全球生物科技发展态势及对我国的启示

2019年,世界主要经济体加强生物科技领域战略布局,尤其是在生物经济方面提出国家级规划与路线图,在项目部署方面重视前沿颠覆性技术。本文首先梳理了美国、加拿大、欧盟、英国等国家和地区发布的生物经济战略、实施路线图和相关的项目部署。随后对全球生物科技领域的重要进展进行总结,重点关注研发现状和生物技术与其他技术之间交叉融合的大趋势。研究发现,全球生物科技发展呈现以下五点趋势:生物多样性保护形势严峻;生物资源挖掘利用更加深入;新兴技术与工具的快速发展推动生物科学与技术向纵深发展;人类修饰生命创造生命的能力不断提升促进工程生物学应用的不断扩展;全球科技交叉融合日益凸显。最后,基于政策和研发趋势,本文提出了制定国家生物经济发展战略、调整和优化学科布局、支持核心技术研发、制定和完善产业扶持政策等建议,以促进我国生物科技领域的创新发展。     

生物资源领域国际发展态势研究及启示

生物资源是人类繁衍和发展最基本的物质基础,是一个国家保障和协调生态文明、经济发展、人民健康和生物安全的重要战略资源。为了促进生物多样性保护和可持续发展目标的实现,更好地保藏和利用自身的生物资源,世界主要国家与地区在动物资源、植物资源、微生物资源、标本资源和人类遗传资源等方面开展了多方位的体系建设。近年来,在传统生物资源保藏和保护手段和工具的基础上,结合信息科技和生物科技等领域的前沿技术,生物资源的收集、保藏、分类、鉴定,生物多样性检测、保护以及遗传生物资源的开发利用等方面取得了多项成果。面向2020年后全球生物多样性发展的新局面,加强战略生物资源的保护、研究和利用意义重大,而生物资源领域在物种多样性维持、生态环境保护、遗传资源惠益分享、新兴生物技术监管和生物安全风险防控等方面面临严峻挑战。我国作为生物多样性大国和生物资源研发与利用技术的领先国家之一,应当在"美丽中国"建设的指导下,建立完善有利于战略生物资源可持续利用与发展的制度框架体系,强化生物安全和生物伦理问题的监管,加强生物多样性保护和生态环境建设,加强生物资源相关学科和技术的研发能力和设施建设,发展基于可再生生物资源的生物经济新模式,拓展生物资源保藏保护体系的社会服务功能,在促进达成2020后全球生物多样性框架目标和联合国可持续发展目标方面发挥重要作用。     

生物科技领域国际发展趋势与启示建议

近年来,生物技术进展日新月异,突破性成果不断,展现出巨大的发展潜力。合成生物技术、基因编辑技术等前沿新兴技术的应用范围不断扩展,新型测序技术为生物资源挖掘利用提供了支撑,多学科交叉为人类解决问题提供了新思路。本文在梳理各国重大战略规划和政策措施,综述生物科技领域研究与发展趋势的基础上,针对我国发展生物经济、促进科技强国建设、加强新兴技术监管等方面提出了相关建议。     

发达国家生物科技企业培育孵化特点及对我国的启示

当前,全球都在加强生物产业的战略布局,以期在新一轮的生物经济竞争中占据更加有利的位置。为确保我国生物产业抓住新机遇、增强国际竞争优势并赢取产业红利,本文重点研究分析了生物科技企业的发展特点,剖析了国内外生物科技企业培育孵化情况,并指出目前国内生物科技企业的培育孵化工作在孵化模式、机制体制以及创业生态打造方面与发达国家相比还存在较大差距。此外,随着国内一系列创新创业政策的实施,国内营造了良好的创业环境和社会氛围,国内生物科技企业发展面临重要发展机遇。文章建议借鉴国外生物科技企业先进培育孵化经验,重点从孵化政策创新、服务体系搭建、创业资源聚集等多方面改进完善,为推进我国生物科技企业培育孵化工作做出贡献。     

合成生物学市场全球格局分析

<正>在过去几年的时间里,合成生物学研发吸引了越来越多公司的投资,新的基因编辑技术的应用前景进一步促进了合成生物学研究的发展,传统药品正被遗传工程产品、DNA测序和DNA合成技术所取代。虽然合成生物学市场还面临诸如政府管理规章和政策、生物安全与生物安保问题、生物武器等潜在风险和阻碍,但这些问题正被监管机构和研发机构加以解决。合成生物学市场利用高级计算和设计系统完全改变了传统对     

医学领域颠覆性技术发展现状、问题及展望

近年来，人工智能、基因编辑、生物3D打印、诱导多能干细胞、合成生物学等新兴技术备受关注，并逐步运用至临床医学领域，给许多疾病的诊治带来了新方法。这些技术因其独特的优势正在取代或者已经取代传统医疗技术，对现有诊疗理念具有颠覆性的意义。医学领域颠覆性技术的发展，不仅改变了现有的诊疗方式，还改变了现代医学的思维方式。现代医学正逐步向多技术、多学科交叉融合方向发展，并不断孕育新的颠覆性技术。然而，在这些新兴技术进步的同时也产生了很多的问题。本文综述了现代医学中几个代表性颠覆性技术的发展现状，同时对伴生的安全问题进行了浅析及展望。     

工业生物技术领域国际发展态势及我国发展前景展望

现代生物技术逐渐进入大规模产业化阶段,全球生物经济快速发展,工业生物技术作为生物经济的支柱,支撑着生物制造、生物能源、生物农业、生物医药、生物环保和生物服务业等产业发展。本文综述了国际工业生物技术发展格局,分析了我国近期在工业生物技术领域基础研究、应用研究、技术转化与产业发展方面取得的进展和成就,展望了我国工业生物技术发展的趋势与机遇。     

生物信息学的现状与展望

本文阐述了生物信息学产生的背景,生物学数据库,生物信息学的主要研究内容,与生物信息学关系密切的数学和计算机科学技术领域,生物信息学产业等内容,展望了其未来并提出了若干在我国发展生物信息学的建议。着重指出,理解大量生物学数据所包括的生物学意义已成为后基因组时代极其重要的课题。生物信息学的作用将日益重要。有理由认为,今日生物学数据的巨大积累将导致重大生物学规律的发现。生物信息学的发展在国内、外基本上都处在起步阶段。因此,这是我国生物学赶超世界先进水平的一个百年一遇的极好机会。     

生物资源的合理开发利用和生物多样性的有效保护

目前应特别强调处理好生物资源的利用和生物多样性保护的关系。本文好生物资源的定义、范围及特点和历史发展程序，生物多样性的主要内容及意义。对云南生物资源利用正、负方面的条件进行了讨论，并提出了对合理开发利用生物资源的意义。     

国际合成生物学领域主题演化的领先-滞后模式研究

合成生物学被誉为颠覆未来的前沿技术，明确我国与世界科技强国在合成生物学发展中的相对优劣与差异情况，能够促进科技创新结构的调整优化，把握学科发展的重点领域。本文基于合成生物学领域的论文数据对学科主题进行挖掘并识别研究热点，计算得到主要研究国家关于热点主题发展趋势的时间序列数据，综合灰色关联度与欧氏距离提出关联强度测度指标，并引入互相关方法的基本思想对我国与世界科技强国之间的领先-滞后关系及时滞期进行分析。研究发现，各国主题研究态势具有较为紧密的关联性，我国合成生物学领域整体呈现出滞后于国外的发展局面，美英德三国总体上展现出相对突出的科研实力与领先地位。建议我国继续提升科研成果的产出效率与数量，加大基因表达调控及基因组工程等技术方向的攻关力度，保持代谢工程研究的既往优势。     

基于专利的全球微藻DHA菌种选育技术发展态势

菌种选育技术是微藻DHA提取的前提和基础,在微藻DHA提取中发挥了关键作用。对其开展专利计量分析,能够为我国DHA生产企业的技术布局以及知识产权战略制定等提供借鉴和参考。本文从专利角度研究了全球微藻DHA菌种选育技术专利的申请数量变化、发明人发展态势、专利技术布局、主要申请机构和菌种选育技术最新动向等。结果表明:近年来,菌种选育技术的专利申请和发明人数量不断增长,在2011年达到了顶峰,技术活跃度和创新度都比较高;杜邦公司、马泰克生物科技公司、巴斯夫植物科学有限公司在微藻DHA菌种选育领域最具有竞争力,这些机构研发各有其侧重点,主要专利保护机构为世界知识产权组织和欧专局;菌种选育领域不断涌现出氨基酸及其衍生物、核酸及其水解物或衍生物、类固醇以及含磷化合物等新技术,新出现的专利技术之间存在较大差异,可见菌种选育技术在不断的拓宽,市场也在不断发展。     

合成生物学和生物工程的机遇与风险

<正>不管是从短期还是长期来看,各种合成生物学和生物工程技术带来的既是无限的机会也是巨大的挑战。2017年11月21日,剑桥大学存在风险研究中心(the Centre for the Study of Existential Risk at the University of Cambridge)在e Life杂志上发表的一篇报告,汇总了合成生物学行业从业者、创新者、研究者以及英美两国国家安全界众多人士关于该领域主要新兴问题的观点,并为各行业决策者总结和预测了未来五到十年合成生物学领域最重要的研究热点以及可能涉及的问题,具体包括:     

基于专利的全球生物增材制造技术现状与趋势分析

基于Derwent Innovations Index专利数据库,利用专利计量、专利指标组合分析法以及Citespace对生物增材制造技术发明专利进行量化研究。研究发现,生物增材技术已进入成熟期,产业技术发展在地域上仍保持着以欧美为技术输出重镇,部分亚洲国家为热门技术布局地的格局,但中国在亚洲国家中已不仅是重要布局地,同样也是主要的技术产出地。进一步分析地域创新能力,发现包括中国在内的亚洲多国是该技术领域的后发潜力地区。从技术发展演进路径来看,该领域关键技术已分化为基础型与应用型两大类,四种应用型技术有望成为未来研究热点。中国的发展策略应是在充分吸收并改进基础型技术的基础上,尽可能在应用型技术这一弯道实现超车,以取得该领域内的新制高点;同时利用政策杠杆,有重点地引导并加强海外专利布局,鼓励科研院所与企业间的协作研发,尽快出台相关产品分类监管的法规文件。     

生物成像技术发展态势分析

生物成像技术是生物结构和功能研究最直接、最有效的方法,其技术发展和科研基地建设受到多个国家的重视。本文分析生物成像技术的研究现状和发展态势发现:技术的发展不断提升成像性能,开发多模态、多功能的仪器设备是未来的主要方向;信息技术的发展、纳米材料等新材料的应用使得成像技术发挥更大作用。最后,对我国生物成像领域的发展提出了建议。     

基于专利分析的国内制氢技术发展态势研究

氢能长期以来被认为是一种有潜力取代化石燃料的清洁能源。制氢技术是氢能利用最重要的技术环节。为了全面把握我国制氢技术领域的研究状况,本文通过专利分析,从专利总体态势、技术主题、地区分布、重要专利权人等方面梳理并归纳我国制氢技术研究特征和研发重点,发现在相关扶持政策背景下,我国制氢技术发展迅速,研发能力和专利数量不断上升,研究重点集中在制氢催化剂及太阳能制氢等领域,但也存在着专利保护力度不够的问题。最后,就我国制氢技术及产业的发展提出建议,认为我国应大力发展新能源制氢,加大专利成果在工业界的转移转化,并加大技术保护力度,谨慎布局制氢产业。     

4D打印形状记忆聚合物在生物医疗领域的研究进展

形状记忆聚合物是一种在外界刺激条件下产生形状变化的智能材料, 4D打印是基于可变形材料和3D打印技术的一种综合性技术,可变形材料中形状记忆聚合物的应用最为广泛,目前4D打印形状记忆聚合物在各个领域都有应用,尤其是在生物医疗领域具有巨大的应用价值. 4D打印技术突破了传统医学领域个性化订制的技术瓶颈,为生物医疗领域的进一步发展提供了新的契机.本文首先综述了形状记忆聚合物、3D打印技术以及4D打印形状记忆聚合物在生物医疗领域的国内外研究进展,并介绍了4D打印形状记忆聚合物在生物医疗领域的实例和应用价值,最后总结了4D打印形状记忆聚合物在生物医疗领域的应用前景、存在的问题以及未来的发展方向.     

近现代中国水产养殖业发展回顾与展望

本文较为系统地回顾了近现代我国淡、海水养殖业发展的历史，重点总结了新中国成立以来水产养殖业成功的理论与关键技术，分析了制约水产养殖业持续发展的种质、病害与环境等关键问题，展望了新世纪我国水产养殖业发展的前景。新世纪我国水产养殖业的发展态势日趋明朗，即朝着生态养殖和工程养殖两个方向发展；其理论基础是运用现代生物学理论和生物与工程技术，协调养殖生物与养殖环境的关系，达到互为友好、持续高效；其总体目标是实现养殖生物良种化、养殖技术生态工程化、养殖产品优质高值化和养殖环境洁净化，最终实现水产养殖业的可持续发展。新世纪我国水产养殖业发展对策是实施生态工程养殖战略，促进水产养殖业的健康发展；立足基础研究。强化高新技术的应用；实施良种工程，不断推出养殖新良种；从平衡水域各产业的需求出发，调整现有养殖区养殖结构、规模与布局；集成现代生物和工程技术，实施陆地和潮上带工程化养殖；以养殖生态学理论和现代工程技术为基础，大力发展浅海离岸设施渔业；从改善我国人口营养结构出发，大力发展水产品加工业等。     

国际生物科学十年发展态势的文献计量分析(1992-2001年)

本文利用文献计量数据库，定量描述全球生物科学领域论文产出的学科分布、国家分布、机构分布及著者分布、时空分布、主要国家生物科学研究科学影响力的对比、中国生物学论文的状况、中国生物学领域顶尖论文数量占全球的比例，从而定量反映国际及中国生物科学的发展态势。     

同步辐射光源的科技发展及科学影响分析——以欧洲同步辐射光源为例

作为当前世界上数量最多的一类公共平台型重大科技基础设施,同步辐射光源的建设部署和升级改良受到各国的广泛关注,基于同步辐射的科学研究活动进入快速发展阶段。本文以欧洲同步辐射光源(ESRF)为例,使用文献计量方法从科学产出趋势、研究主题变化、优势研究单元、国际合作、产研合作以及重大科技突破等方面分析同步辐射光源对科技发展的支撑和影响。研究结果表明,在科学的前瞻性部署下,ESRF的科研产出不断提高,为凝聚态物理、材料、生命科学等众多学科领域研究提供有力的支撑;促进结构生物学等新兴交叉学科的形成和分化;在国际合作和产业技术研发中发挥纽带和平台的作用;同时也在一些科学领域的应用中面临着来自于冷冻电镜等新兴实验技术变革的挑战。     

纳米生物学研究中的新技术

大量的生物结构，从核酸，蛋白质，病毒到细胞器，其线度在1—100纳米之间，生物结构虽然很小，但异常复杂，又格外活跃，表现出很多特定的生物学功能，纳米生物学就是在纳米水平阐明生物分子作用规律的一门新兴学科，通过对生物大分子超微结构的解析和操纵，获得单个分子在生命活动中的详尽信息，从而在单分子水平上探寻影响人类健康的恶性疾病的发病机理，并最终能够利用对单分子进行微尺度操纵的技术进行治疗。纳米生物学是一个非常有意义，但又神秘莫测的领域，但广阔的应用前景已经昭示了这一交叉学科强劲的生命力。本文将着重介绍原子力显微镜和光镊在纳米生物学研究中的重要应用。