每五年翻一番！生物经济风口已至，主动“造物”引发产业变革

近年来，全球生物经济表现亮眼：总量每五年翻一番，年增长率达25%至30%。根据国家发改委发布的《“十四五”生物经济发展规划》，力争到2025年，我国生物经济总量达到22万亿元，其中核心产业总量超过7.5万亿元。

10月20日，中国农业生物技术学会2023年学术年会在沪召开，吸引了包括7位院士在内的56位专家、700多名与会者齐聚上海。从新药研发到大健康产业，从生物农业、生物能源到生物制造，来自院士专家的学术报告、案例分享，让人直观感受到生物经济时代正加速到来。

合成生物学变被动筛选为主动创造

科学家一直致力于从自然界找寻新药“潜力股”，他们的触角已伸入几千米深的海底，这些人类尚未达到的地方有望发现全新的药物分子。不久前，武汉大学就从海洋与红树林共生的真菌资源中发现了一种化合物，对三阴性乳腺癌的治疗活性可能优于紫杉醇。

然而，传统的自然筛选模式无法满足临床和市场需求，中科院院士邓子新认为，需要改变甚至颠覆传统的新药研发路径，变“被动筛选”为“主动创造”。

邓子新所说的“主动创造”就是合成生物学。2020年，全球合成生物学领域企业获得投融资78亿美元，是上年的2.5倍；麦肯锡的研究数据显示，预计到2025年，合成生物学与生物制造的经济价值将达1000亿美元，未来全球60%的物质生产可通过生物制造方式实现。

通过合成生物学的“造物”路径，邓子新团队在合成长寿维生素抗衰老分子上取得了进展：服用法尼烯生物合成维生素E的小鼠可延寿25%至30%，而利用这种全新方式生产维生素E的企业产值一年间翻了十倍，填补了我国长期没有维生素E完整产业链的空白。

合成生物学引发的产业变革同样在化工领域上演。圆柚酮是香精香料市场上的重要添加剂，也用于生产无毒驱蚊剂。传统方法提取一公斤圆柚酮需要消耗40万个葡萄柚，因此其售价高达6000美元/公斤；而利用酵母发酵化学半合成圆柚酮的方法，生产成本比植物提取降低了1/3。而在生物芯片领域，利用微生物发酵生产出的蜘蛛丝蛋白“光刻胶”生物相容性好，光刻过程全水溶液，无需多步催化反应，就可实现精细的图案加工。

生物育种构建多元化食物供给体系

我国大豆产量与消费量间的缺口高达上亿吨，如何解决大豆的进口依赖？北京大学现代农业研究院院长邓兴旺算了一笔账：目前中国大豆平均单产为132公斤/亩，大豆消费要实现全部自给自足，需要耕地7.6亿亩，是目前玉米和大豆播种面积的总和。如果能将玉米和大豆复合种植，7.6亿亩土地上保持玉米产量的同时，可产大豆1.2亿吨。

然而，在玉米-大豆间作模式的田间管理中遇到一道难题，即玉米和大豆两种作物不能兼容同一种除草剂，在给大豆除草时必须保护玉米，否则除草剂会将玉米当成杂草一并除掉，反之亦然。利用生物育种技术，邓兴旺培育了我国第一个非转基因抗除草剂玉米品种，现在即使“两行玉米、四行大豆”间隔种植，喷洒同一种除草剂也不会减产。

作为本届学术年会东道主，上海市农科院院长蔡友铭表示，生物技术是未来农业的革命性技术，正推动新一轮农业绿色革命。近年来，上海市农科院始终聚焦种业振兴、农业关键核心技术攻关和生物育种研发应用，从源头保障“米袋子”“菜篮子”“果盘子”的供给安全，努力满足高品质生活需求。

抢抓战略资源解决产业“卡脖子”难题

“基因资源是战略性资源，谁抓住了基因资源，谁就抢占了种业的高地。”中国工程院院士、中国水产科学研究院黄海水产研究所研究员陈松林说。他和团队利用基因组学等生物技术抢占水产种业高地，带来经济和社会效益超70亿元。

半滑舌鳎是一种比目鱼，其最大特点是雌雄鱼相差很大。经过两年养殖后的雌鱼能长到两斤，而雄鱼还不到半斤。雄鱼生长慢、个体小、数量多严重限制了产业发展，而传统方法对此束手无策。

陈松林院士团队通过对半滑舌鳎进行全基因组测序，确定了性别关键基因。这是我国完成的第一个鱼类基因组测序成果，也是世界上首个发表的比目鱼基因组序列。破解性别基因密码后，困扰产业的半滑舌鳎养殖难题迎刃而解。

首个比目鱼基因组研究成果加速了我国鱼类基因组序列破译。陈松林透露，目前我国已完成全基因组测序并发表的养殖鱼类共有50余种。他所在的黄海水产研究所相继培育了牙鲆“鲆优2号”、半滑舌鳎“鳎优1号”等抗病高产新品种，经济效益可观。

作者：沈湫莎