新经济时代：生产与生活将发生深刻变革！

伴随经济社会的发展，中国近年来迈入中高收入国家行列，人们在满足温饱之后的需求结构发生变化，过上更好更健康的生活成为追求的目标。

最近几年，郝小明敏锐地感觉到生命科学迅速发展的态势，于是和几位同道共同发起了一个学习生命科学知识的公益沙龙。作为发起人之一，他不定期邀请生命科学专家、生物医药企业研发人员，围绕一些前沿、热点问题举办公益讲座，团聚了一批生物领域的研究者、志愿者。

作为中粮营养健康研究院院长，郝小明带领团队对中国人的营养需求和代谢机制进行了系统性研究。在他看来，随着基因组、蛋白质组、代谢组、微生物组等组学技术快速发展，生物数据量快速增加，生命科学也正在从“实验驱动”向“数据驱动”转型，驱动生命科学研究范式进入“数据密集型科学发现”的第四范式时代。未来，以基因测序、合成生物技术、液体活检、细胞免疫治疗、生物大数据、生物仿制药等为代表的生物技术将推动新一轮产业变革。

他认为，人类发展的历史证明，凡是一个新经济时代的来临，人类经济生产与生活方式必将发生深刻变革，生物经济时代的来临也同样如此。生命科学和信息科学的融合发展，为生物经济时代的到来和成熟奠定了充分的条件基础，为农业、健康医疗、能源、环境等产业的绿色革命提供了重要手段。生物技术与信息技术的融合发展进入了相互推动、齐头并进的时代，并成为新一轮科技革命和产业变革的重大推动力和战略制高点。

他判断，随着第四次工业革命的到来，生命科学将继续走上一条变革性的技术之旅，基因编辑技术、3D打印、合成生物学、人工智能等颠覆性技术正在为生命科学的发展创造一个变革性的机遇。未来生命科学将以需求为导向，朝着更细分领域延伸，推动医疗向精准医疗和个性化医疗发展，加快农业育种向高效精准育种升级转化，拓展海洋生物资源新领域，促进生物工艺和产品在更广泛的领域替代应用。

生命科学进入“数据密集型科学发现”的第四范式时代

问：《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出：要“推动生物技术和信息技术融合创新，加快发展生物医药、生物育种、生物材料、生物能源等产业，做大做强生物经济”。这一举措意味着什么？生物技术和信息技术究竟怎样才能更好地“融合创新”？

人名 _idGenCharOverride-3">郝小明：随着基因组、蛋白质组、代谢组、微生物组等组学技术快速发展，生物数据量快速增加，生命科学也正在从“实验驱动”向“数据驱动”转型，驱动生命科学研究范式进入“数据密集型科学发现”的第四范式时代。这其中的增长动力，都来自信息技术与生物技术的融合和创新，这是生物经济能够发展壮大的前提。

要实现生物技术和信息技术的融合创新，生物技术领域需要实现全面的信息化、工程化、系统化的发展，并向可定量、可计算、可调控和可预测的方向发展。一方面，需要针对生命科学关键问题，开发关键共性工具，比如数据采集、大数据分析、模型算法、软件系统等；另一方面，要面向应用，针对工业工程化应用，做好总体规划，设计好路线图采取工程化的模式加以布局实施。大数据、云计算、人工智能的加速演进，会使得多技术集成和工程化协同得更好，可以实现高效的创新发展。

疫情为生物医药产业带来了发展契机

问：“十四五”规划将生物医药列为“做大做强生物经济”之首，您怎么看？

郝小明：2019年全国医药制造业收入为2.3万亿元，未来生物医药的产业潜力和前景必将是巨大的。随着健康观念的转变和生活水平的提高，居民的健康需求充分释放，消费升级带动医疗消费迅速增长，推动医疗消费需求向多元化、多层次的方向发展。

疫情为生物医药产业带来了发展契机，在后疫情时代，人们对健康的持续关注将推动生物医药产业持续健康发展。

随着北京市将生物医药定位为主导产业之一，以北京为代表的具有生物医药资源积累的城市，正在把生物医药融入符合城市发展需要的新型产业体系中。

生物医药是生物经济最重要的组成部分

问：能否结合实践或思考谈一谈，生物医药应该在生物经济中处于怎样的位置？我国在这一领域面临怎样的挑战和机遇？

郝小明：生物医药是生物经济最重要的组成部分。生物经济成为我国继信息经济后新的国家战略，也是各主要城市新的经济增长点。生物技术的迅速发展，打破了生物医药产业的路径依赖格局，我国正缩短与发达国家创新药研发上市的时间差，迎来了从跟跑、并跑到涅槃跃迁的时间窗口。我们应该利用好生物医药产业快速发展的黄金时期，在生物医药产业创新领域，形成并壮大从科研到成药的全产业链能力。

生物经济重塑全球经济版图

问：中国和全球生物医药产业发展现状如何？存在哪些问题？

郝小明：当前，生物技术以全新速度掀起新一轮产业革命的浪潮，全球生物经济每5年翻一番，是世界经济增长率的10倍，正成为重塑全球经济版图的变革力量。

我国生物医药产业起步较晚，缺乏类似强生、辉瑞那样的龙头企业，创新研发能力不足，但随着近年大量海外人才的回归，我国生物医药产业也积淀了创新突破的巨大动能。

随着生物医药产业技术不断突破、政策不断出台，中国生物医药产业发展呈现出集中化、数字化发展趋势，医生在产业创新方面的重要性也越来越大。

国际生物育种产业市场已向少数大企业集中

问：我国生物育种在全球处于怎样的位置？发展现状如何？存在哪些问题？有何对策建议？

郝小明：我国经过十多年的努力，已经建立了比较完善的转基因作物育种研发和管理体系，成为世界上为数不多的具有转基因作物独立研发、安全评价与安全管理能力的国家之一，但自主创新能力仍然不强，产业化机制尚不健全，整体实力与发达国家差距较大。面对近年来全球转基因作物市场竞争日趋激烈的态势，要抢抓发展机遇，积极推进转基因技术研究与产业应用。

发达国家由于长期竞争，企业不断并购重组，种子行业已经形成了寡头垄断的格局，一方面有利于实现资源优化配置、产品优势互补和提高经济效益，另一方面有利于充分发挥种业集团公司的规模优势。据国际种子贸易联合会1998年统计，1998年世界种子年营业额超过1亿美元的企业有22家，其中美国8家，法国5家。这22家企业当年营业总额达到75亿美元，约占世界种子市场份额的50%左右。近年来，通过收购、合资、参股等一系列商业方式，美国本土和美属国际种业企业控制了全球大约50%的种子市场、70%的基因专利、40%的商用种质资源。国际生物育种产业市场已经向少数大企业集中，产业集中度越来越高，规模化、集团化和全球化成为生物育种产业发展的大趋势。

我国育种研发主要集中在科研院所，种子公司以生产为主，研发较弱，而发达国家育种研发主要为先锋、孟山都等商业企业。中国拥有中农资经营许可证的企业大概有8700多家，拥有自主知识产权的不足100家，真正实现产业化运作的不足80家，大多数是从科研院所购买新品种使用权后进行制种并向市场推广。限制我国生物育种行业发展的主要因素有：育种技术壁垒高，品种选育周期长，种质资源限制，植物新品种权保护，种子生产经营许可证申领难等。

我国生物育种行业目前存在的问题主要有：企业体制不完善，行业过于分散，缺乏自身科技创新能力，市场化程度不高，品种保护力度不够等问题。

解决对策，在于建立和完善种业市场体系，建立公平、开放、有序、统一的种业市场，加快市场信息网络建设，为农民和企业运行提供全面、及时、准确的信息服务；加强知识产权保护；加强科技创新能力，增加科技创新资金的投入，而要加强行业与高等院校、科研院所之间的联合。

中国生物材料产业总体上居发展中国家领先水平

问：我国乃至全球生物材料产业发展现状如何？

郝小明：中国生物材料产业起步于20世纪80年代初期，经过40年的努力，生物材料产业发展才取得重大进展，总体上居发展中国家领先水平，但落后于发达国家，少部分领域居世界先进水平。

由于中国生物材料研究和产业化起步较晚，导致中国在生物材料市场全球竞争中失去先机。目前，中国生物材料企业产品缺少自己的专有产品和自主知识产权，生产的产品大都属于在国外技术非常成熟且国外厂商并不愿意生产的初级产品。同时，由于生产技术装备、管理与操作工素质等因素，导致目前中国生产的生物材料质量一直处于中低档水平，鲜见有高质量的国产生物材料。这导致中国生物材料与制品约有70%~80%需要进口，且中国生物材料和制品所占世界市场份额不足1.5%。

2017年中国生物材料行业产值近千亿元。中国生物材料行业前景广阔，从事的企业超过2000家，但由于技术缺乏，生产的产品多集中于中低端耗材，产值超过1亿元的企业仅有30家左右。

抓紧建设新一代生物材料产业体系

问：针对生物材料产业存在的问题，您有何对策建议？

郝小明：面对大而不强的局面，未来应抓紧建设新一代生物材料产业体系，引领行业技术进步，不断缩小与发达国家的差距。

针对以上现状和问题的主要对策包括：一是聚焦国家重大战略急需和产业发展瓶颈，提升关键生物医用材料的自我保障能力；二是推动生产过程的智能化和绿色化改造，降低生产成本，提高生物材料产品的国际竞争力；三是生物医用材料和生物可降解材料的发展要同步发力，抢占全球生物材料产业未来发展的制高点。

中国生物质发电量连续3年居全球首位

问：我国乃至全球生物能源产业发展现状如何？我国生物能源产业存在哪些问题？有何对策建议？

郝小明：生物能源产业占总能源体量的5.1%，主要包括燃料乙醇、生物柴油、生物质发电等产业。2020年全球燃料乙醇产量7781万吨，其中美国、巴西分别占53%、30%，中国263万吨，占3%；2020年全球生物柴油产量4000万吨，其中印度尼西亚、美国、巴西分别占17%、14.4%、13.7%，中国116万吨，占3%；2020年全球生物质发电量6020亿kWh，中国生物质发电量1110亿kWh，占全球18.4%，连续3年居全球首位，而第二名美国发电量占全球10%。

对于燃料乙醇行业，根据2017年国家有关部委印发的《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》，2020年全国范围内将推广使用车用乙醇汽油，据此推断生物燃料乙醇的年利用量应达到1000万吨，目前不足300万吨，产业发展未达到预期规模，区域推广上存在阻力。建议继续有序扩大车用乙醇汽油推广使用，继续探索推进陈化玉米、水稻、小麦等原料多元化战略，加快木质纤维素等绿色原料路线的突破，给予纤维素乙醇更大的政策支持力度。

对于生物柴油行业，生物柴油与石化柴油价格差异大，在国内缺乏竞争力；原料方面，国内主要以餐饮废弃油为原料，可供收集600万—800万吨/年的餐饮废弃油中仅约150万吨用于生产生物柴油，缺乏餐饮废弃油定向转化生物柴油的机制设计。需进一步完善生物柴油相关政策和工作机制，完善生物柴油全链条管理体系，完善市场机制，鼓励有序扩大生物柴油推广。

一旦获得重磅创新成果，企业销售额会爆发性增长

问：在新冠肺炎疫情大流行中，北京2020年经济“一枝独秀”。据报道，北京2020年新冠疫苗收入达到1000多亿元，为地方经济发展注入了活力。之所以如此，重要原因是中国新冠疫苗的两家企业——中国生物制药和科兴中维在北京，这一现象给生物经济发展以怎样的启迪？

郝小明：生物医药产业具有研发周期长、投入高、风险大等特点，但一旦获得重大创新成果，则企业销售额会迅速爆发性增长。

科兴中维和中国生物制药两家疫苗公司，成为带动北京工业增长的“核爆点”，这并不是某种巧合，而是北京长期布局生物医药等尖端行业的果实。早在2019年疫情前，医药基地就已建成民海生物、北京依生两家疫苗生产企业，并与科兴生物积极沟通在基地布局建厂的事宜。新冠肺炎疫情暴发初期，为保证新冠疫苗项目如期达产，北京市大兴区领导多次协调三个厂区工程手续办理，基地管委从工商注册、土地挂牌、手续办理、开工建设、竣工验收等采取全过程跟踪服务模式，协调各相关部门采取并联审批，压缩审批时限，管委会专班驻场每日调度，大兴区政府每周调度，解决有关问题百余项，历时4个月，圆满完成了建设、认证、生产许可等工作。25天完成前期施工手续；100天完成产能1亿到3亿剂的新冠疫苗生产车间及其附属设施建设；107天获得药品生产许可；146天完成五部委联合验收，创造了大兴“克冠速度”。

2021年1月至7月，北京市医药健康产业制造环节实现产值2487.8亿元，生物医药基地医药健康产业产值1067.3亿元，占北京全市42.9%，其中科兴中维产值916.9亿元，占基地产值的85.9%。

随着生物经济的增长，确保其可持续性至关重要

问：2012年，美国政府发布《国家生物经济蓝图》，宣布继农业经济、工业经济、信息经济之后，人类已经进入生物经济时代。您怎么看生物经济时代？

郝小明：生物经济是当今世界日益重要的组成部分，涉及从食品、塑料到服装和能源的一切。

随着生物经济的增长，确保其可持续性至关重要。当你在大自然中环顾四周时，没有什么会被浪费掉。我们自然世界中的一切都是由相同的几种物质组成的：糖、蛋白质、脂肪和矿物质。这些基本的营养物质创造了我们周围的多样性和丰富度。当某个生物死亡或不再有存在的必要时，它分解后会再次进入地球循环系统。

我们如何设计人类经济、产品和系统应该完全反映自然世界的运作原理，这就是生物经济背后的前提，作为我们这个世界的一个模式，食物、材料、纤维和燃料只能由可再生的生物资源制成。其核心是，这些可再生的生物资源——生物及其副产品，无论是植物、动物、细胞还是微生物——成为我们经济的组成部分。

生物科技行业强劲吸引私人资本和风险资本

问：究竟什么是生物经济？生物技术的发展和生物经济有着怎样的关系？

郝小明：正如阿尔温·托夫勒在《第三次浪潮》中预言，社会经济的发展将由农业经济、工业经济进入信息经济和生物经济时代。20世纪发展了基因重组技术等，21世纪在系统生物学基础上则建立了合成生物技术与系统生物工程，将带来新一轮生物经济发展时期。

生物经济是建立在生物资源可持续利用、生物技术基础之上，以生物技术产品的生产、分配、使用为基础的经济。

生物技术孕育着新的产业革命。目前，人类60%以上的生物技术成果都应用于制药工业。生物制药是以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织起始材料等为基础，采用生物学工艺及分离纯化技术制造出新的生物药品。用生物技术开发特色药或对传统医药进行改良，引发了现代制药工业的重大变革。目前，全球所有顶级化工企业都在投资于生物技术研究。今后生物技术将进入广泛的大规模的产业阶段，生产用途也将从以治病为主转向延长人类生命周期、提高人类生活质量。

预计今后最重要的创新约有一半依赖于生物技术。由于生物技术的通用性，每一次科学技术的突破或重大进步都必然导致一次大的产业变革和结构调整，从而推动一国经济乃至世界经济的大发展和大跨越。近年来，三项获得诺贝尔奖的技术性大突破都是基因技术，它们都具有万亿美元的商业价值。人们普遍看好生物科技行业前景，它正强劲吸引私人资本和风险资本的兴趣，目前全球的风险投资和私人资本公司、金融机构大量投资生物技术行业，而且还在继续增加。

组学研究成果已经惠及普通大众

问：2000年，人类基因组工作框架图绘制完成，20多年过去，您怎么看基因组学的发展，以及其所带来的变化？(www.xing528.com)

郝小明：2015年1月，美国宣布启动“精准医学计划”，目的是让所有人获得健康个性化信息。同年3月，我国首次召开精准医学战略专家会议，计划在2030年前投入600亿元加速中国精准医疗的发展。在此背景下，医疗应用已成为基因测序最大的增长点。在临床上，它被应用于生育健康、肿瘤个体化诊断和治疗、遗传病及传染病检测等方面。在肿瘤检测、个体化用药领域，随着应用技术、数据解读技术的不断深入，基因检测市场发展空间也越来越大。

在我国，在政府政策支持和技术有保障的大背景下，组学的研究成果已经惠及了普通大众。例如，2012年，天津市启动新生儿遗传性耳聋基因检测项目，2012到2019年，曾经参与人类基因组计划的华大集团为约60万天津的新生儿提供了检测，覆盖率超过70%，这一项目最明显的效果就是使得天津聋人学校的生源减少了80%；同时，深圳在全国率先将无创产前基因检测纳入公卫项目，从2011年到2018年，用了8年时间实现覆盖度达90%以上。据深圳市卫健委报告，2011年至2018年，深圳唐氏综合征发生率由2011年的4.94/万上升为2018年的13.42/万，但全市唐氏儿的出生率由2011年的2.27/万下降至2018年的0.82/万。

此外，基因组学的发展也显著推动了药学领域的进步。在20世纪80年代之前，大多数药物的发现源自偶然或经验，那时候人们对药物分子组成及其作用靶点通常是未知的。从2001年开始，也就是在人类基因组计划之后，这一切发生了重大转变。最新的研究进展显示，近年来，美国几乎所有获得许可的药物都能非常清晰地知晓其蛋白质靶点，这将大大推动循证医学的发展。

生物技术将推动新一轮产业变革

问：能否介绍一下基因行业的宏观发展情况？基因产业和生物经济有着怎样的关系？

郝小明：基因行业没有一个明确的定义，我理解为是指生物科技行业。生物科技行业主要是从事研究、开发、制造和/或者销售基于基因分析和遗传工程的产品。生物技术研发是一项整合分子生物学、基因组学等学科知识和技术的复杂系统工程，具有高投入、高收益、高风险、长周期的特点，需要生物企业不断加大科研投入，但短时期无法实现营收收入，面临融资难的问题。

当前，中国生物科技产业初具规模，产业集聚布局初步形成，各细分领域发展势头迅猛。人口老龄化加速、环境污染形势严峻、耕地面积减少等问题提高了社会对生物科技行业的需求。

技术是生物科技行业发展最基本的推动力，是生物经济增长的必要条件，持续技术创新能力是生物技术企业的核心竞争力。当前，中国生物科技自主创新能力不足制约技术产业化进程，提高中国生物科技行业的国际竞争力，加强技术研发，提升行业自主创新能力是行业未来发展的关键。未来，以基因测序、合成生物技术、液体活检、细胞免疫治疗、生物大数据、生物仿制药等为代表的生物技术将推动新一轮产业变革。

我国细胞产业市场潜力较大

问：细胞产业目前发展现状怎样？和生物经济时代有着怎样的关系？

郝小明：目前细胞生物产业发展现状总体上有几个特点：

一、社会消费力提升，推动细胞生物产业增长。细胞生物产业市场需求受宏观经济运行状况影响，在经济向好背景下，医药市场需求也将随之增长。整体来看，中国国民经济保持增长态势，由支付能力提升带来的需求扩容也将继续推动医药行业、细胞生物产业保持增长。

二、通用型CAR-T疗法前景较好。CAR-T技术未来发展将整合细胞治疗、基因治疗以及基因编辑技术，因而通用型CAR-T、实体瘤CAR-T等具备广阔的市场前景。细胞免疫治疗领域投融资热度将持续上升。研发针对肝癌、胰腺癌等的CAR-T产品逐步进行动物试验研究。

三、多靶点、个体化是未来发展方向。传统的单一靶点TCR-T在治疗实体瘤时的局限性较明显。多靶点、个体化且缩短制备周期将是今后癌症细胞免疫治疗的方向。例如多靶点CAR-T、TCR-T细胞免疫疗法，短制备周期的通用型CAR-T，肿瘤抗原特异性或新抗原特异性TCR与TIL、肿瘤新生抗原免疫疗法等。

四、细胞生物产业产品发展趋势多元化与差异化。患者病症具有特殊性、较难治愈性，且同一种类型的患者数量有限，企业应调整密集的产品计划，针对多种疾病推出不同类型产品。同时，企业也应建立更具差异化的创新疗法，考虑国内未满足需求的疾病，将疗法和新一代医疗创新技术深度融合，进行独特性的治疗。

我国细胞产业市场潜力较大，如我国干细胞和免疫细胞临床研究的规模、每年新增研究数量仅次于美国，已成为世界上细胞治疗临床研究最活跃的地区之一，并在部分疾病领域取得了一定的研究成果。2017年，《全球细胞治疗市场2017—2021》（Global Cell Therapy Market 2017-2021）指出，2017—2021年全球细胞治疗市场预计以23.27%的复合年增长率增长。我国干细胞产业收入持续快速增长，干细胞产业规模已逼近1000亿元。

中国基因组学应用行业的发展，基本与全球发展同步

问：伴随世界各国在高通量测序等技术掌握水平上的差异，基因组学在各国生物技术领域、临床、公共卫生领域的应用出现了怎样的差异性？会不会进一步导致全球健康状况的不平等？

郝小明：基因组学从问世至今，在医学模式、解决健康问题的手段、对健康产业的技能支撑等诸多方面产生了重要的推动作用。

近年来，基于高通量测序等技术不断优化和成本缩减，基因组学已经渗透到生命科学、临床医学诊断、个体化用药指导、疾病发病机理研究、生命调控机制研究和公共卫生等各个领域，并显示出强大的发展活力。

新一代基因测序的代表企业是美国Illumina、Life Technologies、Pacific Biosciences以及瑞士的罗氏公司。2015年，Illumina、Life Technologies 和 Pacific Biosciences 在全球基因测序仪市场中合共占据94%的份额。随着测序成本的显著降低和生物信息分析能力的显著上升，美国等西方发达国家已在这一领域做出前瞻式布局。

中国基因组学应用行业的发展基本与全球发展同步，发展初期主要通过引进国外的第二代测序仪以用于开发下游的应用。2014年6月，华大基因推出的BGISEQ-100 和BGISEQ-1000 率先获得了CFDA（国家食品药品监督管理总局）的上市审批，目前已广泛用于无创产前基因检测服务。2016年10月，国家卫计委放开了无创产前基因检测的试点单位，无创产前筛查在全国范围内规范开展。

由此看来，虽然测序技术在中国与美国等西方国家间存在差距，但尚未影响其在各个领域广泛应用，也未限制在各个国家间的应用。

人类基因组计划的国际化可以证明，这一计划最早由美国科学家率先提出，而后英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与，为解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。

例如，在新冠肺炎疫情危机中，及时的数据共享成了非常重要的共识。因此，技术水平会在一定程度限制产业应用，但限制其在各个国家的应用不是各国自身技术能力，而是行业整体水平及本国战略规划和资源投入，他山之石，可以攻玉。

新冠肺炎疫情大流行给全球带来了痛苦和创伤，同时也暴露了重大的全球医疗问题——资源获取的不平等，但导致受影响程度不同的不单单是技术水平的落后。

生命科学和信息科学的融合发展，为生物经济时代的到来和成熟奠定条件基础

问：伴随信息科技和生物科技的交织，出现了生物信息学、计算医学、算法生物学，这些新的学科以更高的精度描绘、预测我们的身体，怎样看这种交织、融合？

郝小明：人类基因组计划作为信息科技和遗传学、生物化学、分子生物学等生物科技深度合作的成功案例，信息科技和生物科技的融合也伴随着涌现多种新的学科。

生物技术的研究发展是对信息技术的有力支撑，信息技术的“瓶颈”解决需要从生物技术发展寻求启示；生物技术与信息技术的融合发展进入了相互推动、齐头并进的时代，并成为新一轮科技革命和产业变革的重大推动力和战略制高点。

与此同时，随着计算机算法的不断更新迭代、测序成本的逐渐降低，这种融合的产物也正在走进我们的日常生活。以精准医疗为例，利用人类基因组及相关系列技术对疾病分子生物学基础的研究数据，对患者实施关于健康医疗和临床决策的量身定制，促成以“疾病”为中心向以“健康”为中心的转变、从“治已病”向注重“治未病”的转变、从“单一要素防控”向“全方位干预健康影响因素”的转变、从“依靠卫生健康系统”向“社会整体联动”的转变、从“服务部分人群”向“维护全生命周期健康”的转变，以进一步满足人民群众的健康需求。

信息科技和生物科技的“1+1”融合发展，或将产生“11”的巨大效能，还将促进细胞打印、人机智能等颠覆性技术的发展，并由此带动系统科学和系统工程的发展，推动农业、工业、健康、环境、交通等领域的新布局与新发展。

人类发展的历史证明，凡是一个新经济时代的来临，人类经济生产与生活方式必将发生深刻变革，生物经济时代的来临也同样如此。

生命科学和信息科学的融合发展，为生物经济时代的到来和成熟奠定了充分的条件基础，为农业、健康医疗、能源、环境等产业的绿色革命提供了重要手段。

基因组学应用行业处于快速发展阶段

问：伴随数据集中度的提升，基因组学领域会不会像互联网时代一样出现垄断巨头？如何谨防这种现象出现？

郝小明：基因组学应用行业是一个新兴行业，处于快速发展阶段。全球基因组学应用行业的市场规模巨大，随着基因测序技术的历史性革新和应用领域的灵活转化，基因组学应用行业的竞争越发激烈。

基因组学应用的产业链分为三段：上游为测序仪器、设备和试剂供应商；中游为基因测序与检测服务提供商；下游为使用者，包括医疗机构、科研机构、制药公司和受检者。同时在某一阶段的某一领域产品种类较多，且各具优势，应用的领域也不尽相同。

以上游测序仪器为例，二代测序技术为目前应用最广泛的测序技术，高通量低成本，测序时间相较于一代技术大大降低，缺点是读长较短；第三代测序技术测序读长有了明显的提升，但准确率较低，而且测序通量也小于二代测序；第四代测序技术相比于第三代技术通量有所提高且准确率也有所上升，仪器更小，第三、第四代测序技术目前主要用于科学研究，临床应用还需技术进一步的成熟。因此，基因组学领域不会像互联网时代一样出现垄断的巨头。为避免这种现象的出现，亟待进一步拓展基因组学领域技术和产品应用场景，加强产品迭代和创新，不断适应下游产业化需求，永葆竞争力，保持相互牵制、相互促进的持续稳定发展状态。

一系列颠覆性技术正为生命科学的发展创造变革性机遇

问：2000年，我和同事编辑出版了一本小书，叫《你还是你吗？——人类基因组报告》，伴随基因编辑技术的发展、合成生命的出现，您预测未来生命科学将向何处去？人类还会是“人类”吗？

郝小明：随着第四次工业革命的到来，生命科学将继续走上一条变革性的技术之旅，基因编辑技术、3D打印、合成生物学、人工智能等颠覆性技术正在为生命科学的发展创造一个变革性的机遇。未来生命科学将以需求为导向，朝着更细分领域延伸，推动医疗向精准医疗和个性化医疗发展，加快农业育种向高效精准育种升级转化，拓展海洋生物资源新领域，促进生物工艺和产品在更广泛领域替代应用。

未来合成生物学将继续解决健康、能源、粮食、环境等重大问题，用生物技术来改良人的基因、调节营养含量和优化自然生态环境；通过非转基因的生物技术应用于农作物和食品生产，大大缩短作物生长周期，并经过品质改良调节作物营养含量，“设计”出具有特定功效的食物，实现以食代疗的功效；通过应用生物技术开发新的清洁且可再生的生物能源，就能克服石油、天然气等能源逐步走向枯竭的困境，同时还能解决日益严重的工业“三废”问题。

未来的人类还将是人类。改造生命的目的，是为了更好地认识和调控生命现象，使之为改善生态、提高人类生命生活质量服务。

未来，在人工智能和大数据等新技术推动下，合成生物学将赋予人类更强的“改造自然，利用自然”的能力，当然，同时也会带来社会伦理与安全等新问题。

我们必须在思想上明确该做什么，怎么做才是正确的。在做好风险评估并开发防控风险的技术和策略的同时，及时制定相应的研究规范、伦理指导原则和相应的法律、法规，并辅以可落实的管理规章与监管办法。

基因检测早期预警系统能够发挥预警功能

问：《基因组革命：基因技术如何改变人类的未来》一书提出：“追踪‘环境DNA’正如同使用烟火报警器一样，警报响起后，我们还需要确认火源、查明危险级别，然后才决定要采取何种措施。‘基因监测’也属于这种早期预警系统。”怎么理解基因监测这种早期预警系统？

郝小明：随着基因组学技术的发展和广泛应用，为精准基因检测提供了工具，同时建立了人类基因组数据库、不同疾病基因数据库，为早期预警提供了数据基础。

人类基因组含有 30 亿个碱基对，数以万计的基因，而人类的遗传性状都是由基因控制，相当多的性状异常也就表现为遗传病。通过对个体的基因检测，可实现对罹患多种疾病的预测，并对个体的行为特征提供更加深刻的见解。

除了大家熟知的无创产前基因检测、新生儿遗传疾病筛查等应用之外，个体基因检测还可以锁定个人病变基因，实现提前预防和治疗。例如，通过对个体样本DNA的分析，能够解读出癌症、代谢疾病、精神疾病等的风险。因此，这个早期预警系统能够发挥预警功能，同时为预防和治疗提供了指导。

未来，组学时代还将完成生命的“施工图”

问：“DNA不仅是生物学刚刚兴起的一门‘通用语’，还注定是21世纪生物学编年史上浓墨重彩的主要篇章。”从测序角度看，“生命之树”还有哪些亟待采摘的果实？

郝小明：多组学的研究为“生命密码”的翻译提供了工具，绘制了生命的精谨细腻的“工笔画”。未来，组学时代还将完成生命的“施工图”，解决关于医疗、健康等提高生命质量的问题。

从测序角度看，“生命之树”将在四大领域取得突破性的发展。

——基因技术将被广泛应用于复杂疾病、农业基因组学、微生物学和宏基因组学等研究领域，将对人类健康、农业和环境保护带来巨大的变革。

——基因技术应用于生殖健康，将显著降低出生缺陷，提高人类健康水平。

——肿瘤基因组研究将揭示肿瘤的发病机制，肿瘤基因组测序技术成为肿瘤的个体化治疗的基础。

——基因组技术与传统临床医学的最新科研结果结合，形成精准医疗，为疾病诊断、治疗、临床决策带来革命性的改变。

——摘自美国《国家生物经济蓝图》