梅永红:新科技、新挑战与生物经济

来源:华谷研究院 时间:2026-05-26

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新科技、新挑战与生物经济

梅永红

——在中信基金会专题会议上的报告

第一,新时期的新科技。

在近代历史上,人类经历了多次工业革命和科技革命,包括蒸汽机革命、电器革命、信息革命,每一次工业革命都带来了世界经济、政治和文化中心的大转移。从英伦三岛到欧洲,再到美国,整个过程都有非常清晰的演进脉络。我对科技革命归纳出三大特征,第一是要有革命性的科技突破;第二是广泛而深刻的经济社会变革;第三是国际地缘政治版图的重构。对于当下的中国科技来说,有几个特别值得关注的背景或趋势。

一是中美科技竞争的新态势。过去几十年间,中国科技实际上就是拜美国和西方为师,包括派出大量留学生,引进先进技术和装备,可以说都是在学习中。当年的“863计划”、“973计划”和科技攻关计划,基本定位都是跟踪学习。对于当时的科学家来说,能够跟踪就是成就。

今天,中国科技进入到一个新的阶段,中美科技关系也已经发展到一个新的阶段。近20年来,我们突破了一系列重大技术瓶颈,比如北斗导航、“天宫一号”空间站、5G、大飞机、高速铁路、无人机、新能源汽车、光伏产业、三代核电站、盾构机、核磁、万米载人深潜器等等。这些突破已经深刻地影响着我们每个人的工作和生活,关系着国家的综合国力和国际竞争力。没有多少人能够想到这一变化之快,变化之大。

以大飞机为例,我曾深度介入这一战略的前期研究。当年我在科技部当调研室主任,组织了一批专家,跑遍了中国的飞机公司,访问了各个相关部门。那时许多人对我们研究这个问题感到惊讶,似乎这不是一个需要讨论的问题。不是说不重要,而是因为太难了,我们做不了,可以说这是当年的基本调子。两院院士咨询评估,结果也是NO。但是,今天C919已经投入商用,C929、939也已经在路上,中国辽阔的天空再也不是空客和波音双雄的一统天下。

再比如万米载人深潜器。20年前也基本上是零,最初只是从俄罗斯引进的,4000米都是遥不可及。今天,我们自主研发的载人深潜器,已经视万米深渊如履平地,是目前全球唯一可以重复到万米深海开展正常科考工作的国家。我两年前有幸去过一趟,到南海1380米左右的深海进行科考。当时有两个强烈感受,一个是太美了,寂静的海底依然生机勃勃。那么多的各类生物,在漆黑而高压的极端环境下,它们是怎么生存的?能量是从哪里来的?另一个感受是骄傲,中国人也有能力走到世界最前沿,有能力探究星辰大海。在占地球71%的海洋中,95%的深海人类尚未涉足,中国人终于来了。

5G也是中国科技的重大突破。当年推出3G标准时还非常艰难,中国提出的国际标准是TD-SCDMA,同时还有欧美的WCDMA、CDMA2000,总体来看我们是落后的。所以国家不得不同时批准启用了三种标准,这是非常罕见的,相当于我们在享受一项电信服务的时候需要付出三倍的成本,这就是技术落后的代价。到了今天,我们的5G已经是国际领先,正在研发的6G也是全球领先的。

总之,这是中国科技井喷的20年,是一个飞速发展的时期。现在美国要对中国进行科技脱钩,也就是科技去中国化。在丛林法则下,他们无法接受一个后来者的追赶和竞争。这种态势意味着中国科技的传统学习路径发生了改变,我们失去了靠近和追赶的目标,不得不进入无人区。这是挑战,也是机遇,没有了学习的捷径,可能倒逼中国科技进入一种新的状态,换一种新的活法。

华为是科技产业浴火重生的典型。多年来,华为一直追求全球化,75%的供应链在国外。芯片被美国卡住后,相当于断了氧气,许多人都认为华为只能投降。然而,仅仅三年后华为就把供应链全部转移到国内,真正实现了自主、安全、可靠。华为靠的是什么呢?靠的是大国的坚强后盾,是自强不息的创新精神,也是中国多年的工业积累、科技积累、人才积累。在很多人看来,这个跨越曾经是不可想象的。这是对中国科技实力的一次极限压力测试,华为扛过去了,美国人没有想到,中国人也很少想得到。

大模型也是如此。当高端GPU被卡住了,相差100倍的算力,出路在哪里?在一段时期里,不少人都对中国AI的前景表示悲观。一位知名学者调侃说,足球越追越落后,AI也是一样的。但当Deepseek横空出世后,大家都为之一振。我们终于意识到,虽然算力有差距,但在算法上还有很多机会。AI并非只是算力决定论,还有算法,有应用,有能源,有生态,也就是黄仁勋多次强调的AI体系论。从这个意义上说,科技脱钩是不是对中国科技的神助攻?

中美地缘政治竞争的关键之战是科技竞争,这种格局将会长期存在,并且不可逆转,我们永远不能抱有幻想。美国《纽约时报》的专栏作家弗里德曼说过,如果中国一直专注于制造和销售低端产品,到底实行什么样的主义,我们根本不感兴趣,也不会去关心,我们只关心能否购买中国低端产品而已。这句话说得很直率,也是给中美科技关系一个最好的注脚。

二是经济结构调整的新需要。我经历了中国从极端贫困到今天中等发达水平的全过程,常常感慨万千。90年代初,中国的GDP只有美国的6%,人均差了70倍。即使到了2001年中国加入WTO,我国的GDP也只有美国的12%。当时我国经济界有一个非常乐观地估计,认为到2050年我国经济规模有可能超过日本,成为世界第二。实际上,2010年我们就已经超越日本了,今天日本只有我们的一个零头,他们是四万亿美元,我们已经接近二十万亿了,相差了5倍。这一切就是发生在我们这一代人身上,我们有幸亲身经历了这样一个人类历史上从未有过的社会巨变。

这个增长是怎么发生的?它的基础是什么?我认为最初就是建立在人口红利基础上的加工贸易,之后则是投资扩张。即使像深圳这样的城市,也是主要通过从“三来一补”到引进技术推动制造业规模扩张,支撑了经济繁荣发展。外延式增长,而不是基于创新的内涵式增长,这条路我们整整走了40年。到了今天,如果继续这样一个路径,我们还能走多远?

很多人为今天的中国经济开药方,有的认为还要继续追加投资,也就是投资驱动;有的认为是消费不力,14亿人口的消费比不过3.4亿的美国。这些分析都有道理,我们仍需加码投资和消费。但是,中国经济目前面临的主要问题是什么,我认为是结构性矛盾。当中国制造业已占到全球30%,我们需要做的将不再是过去短缺经济形态下的规模扩张,而是结构调整与升级。如果这个判断是对的,我们就需要清醒地认识到,这个过程绝不是一蹴而就的,而是一个长期的历史过程,试图用短期政策解决长期性问题是行不通的。

日本的情况就是如此,90年代初平成泡沫经济破灭后,日本从失落的十年,到失落的二十年,到今天失落的三十年,至今仍然没有完成真正意义上的结构调整,经济总量与30年前相比不增反减。

东南亚国家同样如此,90年代初泰国、马来西亚、印尼甚至菲律宾的发达程度远超我国,当时泰国人均收入是我们的7倍,马来西亚是我们的10倍,菲律宾是我们的3倍,此后几乎停留在这个水平上止步不前。

拉美许多国家早在100多年前就已经进入富国俱乐部了,上帝特别眷顾他们,资源、生态、气候、地缘等得天独厚,今天反而一个个变成了穷国。我在阿根廷首都布宜诺斯艾利斯近郊看到,一个贫民窟多达40万人。巴西的里约热内卢,城市的一半是富人消费区的阳光、沙滩和咖啡,另一半则是漫山遍野的贫民窟。

所有这一切现象都指向一个核心问题:没有完成结构转型,也就是经济学界提出的中等收入陷阱。对于我国来说,如果破解不了这个结构性矛盾,很难说会不会也陷入这种陷阱。目前我们人均收入已经达到1.3万美元了,但也只有西方俱乐部三分之一左右的水平。未来的增长靠什么,继续进行一般性的规模扩张有出路吗?我做过一个测算,以中国现有的产业结构,即使把欧美日的制造业都拉到中国来,我们的人均GDP也只能达到4.2万美元,跟今天的西班牙水平差不多,跟美国今天8万美元的水平几乎差了一半。我并不否定中国继续把现有产业规模做大,但必须有新的空间,那就是做优,做独一无二,做开天辟地,做星辰大海,这就是结构调整。

这是科技和创新主导的时代。科技不再是自成一体,阳春白雪,而是要深度融入经济社会发展的整体布局中,推动经济高质量发展。最近党的四中全会提出再造一个高技术产业,相当于再增长17万亿元。这不是口号,而是抓手,是我们必须要走的道路。我国科技从来没有像今天这样,面临如此现实而紧迫的要求。

三是大科学主导的新范式。近现代科学的发展,是从17世纪开始的。最初的科学研究主要是好奇心驱动,个人兴趣使然,以个人或者学派自由研究为主,可以称之为小科学时代,牛顿就是这个时期的代表。到了18世纪,开始有了一些学会的性质,虽然是松散的,但已经有了一些制度化的交流和合作,跨学科的交流也开始出现了。19世纪后,科学家纷纷走出象牙塔,工业化应用成为科学发展的主要目标,科学研究已经跟工业紧紧融合在一起,甚至于战争也成为科学进步的一个重要推动力。

到了20世纪,有组织的科研开始上升到国家甚至国际化规模,科学的整体化、技术化、工程化趋势开始呈现出来。比如美国的国家实验室,中国的“863计划”,强调的都是国家层面上的大目标导向、大平台支撑、大合作协同。正是由于国家力量的全面介入与推动,20世纪成为人类历史上科学技术高速发展最为迅猛的时期,有人断言20世纪的最后20年,人类所获得的知识超过了以往2000年的总和。

到了今天,科学又是什么样的形态?最近有一个热门词叫AI for science,人工智能在科学研究中的作用引起广泛关注。这很可能是一次巨大的裂变,大数据驱动、人工智能驱动,一个全新的时代正在加速到来。比如在生命科学领域,没有大数据就无所谓生命科学,面对复杂的生命体,过去的还原论模式已经很难走通了。当人类对宇观和微观的认知不断趋向极限,个人的认知、能力和智慧是极为有限的,AI的到来将成就一个真正的大科学时代。自由探索和好奇心驱动仍然必要,小科学仍然有其特有的生命力,但一定是小众的、偶然的、不可预见的。问题导向的科学,一定是大科学范式主导。

四是企业创新主体的新阶段。最近我向深圳市政府提交了一个决策咨询建议,题目是“进一步确立企业技术创新的主体地位”,希望重提“四个90%”,支持企业主导技术创新活动。这是个老生常谈的话题,为什么我还要不断重提?

企业是技术创新的主体,这个论断是二十年前国家中长期科技规划纲要首先提出来的。当年曾经遇到很多的阻力,特别是学界普遍不认可,认为不符合中国国情。即使到了今天,在实践中依然存在着很多的政策障碍。但不管怎样,我认为过往二十年中国科技体制最大的突破就在这里,企业已经实实在在地成为中国的技术创新主体。

我们可以用数据说明。2025年全社会研发投入中,企业占到了79%;技术发明中,有70%以上来自企业。在深圳市,企业研发投入占到全社会的93%。华为一年的研发投入已接近2000个亿,比中国科学院的全部投入还多400个亿,是教育部直属高校研发投入的总和。而且他们是30年向着移动通讯这一个垛口冲锋(任正非语),几万名科研人员,每年上千亿投入,一路走到今天,这种阵势无论如何都是传统的课题制(PI制)无法相提并论的。

华大基因也是这样的,在基因组学领域,从最早代表中国参与国际人类基因组计划开始,到今天积累的基因组数据全球第一,自主研发的工具全球第二,几十年、几千人、每年十几个亿投入到这个领域,在中国没有第二个机构能达到这种投入强度。据我所知,深圳这样的企业还有很多,比如腾讯、大疆、比亚迪、中兴通讯、迈瑞等等。全国就更多了,研发投入达到十几亿甚至上百亿的已经数不胜数。这种趋势带来的是深层次的科技结构性变化,也是中国科技体制最深刻的变化。

在我看来,这也是知识形成路径的回归。过去我们所理解的知识,大多来自于书本理论,发端于经院,是一个从科学理论到技术发明,再到产品应用的线型过程。实际上并非如此,人类所掌握的全部知识有90%以上源于需求应用端。一百多年前恩格斯说过,社会一旦有了技术需求,比10所大学更能推动社会进步。今天更是如此,科学与技术的一体化已是大势所趋,技术能力的进步不只取决于理论的先进,更在于技术和产品的不断迭代。这个结合点主要就在企业,在生产实践,在市场需求。

在这个方向上,中国恰恰拥有无与伦比的独特优势,我们有大量的应用场景,有海量的创新型企业,有庞大的工程师红利。来自应用端的知识,构成了我们最大的知识宝库和知识优势,也形成了具有中国特色的创新范式。新的科技战略和政策,应当建立在这个新的结构和规律之上。

五是AI时代的新变革。美国最近推出一个“创世纪使命”计划,被称为“新曼哈顿计划”。什么是曼哈顿计划?那是上个世纪40年代美国的核武器计划,动员了大量企业、大学和科研机构,几十万人参与,历时长达14年,是名符其实的举国之力。克林顿称之为20世纪最伟大的三个科学工程之一,此外两个是阿波罗登月计划和人类基因组计划。“创世纪使命”计划之所以被提到与曼哈顿计划相提并论的高度,是因为这是一次推动科学范式变革的国家行动,它是把算力、算法、大数据和自动化实验室进行整合,将人工智能从科研辅助工具升级为科研基础设施的核心要素,形成一个AI驱动的自主实验室。这对于美国和全球科研意味着什么?

举个例子,去年《Science》发表了一篇文章,介绍荷兰一个研究团队做的一项研究,历时10年,中间经历了无数次反复,终于做出了理想结果。他们选择了一个AI大模型,输入一些初始数据,试图看看人工智能到底进化到什么程度。结果这个大模型仅仅用了两天时间,就完成了全部推理过程,得到的结论完全一致。他们感到非常震惊,认为AI已不仅仅是辅助工具,而是具有许多超越人类的智慧,可以成为科研的合作伙伴。

这个案例带给全球科学界的影响是震撼级的,因为AI带来的已不只是效率的提升,而是可能超越人类的理性选择。在高度依赖大数据的生命科学领域尤其如此,AlphaFold几乎砸了众多结构生物学家的饭碗,一年时间完成了2亿个蛋白质结构预测,而全球科学家历时半个世纪也只完成了20万个,完全不在一个量级。更重要的是,与物质对象完全不同,生命科学是包含物质、时间、空间和环境等多维的复杂系统,无时无刻不在变化,传统的机械论、还原论解释不了生命,依靠已有的经验和知识很难把握其内在规律。我们将亲眼见证一个新时代的到来,从生成式AI到智能体AI,从试验验证到大数据驱动,从试错到质询,一个AI+BT的工程生物学世纪将把人类带向更新、更高维度的认知。

在近代历史上,中国承受了太多的苦难和屈辱,一个重要原因就是与数次科技革命失之交臂。今天,当新的历史机遇摆在我们面前的时候,我们应该怎么选择?几百年来,我们从来没有像今天这样,走到与世界顶级水平相近的起跑线上。这是中国难得的历史机遇,我对中国科技的未来充满期待,充满信心。

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第二,生物经济时代已经到来。

早在二十多年前,科技界就认为,如果说20世纪是IT技术的世纪,那么21世纪将是BT技术的世纪。那时我们不知道这个BT技术的世纪究竟什么时候能够到来,100年毕竟是一个漫长的过程。今天我可以认为,这个时代已经到来了,每一个人正在链接新的时代,我们的吃、穿、用,我们的生命和健康,还有我们的产业,都在发生裂变,一个由BT带来的世纪裂变。

人类基因组计划为例。二十多年前,当华大基因决心参与人类基因组计划的时候,当时学界普遍不认可,他们不理解要那么多基因组数据干什么。当时人类基因组计划被称之为“人类生命天书”,后来还被克林顿称之为“20世纪最伟大的三个科学工程之一”,因为这是一个非常浩大的科学工程,6个国家的2000多名科学家,用10年时间测一个人的基因图谱,总的花费是38亿美元,由此可以想见这个工程有多么浩大。到了今天,华大基因旗下的华大智造自主研制r的T20测序仪,一天就可以完成200个人的全基因组测序,完全无人化,而且把测序成本降到了百美元级。把这两组数据比较一下,这是多大的数量级跨越?

就像今天网络和计算机得以普及一样,通量、速度、成本等的巨大改变,使得技术的广泛应用成为可能。上个世纪90年代,类似砖头的“大哥大”手机,曾经是有钱人身份的象征。后来的BP机虽然只能留言,但也被许多人视为时尚。30年后的今天,我们已经变成了网络生存,变成了地球村,为什么?就是因为摩尔定律——芯片的晶体管集成数量每18个月提高一倍,芯片性能同步提升一倍、成本持续下降——使得互联网和终端走进了千家万户,进入到我们每一个人的身边。与此相比,BT领域的发展速度更快,我们把它称之为“超摩尔定律”。正是有了科学技术的突飞猛进,生命科学和生物技术已不再是高大上,而是正在惠及人人。

近年来,许多国家都在积极抢占生物经济的主赛道。以美国为例,他们在整体科技和产业实力方面走在世界最前列,近年来出台了一系列法案和政策,围绕生物经济、生命科学进行国家层面上的战略布局。美国新兴生物技术国家安全委员会报告认为,我们正处于一场新的工业革命的前沿,这场革命的关键在于我们能否驾驭生物学的力量。英伟达的黄仁勋说,工程生物学是未来科技的主导,说明BT在当下AI热潮中的关键地位。美国政府提出的《生物技术与生物制造的明确目标》,更是对许多生物制造的目标进行了明确量化,最终要形成30万亿美元的规模,相当于再造一个美国。

我国生物技术和产业也在突飞猛进,不谦虚地说,当今IT领域的国际竞争实质上已变成了中美之争,BT领域也是如此。请看看这些年我国在生物技术领域有多少突破,生物科技公司的市值,论文产出,产业链,产业集群,可以说是系统性突破,这在世界上都是非常罕见的。美国现在在前沿领域确实走得比我们更远,但中国的系统布局也颇具优势,甚至于在某些领域已经走到了领跑者的位置。

生物基材料为例,美国20多年前的第一批创业公司基本上都倒下了,由于没有大的技术突破,成本比不过化工材料,在市场上很难存活。而在我国,以凯赛生物、华熙生物、华恒生物等为代表的一批生物企业,充分利用中国在发酵工程、合成生物、产业链等方面多年积累的优势,突破传统产业的强大惯性,闯出了一条生路。凯赛生物更是创造了多项"全球首家"0到1的技术与产业化突破,成为全球合成生物制造的领航者和标杆企业。他们在全球首家实现生物法长链二元酸聚合级产业化,成为生物制造完美替代化工原料的典型技术和商业案例,目前已主导全球市场,占比超过80%。

OECD预计,全球化工产品市场规模是4万亿美元,未来五年生物制造在工业化学品的应用增速将达到27.5%,未来十年至少有20%将由生物基材料替代。近期波斯湾爆发冲突,对全球石油供给及化工产业形成了巨大冲击,石油价格暴涨到100多美元一桶,对全球经济的影响超乎想象。对我国来说,石油短缺一直是个大坎,将近80%的石油要从海外进口,极易被卡脖子。有没有可替代的路径,这个是重大战略问题,关系到国家安全。发展新能源可以部分解决能源供给问题,但材料工业仍然高度依赖进口石油。现在越来越多的人开始认识到,把生物材料上升到国家安全高度上,用生物基材料逐步替代化工材料,是一条现实可行的战略路径。低碳,可持续,加上大规模应用后的成本优势,这就是颠覆式创新,是产业升级,是中国特色的道路。

再比如生物医药,可以说实现了井喷式突破。20多年前国家中长期科技规划设立了一个生物医药重大专项,那时我们在新药方面几乎是零,所有的药厂都是做国外专利过期的仿制药,自己研发新药似乎是一个遥远的目标。到了今天,我们已经是百花齐放,百舸争流。2024年中国的原研药首次超过美国,达到了704款。2024年全球大药企从中国引进创新药的交易额达到了470亿美元,2025年迅速增长到1360亿美元。这是实打实地卖知识和服务,表明我们的技术能力已经被认可,人家愿意掏大钱了。

我国农业的出路,也将在很大程度上取决于生物技术的突破。在我看来,中国农业仍然还有许多未解的难题,14亿多人口,只有20亿亩耕地,是世界人均水平的三分之一。淡水也很稀缺,是世界人均水平的四分之一,其中70%用于农业。美国、澳大利亚等国农业高度集约化,家庭农场规模多达几千亩甚至上万亩,即使每亩收益100元,年收益也可达百万元。即使以兼业农业为主的日本,农民户均耕地也达到50亩。我国农民户均耕地不到10亩,即使每亩净收益1000元,户均年收益也只有区区1万元。农业自然禀赋带给我们的世纪难题,不只是粮食产量问题,还有农民收益问题。

近年来,中央反复提出大农业观、大食物观,我认为非常值得关注。也就是说,现代农业不能只是传统的生产环节,食物也不能只是所谓主粮。比如,如果能够利用现代生物技术对秸秆等非粮作物高值化利用,那么农民就不只是依靠多产粮食,秸秆也可能变成农民获取财富的一个重要来源。再比如,如果秸秆制糖和淀粉实现了工业化,是不是意味着将来有许多食物将不再来源于耕地,而是出自于工厂?对中国来说,生物制造技术的大发展,完全有可能为农业结构转型和粮食安全寻找到一条新的出路。

这些年来,我积极致力于搭建生物制造的交流合作平台,专门发起成立了生物制造产业联盟,目前已有60多家头部企业加入。在此过程中,我实地走访了许多联盟成员企业,与企业家们进行交流,由衷感受到生物制造产业的蓬勃发展态势。

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第三,生物制造的新方向。

生物制造关乎国运,这是我近年来反复强调的一个观点。因为这不只是一个产业规模的问题,而是直接关系到国家的战略需求,包括经济结构调整、大宗货物安全、现代农业以及经济社会可持续发展,都可以从这里找到新的出路。另外,在房地产退潮以后,中国最大的资金池在哪里,最可能容纳的就业空间在哪里,我相信生物制造一定能够位居前列。目前可以概括为四个大类:生物医药,生物基材料,生物能源,生物农业,每个大类都在裂变,具有无限成长的空间。综合各方面信息来看,有以下几个新的发展方向。

一是AI+BT时代的新变革。我在前面已经谈过,无论我们是否认可和接受,这个趋势都将不可逆转。生命科学领域越来越多的数据量,越来越多的跨组学数据,都必须借助大模型的演算推理。之所以反复强调这个问题,是因为这是科研范式的重大变革。在伟大的时代洪流面前,我们需要的不是选择,而是拥抱。包括工具、方法、资源配置、组织形式等,都需要进行新的重组。大科学主导的生态下,课题制(PI)要改了,还原论要改了,分科之学要改了。

去年底,华大基因推出了一个生命科学大模型Genos,从数据量来看应该是当今生命科学领域最强的大脑,姑且称之为BT领域的Deepseek。这是华大与浙江的之江实验室合作的成果,是我国生命科学最大算力、最强算法与最多数据量的完美集成。在这个强大的平台上,神秘的生命科学将呈现出最绚丽的色彩。

二是海洋生物制造的新赛道。这是我近两年高度关注的一个方向。我们理解的生物制造,通常就是所谓的细胞工厂,通过对模式细胞、底盘细胞的定向改造,最终获得所需要的目标功能。因此,底盘细胞往往就成了关键因素,找到一个好的底盘细胞,几乎就成功了一半。最近我们提出一个新的方向“海洋生物制造”,也许能为生物制造提供新的机会,开辟生物制造未曾涉足的星辰大海。

这个思路的形成,一方面源于中科院深海所与上海交大、华大基因的合作,从万米深海中获取了大量的生物资源,这些资源是在极端条件下形成的,其中90%以上是地表没有的,由此建立了比已知数据库高一个数量级的海洋生物数据集;另一方面,清华大学合成生物中心陈国强老师团队积30年之努力,围绕嗜盐菌的研究形成了完整的合成通路和工具,可以为深海微生物改造提供成熟的平台支撑。有了独一无二的资源,又有了先进的方法和工具,也许我们可以走一条独具特色的生物制造新路。

由此我又联想到,占地球71%的表面是海洋,其中95%的深海尚未被人类涉足,那里究竟有什么?那里究竟是什么?在生物制造领域,人们关注的焦点是模式微生物,但大自然就是最好的基因编辑器,经过亿万年演变创造出来那么多的精灵,造就了如此色彩斑斓的世界。其中还有多少奥秘不为人知,我们对生命现象的认知可能还没有真正入门。所以我相信,生物制造的研究方向既包括模式微生物,也应当包括非模式微生物,它能够为我们的工业化底盘菌株提供一个新的选择。如果真的能够做到这一点,那就意味着整个生物制造的架构将彻底发生改变。

三是农业生物制造的新天地。根据联合国粮农组织(FAO)发布的数据,目前全球还有9亿多人口面临饥饿,每9人就有一人挨饿。我国对粮食安全也高度敏感,每年进口量达1.6亿吨,按照结构来分析,相当于8到10亿亩耕地的产量,这是非常大的一个数字。一旦国际上风吹草动,对我们来说就是很大的风险。

去年看到一则报道,有一个美国人来中国转了一圈,在接受采访的时候说,中国的伟大不在于有多少高楼大厦,有多少现代化的工厂,而是能够让14亿人吃饱饭,实在太难了。我查了一些数据,我国目前年产粮食7亿吨,全球第一,此外还有7亿头猪、173亿只家禽、3588万吨鸡蛋、7366万吨水产品、5100万头牛。许多人对自己每天吃进多少食物不以为然,或者认为理所当然,但如此海量的产出堪称天下第一难事。

我认为未来农业有三个方向与生物制造密切相关。第一是生物育种。种子是农业的芯片,这是习总书记多次强调过的,我们一定要突破这个芯片,让中国耕地种中国的种子。现在许多方面已经做到了,比如水稻、小麦。但还有许多没有做到的,比如猪、鸡、牛、羊,还有蔬菜、花卉,大豆、玉米的单位产量远低于发达国家。传统育种的路子走不通了,今后的生物育种必须走向数字化、智能化,形成设计育种的能力。

第二是农业的工业化。一产、二产整合,向非粮生物质要蛋白。有人算过一笔帐,如果我们能够利用6亿吨的秸秆进行转化,相当于新增13亿亩耕地,同时也让广大农民不再单纯依靠种地获得收益。试想一下,将来生产粮食不是在耕地上,而是在工厂车间里,那将是怎样的情形?现在主要卡在成本和商业模式上,随着生物技术的快速发展,我相信这些卡点终将被破解。

第三是农业微生物的大文章。耕地能够种出粮食,是因为有营养成分,但这些营养成份的分解和吸收要靠土壤微生物发挥作用。这些年来,我国耕地退化比较严重,南方的酸化、北方的盐碱化没有得到有效扼止。我在黑龙江北大荒看到,中国唯一的黑土地只剩下30公分黑土层了,而对面的俄罗斯远东黑土层还有70多公分。我们不能像美国、俄罗斯一样实行休耕,还需要土地产出更多的粮食,出路之一就是做好土壤微生物的文章,通过微生物改良土壤。农业是一个长周期的生产体系,种子固然重要,但微生物同样重要,农业微生物这篇文章需要得到更多的重视和支持。

四是区域生物制造的新布局。我了解到,生物制造正在得到许多地方政府的重视。深圳是把合成生物列为八大未来产业之首,天津依托天津大学和天工所构建国家级合成生物创新中心,上海生物制造产值已经破万亿。这些布局和行动令人震奋。

湖南常德是个普通的三线城市,在生物制造方面没有什么基础和优势,但通过历届政府多年的持续发力,形成了生物制造的“常德现象”。他们最初是从酶制剂开始起步的,目前已经形成了包括生物医药、生物化工、新食品在内的产业集群,汇聚了近40家生物制造企业,打造了全国重要的生物酶制剂、甾体原料药和医药中间体生产出口基,。他们设立生物制造专班,建生物制造产业园,建中试平台,组织合成生物制造大奖赛,设立专项投资基金,提供特有应用场景,并且还是全国第一个将生物制造立法的城市。常德把一个无中生有的生物制造做得风生水起,极为难得,值得各地学习借鉴。

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最后,我再就深圳和前海的科技创新谈一点感想。20多年前我在科技部调研室工作期间,就对深圳的创新模式非常关注。那时我调研考察最多的城市就是深圳,给我留下最深印象的是四个90%,即90%的研发人员在企业,90%的研发投入来自企业,90%的发明专利是由企业创造的,还有90%的成果转化是由企业主导完成的。企业是技术创新的主体,这在当年的深圳得到了最好的体现,对于中国科技体制改革提供了最好的范例。

作为中国科技体制改革的参与者、关注者,我清楚地知道目前还面临很多难题,有些问题甚至成了尾大不掉的顽症。深圳是改革开放的前沿,国际化和市场机制是这座城市最鲜亮的符号,企业主体仍然是深圳走向国际创新型城市最大的底气。由此带给中国科技的影响远不只是自身创新能力的成长,更在于能够为中国科技体制深化改革提供了新的方向,成为中国科技体制改革、科技结构调整的一个风向标。特别是在当前复杂多变的国际地缘政治环境下,我们寄希望于深圳继续充当改革的排头兵,就像20年前确立企业技术创新性主体一样,带给中国科技体制新的变革样本。


作者:梅永红

来源:华谷研究院

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