美國(guó)扶植生物科技新啟示

2022 年 11 月 7 日，第五屆進(jìn)博會(huì)藥品展區(qū)，美國(guó)知名生物科技公司吉利德展臺(tái)（圖片來(lái)源 ：視覺(jué)中國(guó)）

張家棟

人類(lèi)社會(huì)迄今經(jīng)歷了四輪工業(yè)革命，步入了冷戰(zhàn)后的信息科技時(shí)代?，F(xiàn)在，信息科技發(fā)展面臨物理學(xué)極限，生物科技迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，由此推動(dòng)的新工業(yè)革命或?qū)⒊蔀樾碌膭?dòng)力源。據(jù)估算，到21世紀(jì)末，生物產(chǎn)業(yè)將占全球制造業(yè)的1/3以上，每年產(chǎn)值可能達(dá)30萬(wàn)億美元左右。美國(guó)非常重視生物科技產(chǎn)業(yè)，視其為美國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要方向和動(dòng)力來(lái)源。

生物科技與信息科技加速合流

過(guò)去，美國(guó)生物科技開(kāi)發(fā)資源主要集中于醫(yī)療和農(nóng)牧業(yè)兩大領(lǐng)域?，F(xiàn)在，這兩大領(lǐng)域已經(jīng)比較成熟，擁有了自我運(yùn)營(yíng)、良性循環(huán)的能力。以此為基礎(chǔ)，美國(guó)把生物科技突破口向生物能源、生物材料和新型生物制品等方面轉(zhuǎn)移。生物能源或?qū)鹘y(tǒng)能源的生物科技再利用，被認(rèn)為是解決全球能源危機(jī)和氣候變化問(wèn)題的重要路徑，生物材料成為生物科技和制造業(yè)的重要方向。

生物科技與信息科技的結(jié)合，是美國(guó)科技發(fā)展的重要方向。一方面，信息技術(shù)理論和能力為生物科技發(fā)展提供了新的強(qiáng)大動(dòng)力。把信息技術(shù)應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)解析，可大大提高研究速度，降低研究門(mén)檻和研發(fā)成本。新冠mRNA疫苗，就是生物科技與信息科技相結(jié)合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)生物體的可行性得到證實(shí)，生物科技開(kāi)始從解析生命進(jìn)入創(chuàng)造生命的新時(shí)代。

另一方面，生物科技為信息技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路和方向。經(jīng)典物理學(xué)框架下的芯片制造已接近極限。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理方法，所需空間大、能耗高，環(huán)境成本也很高。與現(xiàn)有物理學(xué)框架下的存儲(chǔ)技術(shù)相比，生物領(lǐng)域的DNA（脫氧核糖核酸）編碼，則擁有信息密度極高、性能穩(wěn)定、可保存時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。事實(shí)上，生物科技早就為信息科技提供了思路與方向，從仿生學(xué)到智能處理，已經(jīng)開(kāi)辟了新的信息科技領(lǐng)域。

從長(zhǎng)期來(lái)看，生物科技與信息科技加速合流的趨勢(shì)，將給人類(lèi)社會(huì)和工業(yè)化進(jìn)程帶來(lái)革命性的變化。這也是美國(guó)努力推動(dòng)信息科技和生物科技結(jié)合發(fā)展的主要?jiǎng)恿?lái)源。

美國(guó)對(duì)生物科技的支持力度不斷上升

上世紀(jì)80年代以來(lái)，美國(guó)政府資金在科研資金中的比例不斷下降，但對(duì)生物科技研發(fā)的支持力度在不斷上升。

一是強(qiáng)有力的政策支持。美國(guó)對(duì)生物科技產(chǎn)業(yè)的支持，是超越政府任期和政黨界線的國(guó)家共識(shí)。1992年，時(shí)任總統(tǒng)老布什通過(guò)了“生物技術(shù)國(guó)家戰(zhàn)略”以后，未能成功連任。1993年，時(shí)任總統(tǒng)克林頓加大對(duì)生物科技的重視程度，把生物科技和信息科技確定為美國(guó)兩大高科技發(fā)展領(lǐng)域。1995年，美國(guó)發(fā)布《21世紀(jì)生物技術(shù)：新視野》戰(zhàn)略報(bào)告。2006年，美國(guó)《科學(xué)》周刊評(píng)出的十大科技突破中，生物科技成果占了7項(xiàng)。2012年，時(shí)任總統(tǒng)奧巴馬發(fā)布了《國(guó)家生物經(jīng)濟(jì)藍(lán)圖》，繼續(xù)推動(dòng)生物科技發(fā)展。特朗普雖與科技界的關(guān)系比較差，但在他任期內(nèi)，聯(lián)邦政府對(duì)生物科技研發(fā)的撥款不降反升。2021年1月15日，在宣誓就任總統(tǒng)之前，拜登就宣布任命生物醫(yī)學(xué)家蘭德出任新一屆總統(tǒng)科學(xué)顧問(wèn)兼白宮科學(xué)技術(shù)政策辦公室主任，并首次把這一職位提升為內(nèi)閣級(jí)別。此舉既提高了科學(xué)家在美國(guó)政府中的政治地位，也提升了生物科技在美國(guó)科研體系中的地位。

二是大量的資金扶持。現(xiàn)在，美國(guó)聯(lián)邦政府在生物醫(yī)藥方面的研發(fā)投入，占聯(lián)邦研發(fā)總投入的25%左右，僅次于國(guó)防研發(fā)開(kāi)支。美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院（NIH）是聯(lián)邦生物科技研發(fā)資金的主要分配與使用者，1996年經(jīng)費(fèi)為119億美元，2008年上升到296億美元，2022年上升到461億美元。另外，美國(guó)國(guó)防部、農(nóng)業(yè)部和商務(wù)部，也有自己的生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究項(xiàng)目。

三是活躍的金融市場(chǎng)。美國(guó)政府的資金支持主要在啟動(dòng)階段發(fā)揮種子資金的重要作用，金融市場(chǎng)才是美國(guó)生物科技產(chǎn)業(yè)的主要資金來(lái)源。美國(guó)企業(yè)在生物科技方面的研發(fā)投入，占醫(yī)藥銷(xiāo)售收入的20%左右。以2012年為例，在全球研發(fā)投入2000強(qiáng)企業(yè)中，制藥和生物科技企業(yè)有215家，其中美國(guó)占99家，其研發(fā)經(jīng)費(fèi)折合419.92億歐元，相當(dāng)于排名第2～5位的瑞士、日本、英國(guó)和德國(guó)的總和。2019年，全球研發(fā)強(qiáng)度最高的10家生物制藥公司中，有5家來(lái)自美國(guó)。從2011年到2020年，美國(guó)生物科技企業(yè)所籌集到的IPO資金，從40億美元增加到650億美元。2021年，美國(guó)風(fēng)險(xiǎn)投資基金向醫(yī)藥和生物科技企業(yè)投入366億美元，占全球總額的近61%。與此相比，歐洲只有100億美元，亞洲只有106億美元。事實(shí)上，從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，來(lái)自產(chǎn)業(yè)界的資金就超過(guò)聯(lián)邦政府資金，成為美國(guó)科研資金的主要來(lái)源。

他山之石，可以攻玉

第二次世界大戰(zhàn)以來(lái)，美國(guó)政府長(zhǎng)期在科技發(fā)展中發(fā)揮主導(dǎo)作用，并通過(guò)靈活的科研體系實(shí)現(xiàn)了政府、企業(yè)和科技界的有機(jī)協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。這主要是因?yàn)槊绹?guó)政府雖然對(duì)科技研發(fā)給予政策和資金扶持，但只負(fù)責(zé)大方向，不干涉具體的科研過(guò)程，也不代替市場(chǎng)做選擇。從美國(guó)生物科技的發(fā)展歷程來(lái)看，有一些經(jīng)驗(yàn)值得借鑒汲取。

一是科技政策的可持續(xù)性至關(guān)重要。美國(guó)無(wú)論經(jīng)歷多少次總統(tǒng)更迭，乃至經(jīng)歷“9·11”事件和2008年國(guó)際金融危機(jī)的沖擊，但其對(duì)生物科技產(chǎn)業(yè)的支持幾十年如一日。這表明美國(guó)對(duì)生物科技的支持建立在國(guó)家共識(shí)基礎(chǔ)上，確保了生物科技政策的延續(xù)性。

二是美國(guó)以市場(chǎng)為主、政府扶持為輔的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式值得借鑒。科技政策和政府資金是面向未來(lái)、非營(yíng)利的，本質(zhì)上屬于公共產(chǎn)品。所以，沒(méi)有政府扶持，新興科技產(chǎn)業(yè)很難起步和發(fā)展。但如果政府干預(yù)過(guò)多，就會(huì)壓制科技界和產(chǎn)業(yè)界的積極性和創(chuàng)造力，導(dǎo)致邊際效用遞減。美國(guó)政府雖然大力扶持生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，但并不直接介入具體的科研和經(jīng)營(yíng)過(guò)程，而是堅(jiān)持科學(xué)導(dǎo)向和市場(chǎng)自主調(diào)節(jié)。

另外，新興科技的不確定性和研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)極高，需要相關(guān)支持機(jī)制具有極高的容錯(cuò)度、靈活性和透明度。美國(guó)政府在歷史上資助了很多失敗的科研項(xiàng)目，其中一些金額巨大，但只要決策與運(yùn)行是公正的、合理的，相關(guān)決策者和實(shí)施者并不需要為此承擔(dān)責(zé)任。

三是生物科技研發(fā)既要瞄準(zhǔn)未來(lái)、追求高精尖，也要立足國(guó)情、堅(jiān)持實(shí)用導(dǎo)向。生物科技門(mén)類(lèi)極大，沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家可以覆蓋一切，各國(guó)要根據(jù)自身判斷及本國(guó)國(guó)情做出選擇。有些美國(guó)不做的領(lǐng)域，中國(guó)反而要加大投入。例如，美國(guó)土地廣闊、耕地富余度非常高，一般采用農(nóng)作物秸稈還田、休耕養(yǎng)地的模式，并不重視農(nóng)作物秸稈的生化處理技術(shù)。對(duì)于中國(guó)、印度等人多地少的發(fā)展中國(guó)家，這項(xiàng)技術(shù)至關(guān)重要。如果能找到有效的技術(shù)路線，這個(gè)環(huán)境負(fù)擔(dān)將有希望轉(zhuǎn)化為可再生資源。（作者系復(fù)旦大學(xué)美國(guó)研究中心教授）