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乘风而上,开拓最蓝海:海洋生物医药

时间:2023-05-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:福建、广东、广西等南部沿海地区更应该充分利用自身海洋生物特色。当然,保护海洋生物医药资源是为了更好地利用。拉霍亚吸引了知名科研机构和人才“落户”,有效推动海洋生物医药行业活力,并取得了世界瞩目的成绩。海洋生物是其延续至今的三大核心科研方向之一。

乘风而上,开拓最蓝海:海洋生物医药

随着疾病在“去人群化”的路上越走越远,医药需求本就在不断扩大。而海洋生物具有“够多、够奇”等种源优越性,让“向海寻药”成为全球大势:海洋生物在目前仍有至少三分之二的物种未被识别的情况下,已知物种已近 25万种[24];高盐、缺氧、低温的海洋环境更是造就了其特异于陆生生物的代谢途径,可产生结构独特、药理作用显著的活性成分。“这些独特的天然产物为创新药研发提供了重要结构信息,是肿瘤心脑血管人类重大疾病药物先导化合物科学发现的重要源泉。”中国海洋药物专家管华诗如是说。

海洋生物不仅是“药引子”,更是“聚宝盆”!虽然由于采样难、提取物含量极微等原因,半个多世纪全球仅有13种海洋创新药批准上市[25],但都有重量级价值:从加勒比海海鞘中发现的四氢异喹啉生物碱——曲贝替定(Trabectedin)是治疗晚期复发性乳腺癌的重要药物;从意大利撒丁岛海泥中发现的头孢菌素则是抗感染的重要药物,在抗生素市场比重接近40%,全球销售额约600亿美元[26]。目前,随着海洋生物提取技术提升,海洋药物开发、上市速度已明显加快,13个批准上市的海洋药物有8个都来自2000—2018年。利用海洋生物资源绑定海洋生物医药科学研发,无疑“钱”景广阔,可谓蓝海中的蓝海!

中国海域横跨温带、亚热带和热带3个气候带,带来了28 000余种海洋生物资源[27]。在物种数量整体由北向南递增的现象下,南海成为我国生物多样性最高的海域。可以说,中国在发展海洋生物药方面具有丰厚的自然资源。从实际发展情况看,自2007年到2019年,我国海洋生物医药行业复合增速超25%,远超整个海洋产业的13%[28],成为十年来最亮眼的海洋生意。

福建、广东、广西等南部沿海地区更应该充分利用自身海洋生物特色。在上述地区都拥有珍贵的海洋药用动物——鲎。鲎是有着4.8亿年历史的蓝血生物。其蓝血中的阿米巴样细胞对细菌极为敏感,以鲎血提取物制作的检测试剂是当前世界最灵敏高效的细菌内毒素验证手段。我国拥有世界总量95%以上的鲎资源[29],其中“中华鲎”较其他种类血量更多,取血更容易。但是,目前中华鲎遭到了非法捕捞和非法食用,使中华鲎的资源锐减。因此,对于上述区域中的城市,一方面具有发展海洋生物医药得天独厚的优势,但是另一方面,又必须强势规范试剂行业对鲎的使用,细化对于捕捞、出售、驯养繁殖的审批许可证,由此才能让优势的海洋生物医药资源能够得到有序利用。

当然,保护海洋生物医药资源是为了更好地利用。而要想事半功倍地发展,就意味着要将海洋科学的“锚机构”引入区域内。美国圣地亚哥附近的拉霍亚小城,便是其中的代表。

在上一篇文章《打造一座科学家的冒险乐园——剖析圣地亚哥的精准医疗崛起之路》中,已经对这座从军港转型为生物医药科技聚集高地的“科学家冒险乐园”进行了详尽阐述。在圣地亚哥逆袭路中,拉霍亚作为生物医药的高地,令人瞩目。拉霍亚吸引了知名科研机构和人才“落户”,有效推动海洋生物医药行业活力,并取得了世界瞩目的成绩。那么,从沉睡小镇到世界闪耀的科技高地,拉霍亚到底有什么魔力?

1.靠海吃饭,海洋生物成功吸睛“锚机构”,为小城注入“科研原动力

圣地亚哥拥有美国最舒适的气候,拉霍亚更是三面环海,蜿蜒海岸线配以清浅沙滩,有“圣地亚哥瑰宝”的称号,一度吸引大量富豪,名声大噪。但让这里真正闻名全球的幕后功臣其实是多样的海洋生物资源。横跨了约24平方千米的拉霍亚水下公园(La Jolla Underwater Park)被誉为“大海的珍宝”。

两大海底峡谷、两个人工鱼礁、一个巨大的海藻森林与礁石地带,为这里创造了难得且原始的海洋生物栖息地。这里是美国西海岸首个水下生态保护区重要组成部分,是海洋界研究最多的区域之一。从海星、加里波第鱼等软体、鱼类动物到藻类、浮游植物,上百种海洋生物应有尽有。在拉霍亚峡谷和斯克里普斯峡谷底部,更栖息着超300万只的两栖纲(虾类)和甲壳类动物[30]——这些都是氨基葡萄糖的重要原材料。正是这种海洋生物多样的优势,让拉霍亚这个小城的机会清单出现了重量级“锚机构”的名字——斯克里普斯海洋研究所(SIO)(也就是本书在《聚光灯之外的科研要素——新一代科学城中的科学辅助服务》一文中所提到的“设立有独立科学辅助中台”的斯克里普斯海洋研究所SIO)。

1892年,拉霍亚多样的海洋生物资源优势配上“加州最清澈水域”带来的绝佳海洋生物能见度,吸引了美国加州大学教授威廉·立特(William E.Ritter)来此进行海洋生物学的观察与研究;1907年,立特与爱德华·斯克里普斯(E.W.Scripps)等人共同成立的圣地亚哥海洋生物学协会正式在拉霍亚落户,后被改名为斯克里普斯海洋研究所。海洋生物是其延续至今的三大核心科研(另两个学科为地球科学、海洋和大气)方向之一。

这个新成立的机构很快就吸引了许多对海洋生物感兴趣并改变了未来的年轻人,如系统建立海洋生物学基础的查尔斯·阿特伍德·科菲德(Charles Atwood Kofoid)、开设美国第一门海洋学课程的挪威海洋学家哈拉尔德·斯维德鲁普(Harald Ulrik Sverdrup),以及后来在其他领域崭露头角的人。迄今为止,这里已走出3名诺贝尔奖得主、17名美国国家科学院院士[31],成为世界顶级海洋科研中心。

2.拉霍亚领跑全球,靠海更要靠己!——产城强互动,转化“科研源动力”成为“城市竞争力”

海洋生物资源有了,海洋科研机构来了,就够了吗?拉霍亚能领跑全球,也并非只是靠“海”吃饭,更重要的在于其深知:想要科学有效赋能城市发展,城市自身与“科研创新的玩家们”必须进行高度黏合,强势互动!而这,离不开“城市管理者”与“科研玩家们”的双向努力。

(1)政府设立专属保障,构建自由活跃的科研氛围基础。

首先,在科研机构扶持方式上,采取的COCO管理模式让研究所免于受到来自政府的过多约束。大多数美国国家实验室,如布鲁克海文国家实验室、劳伦斯伯克利实验室等均采取了“政府拥有,大学代管”的GOCO(Government-Owned and Contractor-Operated)管理模式。而斯克里普斯海洋研究所则与众不同——采取了“民间所有、合同管理、政府资助”的COCO(Contractor-Owned and Contractor-Operated)模式,即政府仅提供大量科研经费(研究所2015—2018年的经费报告显示:其中约60%来自政府)。这让研究人员可花费更多时间专攻科研,而不受政府其他干扰。

另外,在土地政策上“科学引导”,创造自由交流的“科研创新共同体”:政府为了促进“科研创新玩家”的知识互相流动、分享,通过土地政策的“引导”将研究机构、科技企业等紧紧“凝聚”在同一区域内。斯克里普斯海洋研究所中的海洋生物技术生物医学中心便靠近拉霍亚高科技社区,这不仅帮助制药和生物技术公司获取了海洋生物资源,同时,还可帮助中心的研究生进入当地企业。地区创新主体间的共生共荣,有效促进了拉霍亚海洋生物医药创新集群快速崛起。

(2)政府积极搭台,主动融入,强化“政—企—研”连接度。

推出蓝色科技孵化器平台,化身连接科研机构与企业的“创新中间极”:2017年,政府与加州大学圣地亚哥分校、斯克里普斯海洋研究所等合作,推出了“蓝色科技孵化器平台(BlueTech Incubator)”,为本地初创的海洋生物医药科技公司和企业家提供所需的资源与市场指导、资金等服务。企业得到发展后也可有效反哺拉霍亚。例如,入驻的初创企业Clear Blue Sea专注于海洋污染,便对保护拉霍亚海洋生物生态环境做出了贡献。

同时,组建海事联盟,用高精尖活动为科研院所搭建最前沿展示场:该联盟汇聚了政府、斯克里普斯研究所等学术机构和社会科技企业三方资源,通过连续举办“蓝色科技周(BlueTech Week)”等高精尖活动,在展示拉霍亚前沿科研成果的同时,成功汇聚了数十余个国家相关机构针对海洋生物养殖、海洋生物医药等主题展开探讨,有效推动了拉霍亚海洋生物医药的科研创新发展。

(3)科研再苦也不能苦生活!为科学家营造度假城市生活,让彼此“躺着”就能把钱挣了。

作为一个传统风貌与异域风情共有的迷人阳光带港城,拉霍亚政府深知这些高颜值度假场景对如今渴望逃离压抑都市的科技人员具有极大“科研邀请力”。拉霍亚政府积极用“度假生活”作为营城理念,来最大化兑现资源价值,留住人才。

想时尚购物?罗迪欧大道新潮商业应有尽有;想欣赏百老汇剧目?拉霍亚剧场步行可达;想炫酷运动?拉霍亚湾是圣地亚哥最受欢迎的潜水地和世界级飞行场所,观赏海洋生物、高崖跳伞,各种户外活动无穷无尽;此外,这里还有汽车经典巡展、食物嘉年华等全年精彩享不停的特色活动……城市周边更有州立自然保护区、圣地亚哥野生动物园等世界级旅游设施。在这里,开车一天,就能一站配齐风格迥异的海滩、雪山和沙漠!科学家们“躺着”挣钱,小城“躺着”收钱,真是完美!

(4)科研资源联动构建协同创新网络,为城市续航创新力。

斯克里普斯海洋研究所针对海洋生物医学和海洋药物成立了海洋生物技术和生物医学中心(CMBB),同时,保持与加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的高密度创新合作。例如,在与UCSD癌症中心的合作中,科学家们从海绵中分离出具有治疗炎症和疼痛潜力,却不会引起阿司匹林和其他抗炎药问题的独特化学物质。这一革命性突破现已被20多家公司用作了解炎症过程的关键工具。另外,斯克里普斯海洋研究所还成立了“企业联盟”,通过提供技术帮助、授权知识产权商业许可、为企业增加曝光度及行业合作机会等,来领导完成行业赞助的研究或科学项目。对外,研究所主动对接美国国立卫生研究院(NIH)等国家机构,设立海洋生物技术多学科培训计划(TPMB),以保障高质量人才输出。

依托海洋生物资源,强化“产城互动”,拉霍亚成功实现了海洋生物医药科研下的城市赋能,牵引这里成为该产业世界闻名的“黄金海岸”!

回看我国,青岛作为全国海洋生物技术和海洋药物研究中心,虽然有国字号海洋科研机构、华大基因海洋基因库等优势资源,但海洋高端资源多集中于基础研究,用于高技术产业开发的还不足20%。未来若想利用“海洋生物医药”赋能全球海洋中心城市建设,拉霍亚“城市向科学主动靠拢”的经验非常值得借鉴,以此实现“科研原动力”到“城市竞争力”的转化。

综上所述,建设全球海洋中心城市已进入“由海观陆”的2.0时代,“海洋科学”为城市蓝海掘金带来新机遇。无论已喊出此目标的城市,还是其他坐拥“富矿”资源而不自知的城市,都应积极将城市发展目标“由陆向海”推进,充分利用自身海洋资源禀赋,写出自身的海洋科学发展的机会清单。

【注释】

[1][日]宇田道隆.海洋科学史[M].金连缘,译.北京:海洋出版社,1984:444.

[2]第一财经:《波罗的海指数开年大跌50%,与股市关联性逐步下降?》,https://www.yicai.com/news/100482491.html.(www.xing528.com)

[3]前瞻产业研究院:《预见2019:中国海洋工程装备行业产业全景图谱》.

[4]https://www.sohu.com/a/314484919_726570.

[5]孙松.对海洋科学的认识与实践[J].海洋与湖沼,2017,48(6):1488-1492.

[6]美国国家海洋和大气管理局,https://www.noaa.gov/oceans-coasts.

[7]孙松,孙晓霞.对我国海洋科学研究战略的认识与思考[J].中国科学院院刊,2016,31(12):1285-1292.

[8]《“实验6号”科考船成功下水 我国海洋科考又添利器》,https://news.sina.cn/2020-07-18/detail-iivhuipn 3754120.d. html.

[9]《我国科考船加速建造,下水数量居世界首位,迎来海洋新时代》,https://www.sohu.com/a/347722976_ 120254905.

[10]钱伯章,朱建芳.美国墨西哥湾海上油气发现与生产评述[J].海洋石油,2014,34(3):7-15.

[11]https://porthouston.com/maritime-education/.

[12]https://www.sohu.com/a/303342565_381837.

[13]《深圳建设全球海洋中心城市的国际比较研究》,http://theory.workercn.cn/252/202006/02/200602094712382.shtml.

[14]http://news.qingdaonews.com/wap/2019-09/06/content_20745103.htm.

[15]海洋测试场是依托典型海域、依据相关测试评估标准,对海洋环境观测调查,海洋可再生能源等装备的可靠性、环境适应性、保障性、安全性等进行海上试验、评估、认证的科技创新和产业发展公共服务平台.

[16]指波浪、潮汐等不同海洋背景环境下的海水运动过程,会令海洋产生大量能源,它们以潮汐能、波浪能、盐差能等不同形式蕴藏于海洋中,这些可再生能源便是海洋能.

[17]美国环保协会,http://www.cciced.net/xwzx/hfyw/201911/t20191101_101065.html.

[18]中国市场调查网:《可再生资源海洋能的市场前景调查分析》,https://m.sohu.com/n/445374301/.

[19]http://www.hydropower.org.cn/showNewsDetail.asp?nsId=19412.

[20]英伦网:《清洁能源:改变苏格兰小岛的绿能发电》.

[21]https://www.sohu.com/a/333439084_99895902.

[22]https://zhuanlan.zhihu.com/p/150360712.

[23]靳双龙,陈建.中国近海海上新能源开发环境风险综合区划[J].海洋科学,2018,42(3):63-76. http://qdhys.ijournal.cn/html/hykx/2018/3/20180309.html.

[24]https://www.un.org/zh/chronicle/article/20705.

[25]数据来源:海洋药物与生物制品功能实验官网.

[26]https://www.sohu.com/a/303782011_726570.

[27]http://www.chinaeol.net/zyzx/sjhjzz/zzlm/fmgs/201911/W020191114583582424812.pdf.

[28]前瞻产业研究院,https://www.qianzhan.com/analyst/detail/220/180524-2466147b.html.

[29]https://chinadialogueocean.net/10410/?lang=zh-hans.

[30]https://pv-lab.org/ncex/canyon-maps-and-bathymetry/.

[31]http://www.sciencenet.cn/skhtmlnews/2018/1/3810.html.

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