生物資源科技布置探討范文
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作者：吳園濤任小波 孫恢禮單位：中國科學院資源環(huán)境科學與技術局中國科學院南海海洋研究所
國家重點基礎領域項目部署和進展
“十一五”期間,國家“973”計劃在海洋生物資源領域在資源環(huán)境領域、農業(yè)領域和重要交叉前沿領域部署項目,重點關注海水養(yǎng)殖中的病害生物學、基因組學和分子育種,近海生態(tài)系統安全(赤潮、水母、藻華等)和近海生態(tài)食物產出,以及海洋微生物次生代謝產物和活性物質等科學問題。這些項目關注海洋生物領域基礎性科學問題的解決,促進了我國海水養(yǎng)殖產業(yè)的品種優(yōu)化、病害防治、增產增收等產業(yè)關鍵問題的解決,保障了我國近海生態(tài)安全并促進近海食物產出和環(huán)境安全,為開發(fā)海洋生物活性物質進而獲得海洋食品、功能食品、海洋藥物提供了重要的理論基礎。表1為“十一五”期間國家“973”計劃海洋生物領域部分立項項目清單。國家“973”計劃海洋領域項目取得了重要研究成果。例如,“重要海水養(yǎng)殖動物病害發(fā)生和免疫防治的基礎研究”項目,由中國科學院海洋研究所等單位承擔,項目聚焦于我國重要的海水養(yǎng)殖動物對蝦和魚類疾病產生和防治的各個環(huán)節(jié),包括病原學、病原入侵、宿主免疫反應機制、免疫防治的途徑等。通過調查主要病原的流行病學特點和感染宿主的機制,并以之為基礎,對對蝦和魚類不同的免疫系統特點提出了針對性的免疫防治策略。項目申請國家發(fā)明專利56項,已獲授權25項;獲得國家技術發(fā)明獎二等獎2項,省部級獎8項;項目取得的原創(chuàng)性成果達到國際領先水平,并培養(yǎng)了一批在國內外頗有影響力的中青年學科帶頭人。“養(yǎng)殖貝類重要經濟性狀的分子解析與設計育種基礎研究”和“海洋微生物次生代謝的生理生態(tài)效應及其生物合成機制”等項目,重點關注我國海洋養(yǎng)殖貝類、微生物等生物資源的遺傳育種和活性物質開發(fā)方面的基礎性科學問題,為我國海洋生物資源利用的發(fā)展提供了重要的基礎。
國家高技術研究領域項目部署和進展
“十一五”期間,國家“863”計劃海洋技術領域在海洋生物資源方面的研究目標是研制50個海洋創(chuàng)新藥物與海洋生物制品等產品。部署了“抗腫瘤海洋藥物的研究開發(fā)”、“抗心腦血管疾病海洋藥物的研究開發(fā)”、“抗神經系統疾病海洋藥物的研究開發(fā)”、“海洋生物功能基因工程產品關鍵技術研究”、“海洋微生物產品的中試研究”、“新型海洋生物制品研究開發(fā)”、“海洋灘涂耐鹽植物開發(fā)及集成應用技術研究”等多項重點項目。部署了“海洋生物資源開發(fā)利用技術”專題項目,其中目標導向類項目4項,重點關注資源利用、病害防治、創(chuàng)新藥物等方向;探索導向類項目43項,研究對象包括珊瑚、紅樹林、海藻、海綿、海蛇、海星、對蝦、微生物等,通過分子生物學、基因組學、細胞生物學、發(fā)育生物學等學科技術手段,研究海洋生物資源開發(fā)利用中重要的過程和機理,研制獲得海洋生物活性肽、海洋藥物先導化合物等。承擔單位主要分布在中國科學院相關研究所(中國科學院海洋研究所、上海藥物研究所、微生物研究所、水生生物研究所、大連化學物理研究所等)、教育部高校(中國海洋大學、中山大學、北京大學、山東大學等)、國家海洋局第三海洋研究所、中國人民解放軍第二軍醫(yī)大學等。通過國家“863”計劃重點項目和專題項目的實施,對解決海洋生物資源利用領域的動植物微生物資源現狀、天然產物和活性物質開發(fā)、產品加工關鍵技術、系列生物制品研制等產業(yè)鏈的核心科學問題具有重要作用。表2為“十一五”期間國家高技術研究發(fā)展計劃海洋技術領域海洋生物資源開發(fā)利用技術部分重點項目和專題項目。
國家“863”計劃海洋生物領域項目取得了重要研究成果。以“新型海洋生物制品研究開發(fā)”重點項目為例,該項目以海洋生物資源為原料,結合現代生物工程及生物化工等技術,重點突破了生物酶制劑、生物材料及生物農藥等生物制品的規(guī)模化生產的關鍵技術,獲得一批具有自主知識產權的原創(chuàng)性成果,建立我國海洋生物制品的創(chuàng)新體系,建立了我國海洋生物制品產業(yè)發(fā)展作用的研發(fā)基地,提升了我國海洋生物資源的綜合開發(fā)能力。
國家科技支撐領域項目部署和進展
“十一五”期間,國家科技支撐計劃在海洋生物資源領域部署了“海洋食品精深加工技術研究與產業(yè)化示范”、“海洋生物毒素藥源高純度規(guī)模化關鍵技術研究與應用開發(fā)示范”、“西沙群島珊瑚礁生態(tài)恢復與特色生物資源增殖利用關鍵技術與示范”等多項支撐計劃項目。國家科技支撐計劃海洋生物資源領域項目的實施,顯著提升了海洋生物資源利用的研究能力和技術水平,豐富拓展了海洋生物資源產品,增強了相關企業(yè)創(chuàng)新能力及產品市場競爭力,進一步拉動了海洋漁業(yè)上游產業(yè)鏈,為我國海洋食品現代加工技術創(chuàng)新體系建設和海洋產業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。
國家科技支撐計劃項目在海洋生物資源利用領域取得了一批重要的科技創(chuàng)新成果。例如,“海洋食品精深加工技術研究與產業(yè)化示范”是迄今為止海洋食品領域最大的國家科技項目,突破了大宗低值魚類蛋白的化加工、海洋食品原料功效因子的高效制備、海藻新型綜合利用技術及海洋水產品質量與安全控制等4項海洋食品加工的重大技術;開發(fā)了低溫組合干燥等10項海洋食品與功能食品產業(yè)制造技術;研制了低鹽魚醬油、脫敏鮐魚等80種新型海洋食品及營養(yǎng)與功能食品(基料);建立了海洋大宗低值魚類精深加工、海洋食品生物活性物質高效制備、高品質海藻膠加工等產業(yè)化示范基地7個,中試生產線11條,產業(yè)化示范生產線32條。“海洋生物毒素藥源高純度規(guī)模化關鍵技術研究與應用開發(fā)示范”項目主要開展了海洋生物毒素藥源高純度、規(guī)模化重大關鍵共性技術的突破與攻關,攻克了海洋生物藥源高純度規(guī)模化生產過程中的高精度檢測技術、全程工藝設計、示范生產線建設、新藥制劑學研究、新藥臨床前研究等關鍵技術及設備選型、設備安裝調試、配套設施建設、操作人員培訓等工作,建成了海洋生物毒素藥源高純度規(guī)模化生產線。“西沙群島珊瑚礁生態(tài)恢復與特色生物資源增殖利用關鍵技術與示范”項目主要針對西沙群島珊瑚礁人為損毀、特色海洋生物資源破壞和珊瑚敵害長棘海星及病原微生物危害嚴重,亟須珊瑚礁生態(tài)恢復技術、特色海洋生物資源增殖技術和珊瑚病敵害防控技術等重大問題,開展珊瑚礁結構生態(tài)修復與造礁石珊瑚增殖、特色生物資源增殖與珊瑚病敵害防控等關鍵技術研究,進行珊瑚礁生態(tài)增殖恢復技術集成與應用示范,促進珊瑚礁生態(tài)系統功能的有效恢復和珊瑚礁特色生物資源的生態(tài)增殖,轉變漁民生產生活方式,發(fā)展珊瑚礁生態(tài)增殖產業(yè),促進珊瑚礁生態(tài)系統的可持續(xù)利用。目前,該項目已經運行兩年并取得了重要的階段性進展。
其他
自2007年開始,財政部會同國家海洋局和科技部啟動了公益性海洋行業(yè)科研專項,該專項支持了“貝類高值化利用技術中試研究與示范”等多項海洋生物資源利用項目。國家海洋局2010年啟動了海洋可再生能源專項,部署了海洋能源微藻項目,開展海洋微藻在制備能源方面的高值化利用研究與示范。國家自然科學基金委生命學部、地學部等在海洋生物活性物質開發(fā)、海洋微生物等方面部署了多項青年基金和面上項目。中國科學院“創(chuàng)新三期”資源環(huán)境領域在海洋生物活性物質開發(fā)、海洋微生物資源利用、海水養(yǎng)殖產業(yè)鏈構建等方面部署了一批重要方向項目(群),其中包括“海洋生物活性物質高值利用技術”和“海洋微生物活性物質及其組合物合成技術”重要方向項目,以及“重要海水養(yǎng)殖動物綠色產業(yè)鏈構建原理與關鍵技術”項目群和“影響我國近海生物資源變動的關鍵生態(tài)與環(huán)境過程”項目群。表3為“十一五”期間中國科學院海洋生物領域重要方向項目立項項目清單。
我國海洋生物資源領域科技發(fā)展的制約因素
海洋生物資源的開發(fā)利用是我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)重要的突破口,極有可能成為海洋產業(yè)發(fā)展的重要經濟增長點。在取得所述創(chuàng)新科技成果的同時,也存在一些制約該領域發(fā)展的瓶頸問題。
1理論體系不完善
當前,海洋生物領域的部分科技成果浮于表面,對基礎性科學問題和重大理論突破的關注度不夠,對制約行業(yè)領域發(fā)展的重大技術問題和關鍵設備的解決缺乏有效的方法,一些研究思路和技術方案存在“炒概念”的嫌疑,科學研究對產業(yè)的技術支撐能力薄弱。科學研究的原始創(chuàng)新和突破能力不足,尚存在著上游和下游分離的問題,基礎研究的科學家關注高水平研究論文的發(fā)表,產品開發(fā)的技術專家專注于有市場潛力的產品開發(fā),上游的高技術和下游的產業(yè)化之間的有機鏈條需要鞏固和加強。
2穩(wěn)定經費投入不足
近年來,我國逐步開始高度重視海洋科學的發(fā)展,海洋生物資源領域的科技投入比例也在逐年增加。但相對于我國海洋生物制品、海洋藥物、海洋食品等領域的巨大科研需求和重大經濟效益產出,我國在該領域的科技投入比例尚需進一步加強。大部分海洋生物領域的科學家已經擺脫了缺乏穩(wěn)定的經費來源開展研究工作的窘境,但是還存在科學家到處爭取不同類別項目經費進行研究的情況。需要國家自然科學基金、“973”計劃、“863”計劃、科技支撐計劃等從科學思想的培育、重大基礎科學問題解決、關鍵技術問題解決、產業(yè)化支撐體系等各方面給予長期穩(wěn)定的支持。
3科研平臺支撐能力薄弱
海洋生物利用的科學研究和產業(yè)化開發(fā)都離不開科研條件平臺的支持。當前,我國在海洋生物領域的科研條件平臺建設較為薄弱。目前尚無海洋生物領域的國家重點實驗室,僅擁有國家海藻工程技術研究中心等為數不多的工程中心,省部級重點實驗室、技術轉移轉化中心等平臺也需要加強支持。同時,產業(yè)化開發(fā)的體制機制方面尚存在不順暢的環(huán)節(jié),需要政府部門、企業(yè)單位、高校、科研機構的有機集合,從理論體系建設到技術支撐能力的提升各個層面協同發(fā)展。
4人才隊伍培養(yǎng)力度不強
當前,我國的海洋生物資源可持續(xù)利用領域的科研骨干主要來源于海洋化學、食品科學、水產品加工等傳統學科的延伸,真正從事該領域的理論研究和產業(yè)化開發(fā)的科研人才隊伍亟待加強。海洋生物資源可持續(xù)利用作為一門重要的交叉學科,需要大量具備海洋生物學、水產科學、食品科學、生物化學、臨床醫(yī)學等多學科知識背景的綜合人才隊伍,需要同時具備基礎科研能力和較強的產業(yè)化開發(fā)能力的復合型人才,需要科研院所和高校采取有效措施不斷加大綜合型人才的培養(yǎng)力度。
5產品集成開發(fā)亟待提升
科學技術的發(fā)展最終要轉化為有效的生產力才能發(fā)揮作用,海洋生物制品開發(fā)需要重大產品的開發(fā)和技術集成創(chuàng)新能力的提升。當前,我國食品安全問題日益突出,陸源食品的安全問題受到巨大挑戰(zhàn)。海洋生物產品具有與生俱來的優(yōu)越性,陸源食品的令人擔憂的安全性和海洋食品的綠色、無污染、安全等形成了鮮明的對比,人們更愿意接受新型的海洋生物制品。但是我國生物制品開發(fā)的重大產品較少,技術集成創(chuàng)新能力略顯不足,如何開展重大產品開發(fā)和進行技術集成研究,推廣應用海洋生物制品,是擺在相關企業(yè)面前的重要考驗,海洋生物制品發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)并存。
我國海洋生物資源領域科技發(fā)展戰(zhàn)略對策和建議
1關注重大基礎性科學問題和技術問題
基礎性科技問題的提出和解決,是海洋生物資源利用科學研究的核心推動。提出和解決制約領域科技進步和產業(yè)發(fā)展的基礎性科技問題,將科學技術研究和產業(yè)化開發(fā)有機結合,解決我國海洋生物產業(yè)發(fā)展中存在的瓶頸問題,提高利用的研究和技術水平,為海洋產業(yè)發(fā)展、科技成果產出、企業(yè)技術進步、市場經濟發(fā)展提供強有力的科技支撐。
2加大科技投入和提高利用效率
長期穩(wěn)定的科技投入,是海洋生物資源利用科學研究的力量源泉。整合利用國家層面、部委層面、研究機構層面的國家科技資源,加大經費支持力度,延長穩(wěn)定支持年限。開展海洋生物利用國家科技專項研究計劃,集中全國優(yōu)勢力量開展技術攻關研究。加強資源和數據信息整合,提高資金、設備、平臺和數據等集成作用。最大限度的發(fā)揮科研經費的作用,提高科技投入資源的使用效率,促進我國海洋生物技術領域重大科技成果產出。
3重視科研條件平臺建設
強有力的科研條件平臺是海洋生物資源利用的科學研究的物質基礎。有效整合現有海洋生物資源利用的科技平臺資源,集中建設一批國家重點實驗室、國家工程(技術)中心、省市級重點實驗室、企業(yè)技術中心、技術轉移轉化中心、產業(yè)示范基地等;建立健全理論體系突破、技術路線可行、產品安全有效、市場高度認可的“官產學研——政府部門、企業(yè)單位、高校、科研機構”的有機結合機制,促進理論體系突破和技術支撐能力提升。
4引進高水平領軍人才和培養(yǎng)中青年科研骨干
穩(wěn)定的高水平人才隊伍是海洋生物資源利用科學研究的根本保障。大力培養(yǎng)具備海洋生物學、水產科學、食品科學、生物化學、臨床醫(yī)學等學科基礎的綜合性人才,引導相關領域人員專職從事海洋生物資源可持續(xù)利用的研究。加強技術人員的培養(yǎng)和引進,提高海洋生物科學領域整體技術水平。注重引進國際高水平領軍人才,重視培養(yǎng)本土領軍人才,加強中青年骨干人才的穩(wěn)定支持力度,培養(yǎng)造就具備科學研究、技術攻關和產業(yè)化開發(fā)的綜合性高水平人才隊伍。
5重視新型海洋生物制品的研發(fā)和宣傳
市場廣闊的海洋生物制品是開展海洋生物資源利用科學研究的最終出路。吸取陸源食品安全問題的經驗教訓,集中力量提高新型海洋生物制品的科技含量。開發(fā)重大新型海洋生物制品,重點開發(fā)深海微生物活性物質、新型海洋生物醫(yī)用材料、臨床腸內營養(yǎng)制劑、海洋生物酶制劑等國家迫切需求的科技產品,重點關注技術集成創(chuàng)新能力的提升。有序開展科普宣傳,樹立海洋生物制品的良好的市場形象,為科學技術轉化為生產力提供良好的社會氛圍。
前景展望
“十一五”期間,我國通過“973”計劃、“863”計劃、科技支撐計劃、行業(yè)專項、部門項目部署等方面,在海洋生物資源利用領域組織實施了一系列重要項目。這些項目的部署和順利實施,在我國海洋生物活性物質、海洋功能食品、海洋微生物活性先導化合物、水產品加工技術與設備等方面的關鍵技術研發(fā)和科技支撐能力提高方面發(fā)揮了重要的作用,大大推動了我國海洋生物資源利用的基礎理論和技術開發(fā)的發(fā)展。同時,我國海洋生物資源利用在理論體系、經費投入、科研平臺、人才隊伍、產品開發(fā)等方面也存在一些制約發(fā)展的問題。需要政府部門、企業(yè)單位、高等院校、科研院所等采取有效措施,針對制約產業(yè)發(fā)展的關鍵科學問題和核心技術問題,關注重大基礎性科學問題和技術問題,加大科技投入提高利用效率,重視科研條件平臺建設,穩(wěn)定支持高水平領軍人才和中青年科研骨干,重視新型海洋生物制品的研發(fā)和輿論宣傳。從而促進海洋生物資源可持續(xù)利用基礎理論體系突破和技術支撐能力提升,提高海洋生物資源可持續(xù)利用的科技含金量,樹立海洋生物制品良好的市場形象,促進重大科技創(chuàng)新成果的產出,為科學技術轉化為生產力提供良好的社會氛圍。
