2019年世界前沿科技發展及2020年趨勢展望（生物）_風聞

世界生物領域2019年發展態勢

多國制定新的戰略規劃，促進生物技術發展。美國發布《生物技術農產品監管框架現代化》《美國流感疫苗現代化以促進國家安全和公共衞生》行政令，旨在促進生物技術農產品和新型疫苗的開發。英國發布《生物科技領域實施計劃2019》，以發展前沿生物科技、應對戰略挑戰並夯實技術發展基礎。日本發佈《生物戰略2019——面向國際共鳴的生物社區的形成》，旨在建立生物優先思想、建設生物社區和建成生物數據驅動。**俄羅斯發佈《2019-2027年俄羅斯聯邦基因技術發展規劃》，以促進基因技術在農業、醫藥、工業微生物領域的應用。**韓國發布《生物健康產業創新戰略》，以推進創新藥、醫療器械和醫療技術發展，推動生物健康產業出口增長。中國編制《國家生物技術發展戰略綱要》，以加快重點產業技術突破和應用。

世界主要經濟體強化生物經濟佈局，推動經濟社會綠色可持續發展。美國發布《生物經濟倡議：實施框架》，重點部署生物質資源利用技術的研發，以生產生物基產品、生物燃料和生物能源；美國《2021財年政府研發預算重點》將生物經濟列為五大研發方向之一；美國白宮舉辦首屆“美國生物經濟峯會”，討論美國生物經濟的領導力、挑戰和機遇。歐盟發佈《面向生物經濟的歐洲化學工業路線圖》，以期加快生物基產品或可再生原料的發展。歐盟批准葡萄牙3.2億歐元的生物質能（biomass energy）支持計劃，以支持高火災風險地區的生物質能工廠。意大利發佈《意大利生物經濟：促進意大利可持續發展的生物經濟新戰略》，以整合主要生物經濟部門，建立系統的生態經濟體系。加拿大發布首個國家生物經濟戰略《加拿大生物經濟戰略——利用優勢實現可持續性未來》，以促進生物質及其殘餘物的高值化利用，同時減少碳排放。

**前沿生物技術探索加快，顛覆性成果不斷湧現。**基因編輯領域，美國博德研究所研發出超精確基因編輯工具“Prime Editor”，不依賴DNA模版即可實現單鹼基自由轉換和多鹼基增刪，有望修正89%的已知致病性人類遺傳突變；美國斯坦福大學開發出CRISPR多功能成像方法“CRISPR LiveFISH”，可實時觀測活細胞中基因組編輯的動態變化。合成生物學領域，美國加州大學舊金山分校構建出首個能放置在活細胞中並調控細胞功能的人工蛋白開關；美國華盛頓大學首次從頭設計合成抗癌蛋白，大幅提升抗癌效果並徹底消除天然蛋白毒副作用；以色列魏茨曼科學研究所創制出可固定二氧化碳的大腸桿菌，使其從異養生物變成自養生物。幹細胞和再生醫學領域，日本大阪大學完成全球首例誘導多功能幹細胞（iPS細胞）培養角膜的移植手術；英國倫敦大學通過骨髓幹細胞移植，清除患者體內艾滋病病毒；奧地利科學院分子生物技術研究所等機構利用人體iPS細胞培育出“高仿真”人體血管類器官，將大大促進血管疾病研究。生物存儲和計算領域，美國微軟公司實現全自動DNA信息存儲，突破DNA存儲技術走向商業數據中心的關鍵步驟；美國哈佛大學開發出利用蛋白質存儲數據的新方法，或比DNA存儲更具優勢；美國斯坦福大學開發出低能耗類腦“人造突觸”，實現運算、存儲同步；瑞士蘇黎世聯邦理工學院開發出以DNA為存儲介質、可在幾乎任何物體中存儲信息的技術“萬物DNA”。細胞和基因治療領域，美國BluebirdBio公司的全球首個β-地中海貧血病基因療法Zynteglo獲歐盟批准上市；美國FDA批准諾華公司的全球首個脊髓性肌萎縮症基因療法Zolgensma上市；美國Editas Medicine和Allergan公司啓動全球首個CRISPR人體內臨牀試驗，以治療萊伯氏先天性黑蒙症；美國賓夕法尼亞大學啓動國內首例治療癌症的CRISPR基因治療臨牀試驗。

全球生物安全形勢複雜，多國加強生物防禦體系建設。2019年，以埃博拉病毒、非洲豬瘟、草地貪夜蛾等為代表的重大新發突發傳染病、動物疫情和植物病蟲害以及生物實驗室事故等傳統生物威脅不斷加劇，而且實驗室合成潛在大流行病原體、生物DIY、網絡生物安全等非傳統生物安全問題也日益凸顯。為應對國家生物安全挑戰，美國發布《全球衞生安全戰略》《2019-2022國家衞生安全戰略》等，以應對傳染病爆發、醫療器械的網絡漏洞和新興生物技術濫用等威脅；美國國會多次召開生物防禦聽證會，研討生物恐怖主義、農業防禦、流感疫苗、抗生素耐藥性等議題；美國衞生與公眾服務部（HHS）、DARPA、IARPA、生物醫學高級研發局（BARDA）和NIH等多個部門大力開展病原體檢測和疫苗防護研究，啓動“預防新興致病威脅”“尋找工程相關指標（FELIX）”“基因編輯用於檢測”等項目，並積極部署流感、天花、炭疽、埃博拉、馬爾堡等病毒的疫苗研發和儲備工作。英國發布《傳染病戰略2020-2025》，以加強傳染病防控能力，應對抗生素耐藥性的上升、疫苗可預防疾病的重現及新型病原體的全球傳播等問題。中國《生物安全法（草案）》首次提請全國人大常委會審議，以期保護生物資源安全，促進和保障生物技術發展。

生命圖譜繪製範圍日益擴大，精準度不斷提升。生命圖譜繪製正逐漸從分子圖譜擴展到細胞圖譜，為多層次理解生命系統、認識和治療疾病提供基礎，有望推動精準醫療、類腦智能等領域的發展。美國啓動“人類生物分子圖譜計劃”，擬在細胞分辨率水平上繪製人體圖譜；中國和歐洲多國科學家擬構建全球最大人體微生物組數據庫，以繪製多個羣體的微生物圖譜；德、法、英、美科學家分別繪製出更加完整的人類肝細胞圖譜、腎細胞圖譜及秀麗隱杆線蟲神經圖譜；美國科學家對果蠅完整大腦進行了納米級成像，其後谷歌自動重建了高達40萬億像素的果蠅完整大腦圖像；德國科學家重建了小鼠大腦皮層神經網絡，揭示了哺乳動物迄今最大的神經連接組。

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世界生物領域2020年趨勢展望

**人類基因組編輯國際治理框架或將出台。**由於2018年底全球首個“基因編輯嬰兒”誕生及2019年俄羅斯科學家公開宣佈將開展人類生殖系基因編輯臨牀試驗，人類基因組編輯的國際治理迫在眉睫。世界衞生組織已成立人類基因組編輯監管標準諮詢委員會，並將進一步推進人類基因組編輯臨牀試驗的全球性註冊計劃。英美已牽頭建立旨在制定人類生殖系基因組編輯臨牀應用標準的國際委員會，並擬於2020年春發佈報告。美國將加大對人類體細胞基因編輯研究的政策、資金支持，加快細胞和基因療法的研發及上市。國際社會或將於2020年推出人類基因組編輯準則規範。

**動植物基因編輯育種研究和推廣的監管政策將不斷調整放寬。**為推動農業領域基因編輯技術的研發及產業化發展，美國、日本、俄羅斯、澳大利亞、智利和阿根廷等國家已將大多數基因編輯動植物品種排除到轉基因監管框架之外，並將繼續調整配套政策措施。歐盟或將在2020年出台新的食品法案，使基因編輯作物不再受轉基因生物法規的嚴格監管。

**美國對生物領域的華裔人才審查形勢或將更加嚴峻，將進一步惡化全球人才交流環境。**生物領域是美對華人才審查的“重災區”，目前已公開的案件至少13起。美國聯邦調查局（FBI）和NIH等多個部門正加緊追查NIH 71所科研機構的180起案件，其審查內容將不斷擴大，檢查、逮捕手段將越發多樣。2019年11月，美國參議院又發佈《對美國研究界的威脅：中國的人才招聘計劃》報告，建議美國政府出台法律或政策，並聯合多方力量，打擊中國的人才計劃。可以預見，中美聯絡緊密、交流頻繁的生命科學與生物醫藥領域必將成為美對華人才戰的“主戰場”，這將給全球尤其是中美生物科技人才交流和科研合作帶來長遠、深層次的負面影響。

農業領域生物威脅問題愈加突出，世界主要經濟體或將農業防禦提升至戰略層面。2019年，非洲豬瘟疫情、草地貪夜蛾蟲害等密集爆發，氣候變化不斷加劇農業系統的脆弱性。世界主要經濟體尤其是美國高度關注農業防禦。美國國會和一些智庫等已多次召開會議或討論法案，聚焦農業生物威脅、氣候變化與糧食安全等問題。農業生物威脅態勢日益嚴峻，已成為影響糧食安全、經濟發展和社會穩定的重要因素。可以預見，世界主要經濟體將持續強化農業防禦體系建設。

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作者簡介

高越，國務院發展研究中心國際技術經濟研究所 研究二室 研究助理

http://www.agrogene.cn/info-5845.shtml