究理事会发布《英国生物科学前瞻》,提出积极推动农业和食品、可再生资源、健康三大领域的产业转型,以推动生物经济发展,并部署和资助相关研究活动[13]。2018年12月,英国发布首个国家生物经济战略,提出到2030年在开发、生产、使用和出口生物基解决方案领域成为全球领导者,目标至2030年实现生物经济影响规模较2014年翻一番,达到4400亿英镑。2020年6月,英国威尔士亲王查尔斯召集循环生物经济国际圆桌会议,提出创建有利于可持续福祉的循环生物经济的10点行动计划,包括投资自然与生物多样性、转型工业等。2020年7月,英国政府发布英国研究与发展路线图,提出疫情后发展研究和创新,建设更加绿色、健康、有活力的英国。
日本强调加快发展先进技术建设国际生物经济社区。日本在2019年广义生物经济的市场规模达到57万亿日元(约0.5万亿美元),相当于GDP总量的10.4%,其中农业食品行业占46.8%,医药健康行业占23.0%,能源环境行业占25.5%,工业品、化学品行业占2.8%,生物信息学、委托研发行业占1.4%,科研试剂、医疗器械占0.5%;狭义生物产业规模在2019年到5.03万亿日元。日本《生物战略2019》提出到2030年成为世界最先进的生物经济社会,将通过生物方法可持续制造原料和材料作为建设要点之一。2020年6月和2021年1月日本发布新版《生物战略2020》基本措施版、市场领域措施版,确保到2030年成为世界最先进的生物经济社会。
中国正在按照“四个面向”要求和碳中和目标推进生物经济。健康中国强调保障人民生命健康安全,美丽中国提出构建绿色低碳循环经济,中国制造旨在推动向高质量发展转型。《“十三五”生物产业发展规划》强调提高生物制造产业创新发展能力,推动生物基材料、生物基化学品、新型发酵产品等的规模化生产与应用,推动绿色生物工艺在化工、医药、轻纺、食品等行业的应用示范,为我国经济社会的绿色、可持续发展做出重大贡献。《“十三五”生物技术创新专项规划》中提出加快建设绿色生物制造技术创新中心、专业示范区等重点任务,引领新型生物经济发展的重要目标。2021年国家“十四五”生物经济发展规划呼之欲出。
此外,俄罗斯、印度等生物技术大国,在生物技术产业长期规划中加强面向未来生物经济的布局;巴西、马来西亚、泰国、土耳其等发展中国家,借助自身资源优势,积极推进生物经济发展战略及行动,抢占区域生物经济发展先机;以色列、韩国、新加坡等技术优势国家,优先布局医药、材料、制造等领域前沿生物技术,推进生物经济突破发展;德国、芬兰、阿根廷等国家,专注于特定领域多样化发展,推进绿色、蓝色生物经济战略等优先发展。(作者:吴晓燕 陈方 丁陈君 孙裕彤)
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