“十二五”生物技术发展规划

“十二五”生物技术发展规划

“十二五”生物技术发展规划

科学技术部

2011年11月

目录

一、形势和需求5

(一)生物技术是21世纪科技发展的制高点5

(二)生物技术已成为世界各国竞争的战略焦点6

(三)以生物技术为主导的生物产业将成为21世纪经济发展的新增长点7

(四)生物技术将成为解决人类重大问题的突破口7

(E)生物技术将成为生物安全的支撑点8

二、总体思路和指导原则9页

(一)总体思路9

㈡指导原则9

三。发展目标10

四。关键任务11

(一)加强前瞻性基础研究11

(二)突破一批核心关键技术13

(3)研发一批重大产品和技术系统16

(四)加强生物技术创新能力建设20

动词 (verb的缩写)保障措施22

(一)深化体制改革和创新,完善国家生物技术与产业发展协调机制22页

(二)建立多渠道投入机制,加大财政,税收,金融等政策支持力度。

(3)鼓励产学研结合,促进生物技术企业创新能力建设。

(四)完善知识产权制度,建立良好的激励机制。

(五)创新人才引进和培养模式,加强高素质生物技术人才队伍建设23

(六)扩大国际和区域合作,充分利用国外优势技术人才资源。

名词解释:25

生物技术是国际科技发展的主要动力,生物产业已成为国际竞争的焦点,对解决人口、健康、粮食、能源、环境等人类面临的主要问题具有重要的战略意义。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》(以下简称《纲要》)将生物技术作为科技发展的五大战略重点之一。2010年9月通过的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(以下简称决定)也将生物产业列为战略性新兴产业。为落实《决定》和《纲要》的部署,配合《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要(2011-2015)》的实施,全面推进我国生物技术及产业快速发展,特制定《生物技术发展第十二个五年规划》。

一.形势和需求

(一)生物技术是21世纪科技发展的制高点。

生物技术是当今世界发展最快的高技术领域之一。10年来,生命科学、生物技术及相关领域的论文总数占全球自然科学论文的50%以上;在过去的10年中,在《科学》评选的10项科技进展中,生命科学和生物技术占了50%以上。2008年SCI影响因子前20的期刊中,有16属于生命科学类。基因组学、蛋白质组学、干细胞等前沿生物技术的发展,使人类对生命世界的认识有了质的飞跃。医学生物技术将极大地改善人类健康,提高生活质量;农业生物技术将大大提高农产品的产量和质量,降低农业生产成本;工业生物技术将加速“绿色制造”的发展,大大减少污染物排放,降低生产成本;发展生物质能将有效缓解能源短缺的压力;环境生物技术将在控制环境污染和改善生态环境方面发挥巨大作用;生物技术在维护国家安全和抵御生物恐怖主义威胁方面也将发挥不可替代的作用。生命科学和生物技术的相关研究已经占据了科学研究的主导地位。

(B)生物技术已成为世界各国竞争的战略焦点。

为了抢占生物技术的制高点,世界各国纷纷制定国家战略规划,出台特殊政策,大幅增加资金投入。2009年,美国国家研究委员会发布《21世纪的新生物学:如何确保美国引领即将到来的生物学革命》报告,建议各国采取行动加快发展“新生物学”,重点加强生命科学和生物技术在食品、能源、环境和健康四个领域的应用。2010年,英国生物技术与生物科学研究委员会(BBSRC)发布了生物技术发展的五年计划《生物科学时代:2010-2015战略计划》,将前沿生物科学与技术作为第一优先支持领域。日本把生物技术产业上升到国家战略的高度,把“生物技术产业立国”战略作为日本新的国家目标,通过强有力的财政支持发展生物技术产业。韩国科技部在公布长期科技发展规划“愿景2025”后,还制定了国家计划“生物愿景2016 (2006-2016)”来引导和促进韩国生物技术的发展。2007年,印度发布了生物技术发展战略,在五年内将生物技术投资翻了两番。中国《纲要》将生物技术作为科技发展的五大战略重点之一。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出,把生物等战略性新兴产业培育发展成为我国的主导和支柱产业。

(3)以生物技术为主导的生物产业将成为21世纪经济发展的新增长点。

目前,生物技术正进入大规模产业化阶段,生物医药和生物农业日趋成熟,生物制造、生物能源和生物环保迅速崛起。全球生物产业销售额每五年翻一番,年增长率高达30%,是世界经济的10倍。生物产业已经成为增长最快的经济领域。美国2009年的一份研究报告显示,2008年,全球医药、生物技术和生命科学产业收入达到917亿美元,其中医药占比74.61%,达到6842亿美元,生物技术产业占比21.27%,达到1。据安永会计师事务所称;young)2011 6月14日发布的生物技术行业年报显示,2010年生物技术行业产值稳步增长,这是继2009年全球生物技术行业首次实现全行业盈利后的第二个盈利年。截至2010年末,全球共有4700多家生物技术企业(主要分布在美国、加拿大、欧洲和澳大利亚),其中上市生物技术公司622家。上市生物技术公司的总收入为846亿美元,R&D投资为228亿美元,净利润为47亿美元,比2009年增长30%。2009年,我国生物产业产值达到约1.4万亿元,其中医药产业产值10381亿元,生物农业约1.20亿元,生物制造业约1.80亿元,生物能源约280亿元。2010年,中国生物产业产值超过1.5万亿元。

(D)生物技术将成为解决人类重大问题的突破点。

21世纪,人类社会发展面临的健康、食品、能源、环境等问题日益严峻。现代生命科学和生物技术研究为这些重大挑战提供了科学可行的解决方案。在农业方面,生物技术是提高农业科技水平、促进农业产业结构升级、保障国家粮食安全的重要途径。生物育种技术将大大提高产量,丰富农产品种类。在医疗方面,随着经济的发展和社会的进步,“预测性、预防性、个体化、参与性”的“4P”医学将取代传统的以治疗为主的诊断和治疗,高通人群筛查、组织学和生物信息学的发展将为预防医学和个体化治疗提供可能。体细胞重编程技术解决了生命伦理学面临的难题,以干细胞和组织工程技术为核心的再生医学展现出巨大的应用前景,有望成为继药物和手术之后的新的治疗模式。生物基材料给材料领域带来了巨大的变化。以合成细胞和生物催化剂为核心的生物制造技术和以生物质为原料的生物燃料技术,将逐步降低经济对石油的依赖,大幅减少二氧化碳(CO2)的排放,改善环境质量,实现经济的可持续发展,引领人类进入低碳生活。生物技术的进步和工业发展将给我们的生活方式和社会经济发展带来巨大变化。

(E)生物技术将成为生物安全的支撑点。

随着全球化进程的加快和生物技术的迅猛发展,生物安全形势日益严峻,逐渐成为涉及政治、军事、经济、科技、文化和社会的世界安全与发展的基本问题。以美国为代表的发达国家在生物安全领域投入巨资巩固和扩大优势地位,生物安全综合实力发展迅速。据专家估算,我国仅11种农业外来入侵生物每年造成的经济损失就超过574亿元。2003年以来,严重急性呼吸综合征、高致病性禽流感、甲型流感(H1N1)肆虐,警示我们要更加重视新发传染病带来的安全问题。中国是世界上生物资源最丰富的国家之一,也是发达国家掠夺生物资源的重要目标地区。据估算,我国生物遗传资源进出口比例约为1:10,流失情况相当严重。中国防御生物恐怖主义的能力有待加强。由于天然林的破坏,野生动物的栖息地和分布面积日益缩小,由于人为的滥砍滥伐,生物多样性急剧减少。在中国的动植物物种中,15-20%受到了威胁。保护中国生物多样性和生态系统安全刻不容缓。解决生物安全问题的关键在于加快医药、农业、环境等生物技术的研发,确保国家利益和生物安全。

二、总体思路和指导原则

(一)总体思路

“十二五”期间,我国生物技术发展必须高举中国特色社会主义伟大旗帜,以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,全面落实《纲要》,坚持自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的指导方针,紧紧围绕我国经济社会发展的重大战略需求,抢占前沿技术制高点, 培育战略性新兴产业增长点,选准自主创新突破点,夯实科学发展支撑点。

(2)指导原则

1.整体部署,分步实施。紧跟国际生物技术发展前沿,瞄准国家重大战略需求,根据国家重大科技计划重点,兼顾现实和中长期发展,整合涵盖医药、农业、制造业、能源、环保等各个领域的资源,整合各部门、各地方的力量,统筹规划,分步实施。体现基础研究、应用研究和产业化之间的联系。

2.突出创新,支持产业。充分吸收前沿生物技术最新成果,把原始创新和集成创新结合起来,引进、吸收、消化、再创新,加强协同创新,形成自主核心技术,培育原始创新成果,形成可持续发展能力。多学科、多单元、覆盖上中下游的关键技术和产品攻关,改造提升现有产业结构,支持战略性新兴产业发展。

3.点面结合,跨越发展。重点研发以新一代测序技术为代表的前沿关键技术点、重大技术体系和重大产品,构建产业带动的重大技术体系,建立国家生物技术孵化器和集成示范基地,整合产学研资本等各方力量,推动生物技术产业跨越式发展。

三。发展目标

“十二五”期间,我国生物技术发展的目标是:生物技术自主创新能力显著提高,生物技术整体水平进入世界先进行列,部分领域达到世界领先水平。生物医药、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保等产业迅速崛起,生物产业总体布局基本形成,推动生物产业成为国民经济支柱产业之一,使我国成为生物技术和生物产业强国。其中,发表SCI论文总数达到世界前三;发明专利申请和授权总量进入世界前三;生物技术R&D人员超过30万人,生物技术人力资源总量居世界第一;生物产业年均增速保持在15%以上。

四、重点任务

重点任务涵盖基础研究、应用研究和产业化。通过国家科技重大专项、国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划等科技计划实施。其中,生命科学和生物技术发展中重大科学问题的基础研究主要由973计划开展;生物技术和产业发展中的核心前沿技术和关键技术主要由863计划支持。生物技术成果转化、应用和产业化示范主要由国家科技支撑计划支持;生物技术发展中涉及全局、跨行业、跨地区的重大技术难题和集成技术示范,主要以国家重大科技专项为支撑,通过市场机制调动社会各方面力量,* * *配合推进;相关创新能力建设由科技部和发展改革委相应计划共同支持。

本规划重点任务的实施,应当分年度、分步骤、有计划地在相应的国家科技计划中组织实施,并按照各计划的组织实施管理模式实施,做好科技计划之间的衔接与配合。建立健全生物技术和生物产业发展相关部际协调机制,定期召开部门协调会议,统筹协调国家科技、经济和社会发展规划,整合国家各类科技计划的资金和力量,加强衔接与合作,科学、合理、有效配置资源,全力推进生物技术研发、产业化和企业创新能力建设,形成强大合力,推动我国生物技术和产业快速发展。

(一)加强前瞻性基础研究

面对我国经济社会发展方式的转变和新一轮科技革命带来的挑战,我们要选择关键瓶颈问题,加强前瞻性基础研究,不断提高我国生物技术领域基础研究水平和解决重大科学问题的能力,促进基础研究和技术科学的结合,引领未来高新技术发展。

发展重点:

1,农业科学

围绕农业动植物育种、科学育种栽培、资源高效利用、病虫害有效防控、生态环境改善等重大科学问题,开展高产优质抗病高效的农田资源高效利用、病虫害防治、生物安全和农产品安全研究,构建可持续发展的农林草生态和农业综合体系。

2.人口与健康科学

结合生命科学发展前沿,围绕疾病的发病机制及其防治中的重大科学问题,开展非传染性疾病、衰老及衰老相关疾病、计划生育与生殖健康、灾害医学、感染与免疫等慢性复杂疾病的机制与防治基础研究;针对传染病的巨大需求,研究重大病原体和重要传染病的发病机理,创制重要疫苗的科学问题,重要传染病诊断、治疗和预警的新技术;以中国特色中医药学为重点,开展中医药基础理论科学内涵解读,创新发展中医药基础理论相关基础研究、中药及方剂应用、针灸辨证论证等。

3.工业生物科学

新型功能人工生命器件及其集成研究,基因组学网络分析,基因组精细合成原理与技术,重大生物基产品合成的新理论、新途径、新方法等。

(二)突破一批核心关键技术

选择具有中国特色和优势的核心关键技术,集中优势资源,实现重点突破,力争在生物国际前沿科学领域占据一席之地,抢占一批国际生物技术研发制高点。

发展重点:

1,“组学”技术

以发展新一代测序技术为突破口,实现我国生物技术的跨越式发展,推动基因组技术、转录组技术、蛋白质组技术、代谢组学技术、表观遗传学技术、结构基因组学技术等多种组学研究技术的快速发展,发展高通定量生物医学数据分析与文本挖掘技术、高通定量样本分析技术、微量样本提取与扩增技术、海量数据分析技术等。,加快基因组学技术和生物信息学技术在疾病预防控制、临床诊疗、生物制造和品种创造中的应用。

2、合成生物技术

发展高通-数量和低成本的DNA合成技术和基因片段高效组装技术,蛋白质的结构和功能分析,定向设计和合成技术,规范生物组分和功能模块的构建技术,建立合成生物学在药物前体和中间体、生物能源、生物基化学品等方面的应用技术。,逐步探索合成生物学在医学和能源领域的应用。

3、生物信息技术

突破生物调控元件的计算、设计、组装和应用等关键技术,研发个体基因组、群体基因组、个体化信息搜索引擎和各种新型生物数据分析技术,研究基于个体组学数据的疾病风险分析、疾病诊疗模型和系统;农业生物胁迫相关数据挖掘与分析技术研究:建立生命科学和医学技术领域数据收集、管理和共享的国家技术平台。

4.干细胞和再生医学技术

研究胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞(iPS细胞)的分化、发育及其与体内微环境相互作用的机制,细胞重编程,干细胞的遗传分化和诱导分化,干细胞的分离、鉴定、扩增和鉴定,免疫排斥,干细胞的安全植入及体内精确观察和示踪,复杂器官的三维构建,组织工程医疗产品的保存技术等核心关键技术。

5、基因治疗和细胞治疗技术

针对严重威胁人类健康的恶性肿瘤、心脑血管疾病、遗传性疾病、自身免疫性疾病等重大疾病,开展一批靶向基因治疗、细胞治疗、免疫治疗等生物治疗关键技术的前瞻性研究,以关键技术的突破带动关键产品的研发,加快生物治疗技术在临床治疗中的应用。

6、分子分型和个体化诊疗技术

重大疾病和常见病的分子分型和分期及疾病早期诊断关键技术研究;建立标准化、规范化、数字化的临床数据、标本数据库和信息系统;研究重大疾病的全基因组关联研究技术,重大疾病分子分型的生物标志物的发现、确认和临床评价,重大疾病的个体化临床诊疗方案。

7、生物芯片和生物成像技术

研发具有自主知识产权和市场前景的用于临床检测和卫生防疫的基因芯片、蛋白质芯片和芯片实验室产品。研究生物分子的结构、三维形态和快速变化的超分辨率成像,大规模、跨层次的高分辨率生物成像;研究单分子分辨率/多分子网络调控的快速、无损、并行高通成像监测,细胞、模型动物、人体整体水平的活体三维无损成像监测,神经系统高分辨率结构和功能的三维无损成像监测;本文结合临床重大疾病诊疗的影像信息监测与表征,研究了基于多层次多参数影像信息的集成建模方法。

8、生物过程工程技术

研发生物过程宏代谢信息和细胞生长环境信息在线检测技术、优化控制技术;生物大分子和生物大分子的分离、提取和精制技术;发酵过程与分离耦合技术;新型高效动植物细胞生物反应器和光生物反应器的设计、放大和制造技术。

9、生物催化工程技术

开展定向转化、高效表达、固定化、辅酶再生、多酶偶联、酶-化学偶联、酶-发酵偶联、不对称和对映选择性生物转化技术、非水生物催化反应过程优化和放大技术等关键技术研究,建立具有自主知识产权、低成本、可工业化生产的生物催化工程技术,提高我国工业用酶的研发和应用水平。

10,药物靶点发现和药物分子设计技术

基于系统生物学的药物靶标网络分析技术研究、靶标蛋白质功能和生物活性的构象模拟技术研究、基于新功能基因及其信号通路的高通筛选模型研究、基于结构并针对多个靶标的药物设计技术研究、计算机辅助组合化合物库设计、合成与筛选、药物先导化合物设计方法、化合物药物评价的虚拟设计技术、网络药理学设计技术、药物代谢工程模拟等关键技术研究。

11,动植物品种设计技术

取主要植物(水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、油菜、蔬菜、林草等。)和动物(猪、牛、羊、鸡等。)为研究对象,重点研究了重要动植物品种性状的分子组成分析和优良性状的多基因聚合;信息系统、品种分子设计工程、动植物品种分子设计技术体系及验证。

12,生物安全关键技术

生物安全监测预警关键技术研究及突发公共卫生事件应急药物和装备研发;研究病原体跨物种传播机制,建立生物威胁相关病原体溯源技术;开展生物入侵防护关键技术研究。

(三)研究开发一批重大产品和技术系统。

围绕我国转变经济发展方式和发展战略性新兴产业的迫切需要,加强生物技术集成创新,着力突破一批关键技术,开发具有自主知识产权和市场竞争力的重大产品,重点推动生物医药、生物农业、生物制造、生物能源和生物环保产业发展,实现我国生物技术研发从技术积累向产业发展的战略转变。

发展重点:

1,生物医学技术与产品

以满足人民基本用药需求和培育发展医药产业为目标,突破一批药物创制关键技术和生产工艺,开发创新药物,改造药物品种,完善新药创制和中药现代化技术平台,建设一批医药产业技术创新战略联盟,基本形成中国特色国家药物创新体系。

以艾滋病、病毒性肝炎、结核病等重大传染病为重点,突破临床诊断、预测预警、疫苗研发和临床治疗等关键技术,研发新型诊断试剂和疫苗,有效降低艾滋病、病毒性肝炎、结核病的新发感染率和死亡率。

建立规模化、快速反应生产疫苗和抗体的新技术,评估疫苗效果和质量的系统化技术体系,以及人源化抗体构建和优化技术;改造传统疫苗增效,针对新发和复发性重大传染病、多发性传染病研发新型疫苗和抗体药物;针对恶性肿瘤、心脑血管疾病、代谢性疾病、自身免疫性疾病等重大非传染性疾病研发治疗性疫苗和抗体药物。

突破一批体外诊断仪器和试剂关键技术,开发一批具有自主知识产权的创新产品,实现集成化学发光免疫分析系统等高端产品的关键突破,加快体外诊断产业结构调整和优化,大幅提升我国体外诊断产业的市场竞争力。

突破一批先进的生物医用材料高端产品,开展一批主要依赖进口的高价值替代产品研发,打造一批大范围的生物医用材料,突破生物医用材料个性化设计、生物医用材料表面改性、生物医用材料生物力学、耐久性和安全性测试等关键技术。

2.生物农业技术和产品

以主要农作物和家畜生产为重点,突破基因克隆与功能验证、大规模转基因、生物安全等关键技术。,完善转基因生物培育和安全评价体系,获得一批具有重要应用价值和自主知识产权的功能基因,培育一批抗虫、抗逆、优质、高产、高效的重大转基因新品种,实现转基因棉花、优质玉米等新品种产业化,提高我国生物育种整体水平,增强农业科技自主创新能力,促进农业增效。

为实现规模化发展,加快绿色农业生物制品和森林病虫害防治技术的研发和产业化;开展生物农药、生物兽药、动物疫苗、生物肥料、绿色植物生长调节剂等绿色农产品应用示范和推广,推进全降解农膜研发和产业化;生物农药、生物肥料、新型动物疫苗和诊断试剂、生物技术药物和兽用兽药、生物饲料添加剂等的研发。

针对特殊生物资源,重点开展冬虫夏草、灵芝等重要珍稀药用真菌资源工程技术研究,开发高附加值产品;发掘和筛选生长在特殊环境中、具有重要应用价值的生物资源,开展人工栽培技术研究,建立种苗繁育基地,开发深加工产品。

研发海洋渔业新品种繁育和标准化、规模化、生态化健康养殖关键技术,开发水产养殖重大疫病监测预报和免疫控制技术,建立水产品质量检测体系。

3、生物制造技术及产品

聚焦化工产品生物合成途径构建与优化、原料综合利用与生物炼制、工业生物催化与转化、生化组合合成等关键技术,突破生物基平台化合物、手性化学中间体、生物基材料等重大化工产品生物制造的产业化瓶颈。形成有机酸、化学醇、生物基材料等产品制造的平台技术体系,形成手性醇、手性酸、甾体等高附加值手性中间体生产的创新生物制造路线。

研发生物技术在纺织、造纸、制革等行业的应用,开发生物纺织、生物脱胶、生物制革、生物造纸等新技术和新设备,推动生物技术在纺织、造纸、皮革等企业的应用,推进行业清洁生产。

选用酒、酱油、醋等传统酿造产品,应用现代生物技术和工程技术,改良菌种,优化酿造工艺,提高产品质量,降低资源消耗,减少环境污染,提高行业整体竞争力。

4、生物能源技术及产品

研发非粮生物乙醇、生物柴油、沼气、生物制氢等生物能源产品制造过程中的关键技术和专用设备,建立以工业和城市生活垃圾为原料的生物能源产品规模化生产技术示范。

研发微藻生物固碳关键技术,建立年固碳超过1万吨的产业化示范体系,在国际上率先实现微藻固碳产业化,开发高附加值系列微藻产品,为微藻大规模固碳和微藻能源开发提供技术、经济和环境评价指标,为微藻生物固碳技术的大规模推广应用提供示范。

5、生物环保技术及产品

大力发展环境保护新技术、新工艺和新设备;重点开发水处理用絮凝剂、混凝剂等高性能生物产品,开发废气废水生物净化技术,开发新型好氧、厌氧、复合高效反应器和高效生物脱氮除磷新工艺;开发污染物降解生物新品种,发展炼油、制药、化工等行业有机污染物生物降解技术,促进石油、重金属、农药等污染物的生物降解和修复。

针对煤炭、工业废气和烟气,开展微生物脱硫技术研究,重点开展高效功能菌选育技术、微生物硫代谢途径控制技术和复合微生物脱硫技术研究,开展多菌群、单/多相反应器和生化/物化方法复合技术研究,推动微生物脱硫技术的工业化应用。

(四)加强生物技术创新能力建设。

根据生物技术自身发展需要,系统加强生物技术创新能力建设,优化生命科学和生物技术研究领域科技资源配置,建设布局合理、科学高效、国际一流水平的国家重点实验室、国家工程技术研究中心、研究平台和产业化示范基地,促进生物技术资源整合开发,为生物技术研究和成果产业化提供有效支撑。