生物產業

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生物產業(bioindustry)

　　生物產業是以現代生命科學理論為基礎，結合信息學、系統科學、工程式控制制等理論和技術手段，通過對生物體及其細胞、亞細胞和分子的組分、結構、功能與作用機理開展研究來製造產品，或改造動物、植物、微生物等並使其具有所期望的品質特性，為社會提供商品和服務的行業的統稱。同時，將生物產業分為傳統生物產業和現代生物產業兩部分。

　　生物高技術產業的起源和發展與大學、研究機構關係密切。絕大多數生物新技術新發明，都是來源於一流的實驗室和研發機構。20世紀70年代中期，隨著分子生物學興起，一些學者逐漸從科研機構獨立出來，創辦自己的公司，專門從事相關科研成果的轉化與規模生產，由此開啟了現代生物技術產業發展的序幕。一般認為，1976年4月，風險投資家和DNA重組領域奠基人、諾貝爾獎獲得者Boyer教授成立的基因泰克公司(Genetech)、專門從事基因組的商業化，是現代生物技術產業發展的開端。

　　20世紀80年代，隨著大量現代生命科學及生物新興技術的誕生，生命科學領域取得了新的突破，相繼完成了乾細胞技術與組織工程、克隆技術、生物晶元、基因治療與細胞治療等。在此期間，科研成果技術轉讓、大型傳統製藥企業合作研發、機械儀器快速更新等多種因素促進創新型重磅產品不斷涌現，一大批生物技術公司不斷涌現，這些公司通過上市、兼併等手段，企業規模迅速擴展，生物產業進入資本擴張和產業大規模運作的階段。

　　20世紀90年代，隨著人類基因組測序的開展以及2001年啟動後基因組計劃等，生命科學領域有了進一步的突破，啟動了生物產業的又一次革命，生物技術產業進入了全球擴張階段。

　　進入21世紀，以基因技術為核心的生命科學與生物技術已逐步成為高技術群體中最富有生命力的領域之一。生物技術涉及到多種學科，而且與信息技術、納米技術、新材料等高技術結合，形成第四次科技革命的浪潮，其影響力遠遠超過前三次科技革命。現代生物技術是解決人類糧食、健康和環境三大基本問題的關鍵技術，是實現經濟可持續發展的綠色產業。

　　生物產業是知識、技術、人才密集的行業，具有高投入、高風險、高效益與長周期特征。

　　一是高投入。以生物醫葯為例，按2000年美元計算，1975年美國開發一種新藥僅需1．38億美元，但到1987年即上升到3．18億美元，2001年更進一步增加到8．02億美元，預計2005年將上升到13億～16億美元。在過去的20年裡，美國醫葯工業的研究開發支出占銷售額的比例從15．1％增加到18．5％，一些大型生物製藥公司的研究開發費用占銷售額的比率超過了40％。2001年，美國醫葯工業的研究開發支出達305億美元，其中52億美元投放到中樞神經系統的藥物研究，53億美元投放到腫瘤、內分泌以及代謝系統研究，28億美元投放到心血管疾病等。在生物技術產業，研究開發強度高達33％，遠遠超美國全部行業4％的平均水平。1997-2001年，全球藥物研發投入增加了72％，而新藥上市數減少了47％；新藥研發技術平臺正在從高通量(High Throughput)轉變到高內涵(High Content)。

　　二是高風險、高回報、長周期。新藥的投資從生物篩選、藥理、毒理等臨床前實驗、製劑處方及穩定性實驗、生物利用度測試直到用於人體的臨床實驗以及註冊上市和售後監督一系列步驟，任何一個環節失敗都將前功盡棄。從國外新藥研發的情況來看，從新藥的臨床前實驗到FDA批准，平均每個品種要花費2．5～3．5億美元，需要12年時間。研究中的化學藥品能夠進入市場的成功率還非常低，平均概率為1／10 000～1／5 000。研製過程早期的候選藥物約每5 000種才有1種進入市場，進入臨床試驗的藥物每5種才有1種能進入市場。進入市場的產品中也只有30％的產品能夠產生較大的效益。根據國外學者的研究，生物技術領域的小企業大約有99％以上最終會歸於失敗。但是，一旦成功的話，生物工程藥物的利潤回報率很高。一種新生物藥品一般上市後2～3年即可收回所有投資，尤其是擁有新產品、專利產品的企業，一旦開發成功便會形成技術壟斷優勢，利潤回報高達10倍以上。

　　生物產業的另一個特點是，生物產品多與人民生命健康有關，政府管制性強，具有基礎性、公益性、戰略性等特征。比如生物能源屬基礎性行業，而生物醫葯、生物環保等屬於公益性行業。這些特點決定了政府在促進生物產業發展中必鬚髮揮引導、推動和扶持作用。

　　根據生物技術應用的不同領域，生物產業可以分為以下五大方面：生物醫葯、生物農業、生物能源、生物製造、生物環保產業。

　　1．生物醫葯

　　生物醫葯產業可大致分為疫苗與診斷試劑、創新藥物、現代中藥和生物醫學工程，詳細分析和說明見表1。

　　2．生物農業

　　生物農業是指按照自然的生物學過程管理農業，適當投入能量和資源，維持系統最佳的生產力。生物農業強調通過促進自然過程和生物迴圈保持土地生產力，用生物學方法防治病蟲害，實現農業環境的生態平衡。其中，生物育種是指利用轉基因、分子設計等現代生物學技術，與常規育種技術有機結合，培育高產優質多抗高效農業生物新品種。表2對生物農業產業進行了劃分。

　　3．生物能源

　　生物能源(bio—energy)主要是指利用農作物、樹木和其他植物及其殘體、畜禽糞便、有機廢棄物等可再生或迴圈的有機物質為原料生產的能源，主要包括生物質氣化、生物質固化成型、生物質熱解液化和沼氣、燃料酒精、生物柴油催化合成、生物制氫等技術。簡言之，主要指利用生物質開發新型能源，包括能源植物的培育及種植。生物能源產業的分類可見表3。

　　4．生物製造

　　生物製造主要是指利用可再生生物質製造新型材料和化學品，以及利用生物的機能進行製造，以替代化學製造。生物製造產業主要包括生物基材料和微生物製造兩個領域。其中，生物基材料是指利用可再生生物質，包括農作物、樹木、其他植物及其殘體和內含物為原料，通過生物、化學以及物理等方法製造的一類新材料。它是生物製造的重點領域之一。生物製造主要分為生物基材料和微生物製造兩大類。詳見表4。

　　5．生物環保

　　生物環保主要是指利用生物技術對環境污染及生態環境退化等問題進行治理，並開發環保生物新技術及相關設備，包括污水處理、固體垃圾處理、土壤修複等。

　　(1)生物醫葯產品占生物產業市場的70％以上，是生物產業的主導產業。現代生物技術在醫療方面的應用，涵蓋了從藥品到臨床、從診斷到預防、從保健到治療等多個重點方面。當前，我國醫葯行業中化學製藥占醫葯製造業的53％，其生產過程中能源和原材料消耗高、污染物排放量大、生產成本不斷增加。生物醫葯可以大大緩解這些矛盾。目前，我國生物醫葯發展水平居發展中國家的前列。“十一五”期間，國家大力支持生物醫葯創新體系的建設，支持重要生物醫葯產品產業化。2008年，已有30多種產品實現了產業化，300餘種產品進入市場，形成了一批具有一定規模的生物產業基地，北京、上海、廣州、深圳等地已建立20多個生物技術園區，成為推動產業結構調整的重要力量。

　　(2)生物產業可推動農業的變革和發展。利用轉基因等生物工程技術，可改善農、畜產品的質量，提高產量，增強抗病蟲害能力。我國雜交水稻培育成功、轉基因抗蟲棉花品種的推廣，用胚胎移植技術改良牛羊品種，都說明現代生物技術的應用是提高農業綜合實力的重要手段。

　　利用生物農藥、生物肥料取代化學產品，有效緩解化學農藥、肥料對我國土壤結構的破壞、有機質含量下降和富營養等問題，減少了化學產品在生產、使用過程中對環境的污染。

　　(3)生物產業開發再生新能源，引領我國迴圈經濟發展。生物能源主要包括燃料乙醇、生物柴油、生物質發電和供熱等。目前最具發展潛力和應用前景的生物能源是燃料乙醇和生物柴油。隨著利用非糧食生物原料生產新能源技術的成熟，一種燃燒性能、動力性能和環保性能都好的新能源將逐步替代化石能源。

　　(4)通過對生物材料的深度開發，具有可自然降解和良好的生物相容性、可再生利用、便於機械加工等特點的一批生物製品出現，並廣泛應用於醫療、農業、建築業、包裝材料業等領域，大大減少對石油、煤炭等不可再生的化石能源的依賴，是解決我國資源急劇消耗、環境嚴重污染的關鍵，是建設資源節約型和環境友好型社會的一條必經之路。

　　1．生物產業的技術經濟特性

　　生物產業正處於大規模產業化的初始階段，有明顯的技術主導特征，技術和產品生產：的標準化程度較低，產業鏈各環節的可分性較差，因此表現出與信息產業完全不同的技術經濟特點，從而出現不同的技術產業化的支撐條件要求。

　　(1)知識和資本雙重高度密集

　　生物產業發展對人才以及創新環境有著較高的要求。生物技術產品的研發周期較長，研究開發投入以及人力資本投入很大。美國生物產業的R&D投入強度高達33％，比全部行業的平均水平高出19個百分點。知識的高度密集對高級專業人才的需求大，自發形成的生物產業園大多出現在研究機構和生物人才密集區域。

　　(2)對政府和專利的高度依賴

　　要求較好的產業政策環境。生物產業發展中知識產權的作用極為突出，其高額利潤完全依賴知識產權的保護。對政府的審批制度極為敏感，同時由於生物安全、倫理等問題，對政府政策的依賴也較高。

　　(3)生物企業規模出現兩極分化

　　少數龍頭企業和眾多小企業並存，要求有良好的創業環境。大規模的巨型企業在生物產品市場上占有支配地位，是研發投入主體。但這些企業數量有限，大量生物企業是小企業，且創新活躍。如美國59％的生物企業雇員不足50人，而大企業90％以上的新產品來自這些外部小公司。

　　(4)技術和需求雙重驅動

　　要求有成果輩出的創新體系和產業化的市場環境。生物產業作為新興產業，研究開發和技術水平直接決定著產業的發展水平，生物產業的發展支撐有賴於大學等研究機構不斷推出新研究成果。同時，治療重大疾病、人口控制、植物病蟲害的防治等巨大的市場需求構成生物技術研究和產業化的強大動力。對高級專業人才的需求量很大。

　　2．生物產業發展所需要的支撐條件

　　歐美髮達國家的生物產業發展雖然還沒有形成壟斷地位，但其發展遙遙領先，分析其發展經驗可以看出其中根本性的支撐力量所在。

　　(1)生物高端人才密集，高水平、高質量的生物技術研究成果不斷出現以大學為代表的研究機構，一流的研究人員隊伍，不但提供大量高水平的基礎研究和應用研究成果，為產業發展奠定堅實的技術基礎。同時為企業解決技術難題提供強有力的智力支撐。

　　(2)產、學、研的有效合作與互動，形成有效的創新體系和創新環境註重不同研究機構之間、不同學科之間的合作與信息共用，學術界與企業界在長期合作過程中建立了良好的合作關係，政府相關部門更是將加強產學研合作和向公眾提供他們的研究情況作為；—項重要的義務。

　　(3)面向國際市場，構造良好的市場條件生物醫葯、生物農業之所以產業化進程較快，一方面是技術成熟，另一方面til是人類對解決溫飽及健康的巨大需求的拉動。發達國家利用其技術水平高、開發能力強的優勢，加快對全球生物技術產品市場的開發和占領，如美國的轉基因產品大量銷往發展中國家。

　　(4)大公司帶動，小企業創新活躍，有著良好的創業環境數量很少的大型生物公司卻是發達國家生物技術研究的重要力量，其研發投入是學術界和小企業的重要經費來源，同時還是小生物企業產品和服務的主要購買者，併為他們提供人才資源。

　　(5)促進創新和成果轉化的專利法等政策法規設立專利法，嚴格知識產權保護，同時成立咨詢公司，協助進行專利申請和交易活動，促進生物技術專利市場的形成和發展，調動研究人員的研發以及申請和轉讓專利的積極性，促進成果轉化。

　　進入21世紀，隨著全球能源、資源的日趨枯竭，地球生態環境迅速惡化，自然災害激增，生物物種迅速減少，生態平衡嚴重破壞，以消耗資源、破壞環境和生態平衡為主要方式和代價的經濟增長模式已經逐步走向終結，可持續發展、迴圈經濟、綠色經濟等新的經濟增長觀念開始日漸為人類所接受。生物技術正在推動以礦業資源為基礎的經濟向以碳水化合物為基礎的經濟發展，將對經濟和人類社會發展產生巨大而深遠的影響。生物產業在農業生物技術、醫葯生物技術、工業生物技術3個產業化浪潮推動下，正快速由最具發展潛力的高技術產業向高技術支柱產業發展，成為21世紀經濟可持續發展的戰略性新增長源。世界各國政府和公眾愈來愈意識到生物產業的巨大發展潛力和對人類社會巨大而深遠的影響，各國政府紛紛把發展生物技術產業作為基本國策，競爭日趨激烈。於20世紀70年代以來迅速發展的現代生命科學和生物技術，成為21世紀經濟發展的戰略性新增長源。而生命科學和生物技術創造的生物產業及生物經濟，成為人類經濟可持續發展的必然選擇。下麵從產業經濟學和技術經濟學的角度，深化對生物經濟的理論分析。

　　一、產業融合誕生生物產業

　　產業融合是“由於技術進步和放鬆管制，發生在產業邊界和交叉處的技術融合，改變了原有產業產品的特征和市場需求，導致產業的企業之間競爭合作關係發生改變，從而導致產業界限模糊化甚至重劃產業界限”。或者是指“不同產業或同一產業內的不同行業通過相互滲透、相互交叉，最終融為一體，逐步形成新產業的交叉發展過程。其特征在於融合的結果出現了新的產業或新的經濟增長點”。總而言之，產業融合是一種新的經濟現象，並已在很大範圍內影響產業的發展，同時，產業問互相滲透具有內在成長性，正在促使現有產業的邊界重新劃分。

　　生物技術是以生命科學為基礎，利用生物體系和工程學原理，提供商品和社會服務的綜合性科學技術。生物產業主要是指近20年來發展起來的以高新技術為支持的新興產業，其中主要以生物技術為核心。從生物產業的內涵來看，其本身就是一個與其他學科緊密相關、互相聯繫、互相融合的產業。從以生物技術為核心發展起來的生物產業的含義就不難看出，其本身就是融合其他相關學科及技術而產生的。生物產業發展集聚的趨勢越來越明顯，產業集聚進一步推動了產業融合，而產業融合反過來又促進了產業集聚。生物產業發展應走產業融合的道路。必須實現技術融合、業務與產品融合、市場融合的“三結合”。技術融合是前提基礎，業務與產品融合是關鍵，市場融合是最終的結果和檢驗。技術融合實質是技術創新的過程，產業間發生技術融合之後，原有的生產、業務流程等要相應地發生變化，要產生以提高核心技術和業務能力水平，生產出新的產品的效應，否則技術融合就沒意義。而新的業務水平和新的產品獸能話府市場需求．以市場融合為方向．不然商品就不能實現其價值。

　　(一)生命科學中相關產業融合成為當前重要特征

　　生命科學產業中生物、醫療電子、製藥和信息等項重要技術日益交融，相關企業間的跨行業合併或合作，已經成為當前生命科學界的一個重要特征。由於信息、醫療、製藥和生物技術的相互滲透，一臺醫療設備、一個電腦軟體和一個藥物之間的區別正變得不復存在。電子產品的微型化、遠程遙控和網路技術則使得以上行業之間的界限變得更加模糊。從技術角度來說，要想在製藥公司和生物技術公司之間劃清界限將非常困難。生物、信息和製藥等技術的融合，具體表現為不斷出現的跨行業企業的合併。

　　(二)生物產業與農業的融合

　　現代生物技術正在引發一場新的“綠色革命”，創造一種新型農業，即生物環保農業。這就是利用現代生物技術開闢高產作物新資源，拓展新的食品資源。生物轉基因技術、組織培養技術、動物胚胎移植與克隆技術，以及生物肥料、生物農藥、生物飼料的廣泛應用，將推動種植業和養殖業的變革，大幅度地提高農產品產量與品質，強化農產品的營養功能；減少化學農藥、化學肥料對農田和環境的污染，加強對污染土壤的修複。生物技術還將從根本上改變農業生產的組織方式和農業產業結構，打破農業與工業的界限，實現“農業工業化”、“工業農業化”。

　　(三)生物產業與醫葯產業的融合

　　目前生物技術產業中生物醫葯產品仍占主導，占70％以上，而且用於生物醫葯產業發展的研發費用還在不斷增長，平均每5年翻一番。21世紀基因工程製藥成為高技術發展的頂級生長點，國際上已有20多種基因工程藥獲准生產，有更多的新藥正在臨床試驗階段。

　　(四)生物產業與環境、能源產業的融合

　　生物技術產業的發展將在治理污染、防治沙漠化、保護生態和生物多樣性、維持生態平衡、促進環保產業化以及發展無污染的潔凈新能源等方面發揮重要作用。如生物陶瓷材料、生物金屬材料、生物聚合物材料等生物材料已在日常生活中得到廣泛使用，既安全又健康，還可以保護生態環境和生物多樣性，實現材料與環境的協調性和適應性，被稱為“綠色材料”。我國已在生物環保、生物能源、生物海洋方面具有一批重要成果，產業化前景廣闊。如從野生麻風樹果實中提取並加工出與柴油相近但更加環保的燃油，這種生物柴油不會出現黑煙瀰漫現象。目前，我國從海洋生物中分離出數百種海洋活性物質，開發的“準”字海洋藥物有5種，全國海洋藥物生產企業已有40多家，年產值約10億元。在化工、造紙等領域，正在進行利用生物降解有害物質減輕環境污染途徑的探索。

　　(五)生物技術和IT產業緊密融合

　　生物技術和IT技術在未來將融合得更加緊密。目前，全球生物技術和IT企業的融合正進行得如火如荼。據Goldm and Sachs最新技術報告顯示，美國的科技巨頭IBM、Sun、康柏和摩托羅拉等公司，每家已至少與生物技術公司和調研公司達成12項合作意向，共有140多項合作協議。IBM公司表示，到2004年，生命科學領域的IT銷售每年已達到30億美元。這也正是IBM下一代超級電腦針對於生命科學領域而開發的原因。

　　(六)生物產業與工業的融合

　　用於廢氣、廢水、廢渣處理的基因工程及微生物技術的應用，可降解生物塑料產品的產業化推廣，將解決工業排放、白色垃圾等環保難題，實現迴圈經濟和可持續發展。用生物技術變革傳統的工業生產工藝技術，比如用生物過濾替代傳統採礦方法，用紙漿生物過濾替代傳統造紙技術，用基因重組、細胞融合技術生產化工原料和產品，用生物材料發展製造業、醫葯業、建築業、信息業、包裝業，用生物技術改造廢氣、廢水、廢渣，變廢為“寶”。

　　(七)生物產業與晶元技術的融合

　　基因晶元是一門問世不久的，涉及微電子、微機械、塑料成模等工程技術和學科的新興技術。它為生物信息學的發展和研究提供最基本的、必要的信息和依據，成為生物學和生物信息學的重要技術支撐。已有的生物晶元包括基因晶元、蛋白晶元、細胞晶元、組織晶元以及其他多種由生物材料製成的信息晶元。它將許多分析過程集成到晶元上，使分析集成化、微型化，主要應用於疾病診斷、藥物檢測、司法鑒定、動植物檢疫、基因組研究、環境監測等多種領域，是未來的生物信息學的信息處理平臺，產業前景十分廣闊。

　　(八)生物產業與信息技術的融合

　　生物信息實驗數據的積累速度相當驚人。繼DNA序列測定之後，大量的遺傳信息處理工作，如存儲、檢索、整理以及分析基因序列、蛋白質序列、蛋白質結構和功能的關係等需要進行。生物信息學由此應運而生，涉及生物技術、結構生物學、信息科學、電腦科學、工程學等，是基因組學的技術平臺和重要基礎。對生物技術的發展，由定性科學轉入定量科學，起到了決定性的作用。生物和信息的融合還突出表現在一大批生物信息統計研究公司的誕生，生命科學領域新出現的“數據採礦”，正是生物信息統計公司從事的工作。

　　(九)生物產業與化學工程的融合

　　生物化工現已成為全球化工領域重點發展的產業。隨著基因工程和細胞融合等現代生物技術的發展，生物化工學科獲得了空前高速的發展。近年來，隨著人類基因組測序計劃的完成，生物技術研究進入了後基因組時代，並由此帶來了蛋白質組學的發展，為生物分子的高效表達和生產帶來新的契機，也為生物化工學科的發展帶來新的機遇和挑戰。我國已建設了一批生物化工重點學科及學術研究和技術開發基地，在發酵工程、生物反應器、工業生物催化和下游生物加工技術等領域取得一批基礎和應用研究成果，某些產品的生產技術達到了國際先進或領先水平。

　　二、生物產業是可持續發展最有效的技術進步條件

　　從新古典經濟增長理論中，技術進步條件對經濟增長的重要推動作用可以做合理解釋，生命科學和生物技術作為最有效的技術進步條件，對2l世紀新經濟發展具有重大意義。

　　新古典經濟增長模型是由美國經濟學家索洛和英國經濟學家斯旺在1956年先後提出來的。模型的一個重要假定條件是：假定生產中使用資本和勞動兩種生產要素，勞動和資本的配合比例是可以變化的，因此，資本一產量比率可隨著技術水平的變化而變化，經濟增長是受技術進步影響的。隨著生產技術的不斷發展，技術進步已成為經濟增長的極為重要的獨立於勞動和資本之外的因素，因此，在討論經濟增長時，必須考慮技術進步的作用。

　　在技術進步條件下的經濟增長、收入增長主要取決於資本、勞動投入量及技術進步，即收入(或產量)是資本、勞動變數和技術進步的函數，可表示為：

　　Y=f(K，L，A)，其中Y代表收入，K代表資本，L代表勞動投入量，A代表技術進步。

　　假設技術進步率為△A／A，那麼，表示總收入增長率的公式就可以寫成：

　　△Y／Y=△A／A+a△K／K+b△L／L……

　　式中：a表示收入增長中資本所作的貢獻的比例，b表示收入增長中勞動所作的貢獻的比例。上式表明，經濟增長率取決於技術進步率以及資本和勞動的增長率。即使資本投入和勞動投入的增長率為零，即△K／K=0、△L／L=0時，僅僅由於技術的進步，經濟也可以實現一定的增長。據美國統計資料分析表明，在美國總產量的增長率中，歸於勞動和資本投人量增長的比例不到1／3，歸於技術進步等因素的比例大於2／3。技術進步主要包括資源配置的改善、規模經濟的發展和知識的增進。其中知識的增進是技術進步中最重要的內容，對經濟增長起著極大的推進作用。美國經濟學家丹尼森作了一個估算，技術進步引起的生產率提高中有60％左右歸功於知識的增進。諾貝爾經濟學獎得主、美國經濟學家西蒙·庫茲涅茨對經濟增長的數量和結構進行了分析，1971年在他的《現代經濟增長：事實與思考》的演說中，對經濟增長下的經典性定義中，突出強調技術進步是內在決定因素。這一觀點目前已被西方經濟學界廣泛接受，並作為研究經濟增長的出發點。

　　生物技術將是21世紀的主導技術之一，甚至可能引發一次新的工業革命，對人類社會的生產、生活各方面必將產生全面而深刻的影響。信息技術和生物技術是21世紀的新經濟支柱，而信息經濟只是知識經濟的初步發展階段，初步展示了知識經濟發展速度快、創造社會價值巨大等特點和優勢，而生物經濟才是知識經濟的充分發展階段。IT和網路砝碼顯然要亞於生物技術，前者只是對人類的信息溝通帶來了巨大的革命，只是一個傳播信息的手段，而生物領域的革命則能夠從根本上改變人類的命運，生物領域所帶來的商業機會和所創造的價值將會大大超過網路，標誌著人類真正走向知識經濟的充分發展的新時代。

　　三、生物產業是可持續增長的高效高收益產業

　　鑒於生物產業、生物經濟知識和技術的高密集性，其高效高收益性可以從生物技術科研投資效果進行分析。從經濟學角度評價生物技術科研投資的效果主要有兩種方法，即剩餘分析法和生產函數法。

　　在圖1中，假定採用生物技術成果後供給曲線從S₁移動到S₂，那麼均衡價格、產量將由(P₁，Q₁)變為(P₂，Q₂)。S₁時，生產者剩餘為A+D，消費者剩餘為G，社會總剩餘為A+D+G；S₂時，生產者剩餘為A+B+C，消費者剩餘為D+E+F+G，社會總剩餘為A+B+C+D+E+F+G。從S₁到S₂，(A+B+C+D+E+F+G)一(A+D+G)=B+C+E+F，這就是社會總剩餘的凈增加值。研究表明，在極為不同的條件下，對供給和需求曲線的形狀與移動做了大量的假設。使用剩餘分析法對生物技術科研投資的收益進行評估，收益評估值的大小存在差異，有些很小，但生物技術科研投資肯定能夠獲得收益，則是毫無疑問的。對生物技術科研投資所做的上述收益分析，可以得出以下結論：生物技術科研投入的社會效益較高，追加公共、私人投資可以增加社會福利的增長。經驗表明，到目前為止，公共部門、私人部門的聯合行動比任何兩者獨立的行動都更富有效率。

　　(一)生物產業發展面臨的機遇與挑戰

　　1．機遇。我國生物產業發展面臨三方面的重大機遇：時代機遇，現代生物產業發展正處於成長期，有利於我國搶占某些制高點，在國際分工格局中占據有利地位；全球化機遇，我國既可以發揮獨特的生物資源優勢，廣泛參與生物國際分工交流與合作，分離生物技術創新成果，又可以利用勞動成本低、市場潛力巨大的優勢，承接跨國公司研究開發外包和生物產品製造的轉移，還可發揮海外留學生、華人華僑作為紐帶和橋梁，積極引進國外先進生物技術、資金和管理經驗，迅速發展壯大生物產業；生物產業與傳統產業聯動發展機遇，把發展生物經濟、迴圈經濟、知識經濟和工業化結合起來，提高出口產品的附加值，促進我國經濟社會、生態環境與人的協調可持續發展。

　　2．優勢。我國具備發展生物產業發展的眾多機遇，主要有以下四個方面：深厚的文化底蘊，我國的農業、中醫、中草藥發展源遠流長、民族文化底蘊深厚，是世界農作物起源八大中心之一，有七乾多年農業歷史，中醫葯是目前世界上保存最為完整、流傳最悠久的傳統醫葯體系，僅秘方、驗方就達三十餘萬個、藥典記載的有六萬餘個；生物資源豐富，為發展生物產業、生物經濟提供了寶貴的“基因資源庫”；發展條件具備，我國已進入全面建設小康社會和加快實現現代化新階段，為發展生物產業提供了廣闊的市場和內在動力；制度優勢，我國具有社會主義集中力量辦大事的制度優勢。

　　3．挑戰。我國資金缺乏，融資渠道單一；企業規模小、國際化程度低；政策、體制上還有許多地方不適應加快生物產業發展的需要。

　　(二)我國加快生物產業發展的特殊戰略意義

　　加快生物產業的發展具有特殊的戰略意義，主要體現在五方面：發展生物產業是保障全國人民生命健康與安全的根本要求，用於解決全面建設小康社會所面臨的人口與健康問題的重大挑戰；有利於推進經濟增長方式轉變和調整經濟結構、產業結構，是走新型工業化道路的重大抉擇；是保障國家安全的迫切需要，生物產業的發展是經濟安全、產業安全、生態安全、糧食安全、能源安全、生物安全是重要保證；是發展現代農業、解決“三農”問題的重要切入點和突破口；是實現中華民族偉大復興的重大戰略舉措。

　　(三)加快我國生物產業發展的指導思想與基本原則

　　“十一五”時期是我國全面建設小康社會的關鍵期，必須充分估量和特別重視生物科技革命和產業革命對我國經濟、社會、生態環境、政治、文化的巨大影響，將生物產業作為國家戰略性產業予以重點發展，採取強有力的政策措施，努力實現生物產業的跨越式發展。要著眼於全面建成小康社會和實現現代化建設第三步戰略目標，以科學發展觀為指導並統領生物產業的戰略性發展，將生物產業作為國家戰略性產業予以重點發展。要以解決國計民生的關鍵問題為切人點和突破口，以營造良好的發展環境為突破口，以技術創新、體制創新、機制創新為動力，發揮優勢、突出特色，積極培育現代生物產業，主動迎接生物經濟時代；加快生物技術在農業、醫葯、化工能源、環保等領域的應用，推進產業結構升級，促進生物產業融合聚集和集群，促進迴圈經濟發展，為建設和諧社會和資源節約型、環境友好型社會，為創建新型國家而努力開拓創新、跨越發展。

　　建設戰略性生物產業應把握四方面原則：統籌規劃、遠近結合；自主創新，重點突破；國際合作，集聚發展；市場導向，政府推動。

　　(四)發展目標與發展重點

　　發展目標：主要目標是奠定生物產業作為戰略性產業快速發展的體制、政策、結構、佈局等基礎，努力縮小與歐州、日本的差距。具體體現在幾個方面：1．體制創新取得突破性進展。基本建立用於生物產業快速發展和行業管理、體制、組織體系、投融資體系和政策法規體系，形成以市場為導向、企業為主體、產品為核心、科研院所和高等院校為支撐的中國特色產業創新體系。2．技術創新能力與國際競爭力大幅度提高；產業佈局基本形成；產業結構趨於合理；產業規模快速增長。

　　發展重點：根據我國人口眾多、幅員遼闊、各地區發展不平衡的基本國情，結合我國生物技術產業發展的基礎、比較優勢和未來市場需求，重點發展六個領域和五項前沿技術。

　　重點發展生物產業的六個領域是：1．生物農業。圍繞保障糧食安全和食品安全，改善農業生態環境、促進農產品結構等目標，加快生物農業發展。重點發展動植物基因工程和分子標記輔助育種技術，擴大雜交水稻、玉米、棉花等以及其他優質高產農作物、畜禽、林木品種的推廣應用；加快新型疫苗及禽畜疫檢測試劑的發展；大力發展生物農藥、生物肥料、生物可降解塑料、飼料用酶製劑等綠色生物製品以減輕農業生態環境污染。2．生物醫葯：圍繞防治重大傳染病尤其是新發傳染病，大力發展精確的鑒別診斷試劑和用於控制傳染病、生物防禦的疫苗和藥物；發展針對重大疾病尤其是癌症、心血管病、糖尿病及人口老齡化相關的新型生物製劑、單克隆抗體藥物；提升我國原創、仿創藥物的研發能力，選育優良中藥品種；加快冬蟲夏草等的培養和擬生態的規模化生產等。3．生物製造產業。提高酶工程和代謝工程的研發能力，對現有的重要酶種、生產菌種及發酵工藝，進行重點改造與提升以縮短與國際先進水平差距等；以生物技術全面提升食品、飼料、輕化工、石油等傳統產業的技術水平。4．生物能源。提高燃料酒精規模生產能力，加快生物汽油、柴油專用新品種培育和產業化，實現微生物採油技術；選育石油植物新品種。5．生物環保。重點發展廢水處理、城市垃圾處理生物技術產品，研究推廣荒漠綠化植物新品種，加快生物技術對鹽鹼地改良步伐及污染土壤的修複等。6．生物技術服務。加快發展預測醫學、基因檔案、生物信息等服務業。

　　發展生物技術的五項前沿技術：1．靶標發現技術。靶標的發現對發展創新藥物、生物診斷和生物治療技術具有重要意義。重點研究生理和病理過程中關鍵基因功能及其調控網路的規模化識別，突破疾病相關基因的功能識別、表達調控及靶標篩查和確證技術，“從基因到藥物”的新藥創製技術。2．動植物品種與藥物分子設計技術。它是基於生物大分子三維結構分子對接、分子模擬以及分子設計技術。重點研究蛋白質與細胞動態過程生物信息分析、整合、模擬技術，動植物品種與藥物虛擬設計技術，動植物品種生長與藥物代謝工程模擬技術、電腦輔助組合化合物的設計、合成和篩選等技術。3．基因操作和蛋白質工程技術。基因操作技術是基因資源利用的關鍵技術，蛋白質工程是高效利用基因產物和重要途徑。重點研究基因的高效表達及其調控技術、染色體結構與定位整合技術、編碼蛋白質基因的人工設計與改造技術、蛋白質肽鏈的修飾及改造技術、蛋白質結構解析技術、蛋白質規模化分離純化技術。4．基於乾細胞的人體組織工程技術。乾細胞技術可以在體外培養乾細胞、定向誘導分化各種組織細胞供臨床所需，也可在體外構建出人體器官，用於替代與修複性治療。重點研究治療性克隆技術，乾細胞體外建系和定向誘導技術，人工結構組織體外構建與規模化生產技術，人體多細胞複雜結構組織構建與缺損修複技術和生物製造技術。5．新一代工業生物技術。生物催化和生物轉化是新一代工業生物的主體。重點研究功能菌株大規模篩選技術，生物催化定向改造技術，規模化工業生產的生物催化技術系統，清潔轉化介質創新技術及工業化成套轉化技術。

　　(五)戰略舉措

　　建議主要從六方面採取戰略舉措：

　　1．大幅度加大對生物產業的投入。設立國家生物產業發展專項基金，把生物產業提升為國家戰略性產業予以重點扶持；支持創業風險投資發展；建設天使投資、創業投資退出機制；加大政策性金融對生物產業的投入，建立中小生物技術企業信用擔保體系；加強稅收優惠及返還方面的政策支持；國家對重要生物技術產品進行補貼。

　　2．提高生物產業自主創新能力。加強對生物產業創新能力基礎設施建設，國家支持在生物產業基地建立高水平的生物技術孵化器和生物技術留學生創業服務中心及組建若幹具有國際先進水平的生物技術研發機構；加大財政對生物產業研究與開發的投入；國家重大生物技術研究開發與產業化專項基金主要投向企業。

　　3．培養、吸引和用好人才：要加強生命科學與技術人才培養；積極引進海外優秀專業人才；完善人才使用機制。

　　4．創造良好市場環境：培育與發展生物產品與服務市場；完善生物產品市場準入政策；推進醫葯衛生體制改革。

　　5．加強生物資源保護，保障生物安全。要加強生物資源保護，開展生物資源調查、評價，收集寶貴生物資源，加強物種種質庫(圃)及保護場(區)、原生境保護點、試驗基地和信息與管理體系建設，建立國家生物資源流失查驗技術平臺，組織實施野生動植物種質資源保護工程；加強生物安全管理，認真貫徹相關的國際公約及條例、辦法，建立權威的生物安全評價機構，完善生物遺傳資源獲取與惠益分享制度和引進轉基因動植物、生物產品的準入制度，建立生物安全風險預警和應急反應機制等。

　　6．加強生物產業巨集觀管理。

　　(一)現代生物產業開始進入大規模產業化階段

　　主要標誌是：

　　1．生物醫葯產業規模迅速擴大。到2020年，利用基因重組技術研製的新藥物可能達到3000種。

　　2．轉基因農作物種植面積大幅度增加，生物農業快速增長。專家預測，轉基因動植物產品將占據21世紀主要農產品大部分市場，推動新的農業科技革命。

　　3．生物技術應用領域不斷擴大，一批新興產業群正在逐步形成。近年來，現代生物技術進一步向化學工業、造紙工業、環保工業、能源工業等滲透和融合，生物化工、生物能源、生物環保等一批新興產業群體正在形成，將會出現一個又一個新的浪潮。

　　(二)現代生物產業將成為新的主導產業

　　生物產業將成為繼信息產業之後世界經濟中又一個新的主導產業的依據是：

　　1．近年來生命科學研究、生物技術創新不斷取得重大突破，正在帶動新科技革命發展進入一個歷史性突破關頭。人類基因組序列“工程框架圖譜”於2000年完成，被認為是現代科技史上繼核能利用、航天登月、互聯網之後又一個裡程碑。

　　2．生物科技的重大突破將為解決世界人口與健康、糧食、環境、能源等影響人類生存與發展的重大問題提供強有力的手段。生物醫葯技術發展，將會破解人類生老病死的奧秘，從本質上揭示各種疾病的病因、發病機制、診斷和防治途徑，推動新的醫學革命，促進製藥工業發展，全面提升人類健康水平；轉基因技術、組織培養技術、動物胚胎移植與克隆技術及生物肥料農藥等的應用，將推動種植養殖業變革，並使“農業工業化”；生物製造技術發展，將促進迴圈經濟發展等。

　　3．發展生物產業是人類社會可持續發展的迫切要求。

　　(三)生物產業成為世界性戰略新興產業

　　目前，世界上許多國家都將生物產業作為搶占21世紀國際經濟技術新的制高點的戰略新興產業，並加快生物產業的戰略性部署。

　　1．美國力爭全面保持世界領先地位，制定了一系列戰略舉措：建立高層協調機制和產業組織體系，如白宮、國會均設有生物技術產業委員會跟蹤生物技術產業發展並及時研究制定財政預算、管理法規和稅收政策；實施專項計劃，加大政府扶持力度；制定稅收優惠政策，營造良好的發展環境；引導和推動生物產業集聚發展。

　　2．歐洲力求保持生物產業發展的領先地位。2003年歐盟在《歐洲生命科學和生物技術產業發展戰略》中指出：“生物技術是下一個技術革命，是知識經濟和迴圈經濟的支柱。歐洲必須採取積極主動的政策措施。”該報告提出的發展戰略包括三個層面：充分挖掘和發揮歐洲生物產業發展的潛力和優勢，要發揮政府的引導和推動作用，強化歐洲教育、研究、管理和資金的基礎，建立歐洲生物技術企業、協會之間的網路，鼓勵地區和產業群間的合作，促進知識、技術的流動；完善生物產業發展政策和法規體系，實現生物技術與歐洲社會價值觀協調發展；加強國際交流與合作。

　　3．日本決心在生物經濟時代再創輝煌，提出要實施“生物產業立國”戰略，把生物產業建成僅次於汽車產業和信息產業的支柱產業，推出三大戰略：大力推動研究開發，強化生物技術產業化，最大限度地爭取公眾對生物技術發展的理解與支持。

　　4．印度在成為電腦軟體大國後，立志再成為生物產業大國。此外，泰國成立了“國家生物技術委員會”，首相親自擔任主席，把發展生物技術產業作為政府優先發展的領域，建立一個“乾億元產業”。南韓的目標是使生物技術產業達到發達國家水平。新加坡提出把新加坡建成“生命科學中心”的目標，將外匯儲備的5％～10％用於生物技術擴大產業發展並啟動了“緯壹科學園”建設。

　　一、財政金融對我國生物產業支持的總體態勢

　　我國生物產業企業發展的資金來源主要有企業自籌、政府的財政撥款、金融機構貸款、資本市場、風險投資、信用擔保等多種形式。我國生物產業的財政金融支持力度較弱，無論是政府的財政支持，還是金融機構貸款，規模都不大。資本市場發育不完善，投資額較少，風險投資較弱。

　　1．政府的財政支持

　　生物產業的發展階段，從技術研發、產品開發，到產品推向市場，再到實現產業化，政府的財政撥款一直是生物產業發展的主要的資金來源。雖然國家的這些財政資金支持了生物產業的發展，針對生物產業的發展，政府還設立了產業發展基金。但是同電子信息產業等高技術產業相比。國家在生物產業的投資比較弱。政府對生物產業的財政撥款是有限的，對於生物產業的進一步發展來說，算是杯水車薪。有些企業因項目缺少資金支持，加上體制機制方面的因素而破產。

　　2．金融支持

　　生物企業大多數是中小企業，不具有規模優勢。長期以來，我國的金融制度處於金融抑制當中，由政府主導的金融配置的方向是國有企業，中小企業被抑制在金融安排之中。金融市場安排具有高度集中性，銀行承擔著國有企業改革的任務，中小企業受到所有制和規模上的歧視。再加上中小企業的信用水平差，缺少有效的抵押擔保等，這些因素使得中小企業從金融機構取得貸款更難。中小生物企業在發展初期，主要是一些技術、知識、專利等無形資產，而這些無形資產很難成為銀行貸款的抵押物，中小生物企業很難從銀行獲得貸款，存在著所謂的信貸配給現象。

　　3．資本市場

　　1992年以前，我國生物產業的發展主要是靠國家的財政投入。隨著資本市場的完善和發展，一部分效益好、市場前景比較好的生物企業獲得了直接在資本市場融資的機會，但是與其他產業相比，生物企業的規模比較小，融資能力有限。同時我國資本市場的結構比較單一，主板市場和中小企業板，尤其是中小企業板塊存在著股權分裂的現象，法人股無法流通，無法使風險投資有效退出。中小企業板塊上市的標準和程式，使得只有業績突出、科技含量高的中小企業才能上市，在上市標準、監管方式等方面限制了生物產業上市融資。所以，創業板市場有待進一步完善，門檻有待進一步降低，以進一步改善生物企業的融資狀況。

　　4．風險投資

　　20世紀90年代，隨著風險投資這種投資方式的興起，我國生物產業的融資渠道進一步拓寬。但是目前我國的風險投資對生物產業的投資還處於起步階段，風險投資的制度還不完善，相應的法律法規還不完善，從而限制了生物產業風險投資的發展。除此之外，對於風險投資公司，我國還缺乏相應的政策支持，如風險投資公司的稅收負擔比較重，風險投資的退出機制不完善等，這些都導致生物企業尤其是中小企業通過風險投資這種方式融資的力度較弱。

　　二、完善財政金融支持的著力點

　　1．完善生物產業發展的財政投入機制

　　隨著我國經濟結構的調整，我國的財政支出結構也要調整，要增加對生物產業的財政預算，設立專門的生物產業發展專項資金，重點支持具有自主知識產權創新的項目，發展科技研發機構，設立科技創新專項資金，重點支持科技攻關，增加生物產業科技研發的財政預算。

　　用好財政補貼。採取財政補貼的方式，支持生物企業進行技術引進和技術創新，加快生物產業的產業化步伐。國家開發銀行和農業發展銀行也要對符合條件的生物企業進行貸款，促進生物企業發展。對國家重點支持、鼓勵發展的生物產業產品、生物能源、材料等給予相關的稅收政策。

　　2．積極促進生物產業發展的金融體系創新

　　建立生物產業金融支持的監測制度，預防金融風險。中國人民銀行應該建立對生物產業金融支持的監測制度，將生物企業納入監測的範圍之內。定期對生物企業進行企業家信心指數、企業景氣指數進行分析，及時分析國際市場的生物產業發展狀況，瞭解生物產業的國際國內市場需求，建立有效的生物產業風險預警指標體系，構造相關的數學模型來分析相關指標與生物產業發展及金融系統風險的相關性。為採取相關的措施來預防金融風險提供理論基礎，同時要加強金融創新。金融約束下的生物產業融資不足在某種程度上是一種市場失靈的現象，這就需要政府以“有形的手”進行調節，但是，就金融創新本身來說則是一個非常複雜的工程。相關部門應從金融政策、金融市場、金融機構和金融產品等各個方面進行創新。

　　從生物產業自身來看，首先，企業應培育良好的信用環境，沒有良好的信用文化和健康的信用環境，中小企業融資很難順利開展，針對目前社會信用淡薄的問題，應儘快建立健全中小企業信用體系，加強信用文化建設；培育生物企業管理者的信用意識，提倡和宣揚信用觀念，在“有借有還”的良好信用環境下改善金融機構與生物企業之間的關係。其次，生物企業自身要積極深化改革，進一步完善自身體制機制，優化管理方式，大力引進適合自己的中高級人才，建立適合自身特點的科學治理結構。要建立健全管理制度，夯實管理基礎，推進管理創新。最為重要的是要建立規範透明、真實反映企業狀況的財務制度，加強財務管理，定期向利益相關者提供全面準確財務信息，減少信息不對稱。大力推進自身信用制度建設，切實提高信用意識和信用水平，樹立良好的企業形象。

　　3．充分發揮資本市場對生物產業發展的發動機作用

　　近年來，我國公開資本市場得到了較大的發展，為各類企業提供了融資的新機會和新渠道。其中，許多生物企業通過資產置換借“殼”、買“殼”上市等的方式在公開資本市場上進行了有效的融資。自2004年6月中小企業板開設以來，一部分效益好的生物產業企業得到了直接上市籌資的機會，這就在一定程度上推動了我國生物產業的發展，同時，也在某種程度上促進了資本市場的進一步發展。但是，從我國資本市場的總體規模上看，與其他產業相比較，生物產業在資本市場上獲得直接上市的幾率都是比較低的。另外，國內資本市場與國外相比，結構比較單一，上市公司股權分裂，國家股、國有法人股、法人股無法上市流通，使公司即使實現公開上市，創投資金也無法退出。目前，深圳中小企業板還算不上真正意義上的創業板，只能說是金融創新的一種過渡形式，因此，我們應該進一步完善我國資本市場，發展多樣化的資本市場。

　　積極發展我國生物產業的內部資本市場。自力更生解決資金問題。所謂內部資本市場，就是由擁有多個經營單位的企業集團總部和各成員企業參加的集團企業內部的資本融通市場。相對於外部資本市場，公司內部資本市場能夠更有效地獲得相關信息，對於內部的資源配置也具有外部資本市場所不具有的優勢。第一，融資成本較低。內部資本市場上的資金需求者和資金提供者之間信息比較透明，這就在某種程度上避免了因信息不對稱而帶來的融資成本過高問題。另外，內部資本市場可以避免各種手續費等交易費用，也可以減少由於過多的股東和債權人介入而帶來的代理費用問題。第二，內部資本市場可以大大提高資本配置效率。因此，在我國現在外部資本市場不發達的情況下，生物企業應適當地傾向於投資的多元化，構建多元化的內部資本市場。

　　4．建立生物產業發展的風險投資機制

　　風險投資具有高風險、高潛在收益性，狹義的風險投資就是指以高技術為基礎的投資，將資金投入到高風險、高科技的項目，通過項目的高成長性和出售股權獲得高收益。目前風險投資的主體主要是政府，但是通過發展風險投資公司和風險投資基金，逐漸形成企業、個人為主體，由機構投資者出資為主，形成投資者、風險投資基金、風險投資企業三位一體的資本迴圈，規範風險投資的運行模式。資金由投資者投入到風險投資公司，風險投資公司再將風險投資基金註入到符合條件的風險資本企業以及項目。這樣通過資本的運作，增值的資本再迴流到風險投資公司，風險投資公司再將資金收益回饋給投資者，從而形成良性的資金迴圈。同時建立完善的風險退出機制，利用金融手段分散生物產業投資中的金融風險，將資金引向高新技術產業和項目，為生物產業的發展提供金融支持。要完善風險投資機制，剋服投資風險高度集中於銀行的困境，增加生物企業的有效資金供給，推動生物產業的快速發展。