生物经济 一个革命性时代的到来

推荐序一

生命科学进入新一轮“大发现时代”

贺福初

生命体，是迄今已知为复杂的物质系统。

从人体结构的大发现到生物物种的大发现，近代以来，生命科学不断出现大发现时代，从500多年前持续至今。

从基因组到蛋白质组、转录组等，组学的发展引领了20世纪末至今的生命科学大发现时代，一系列重大发现喷薄而出，生命科学呈现爆发式成长乃至革命性突变的态势。

我们团队从事蛋白质组学驱动的精准医学、生物信息学和系统生物学研究20多年，率先提出人类蛋白质组计划的科学目标与技术路线，倡导并领衔了人类个组织、器官的国际“肝脏蛋白质组计划”，揭示了人体首个器官（肝脏）蛋白质组，还启动了“中国人蛋白质组计划”。下一步，我们将在国际范围部署建立“蛋白质组学驱动的精准医学”技术体系和行业标准，打造临床诊疗新模式，将以蛋白质组学和系统生物学为理论指导，以人类生理和病理蛋白质组为主要研究对象，以高通量蛋白质组鉴定和海量蛋白质组数据分析技术为支撑，竭力铸就以生物标志物、治疗靶点和创新药物为突破口的新一代精准医学引擎，大幅提升对重大、疑难疾病的“精准定位”和“精确打击”能力。

自人类基因组计划完成以来，随着各种组学技术不断创新、发展以及若干生物医学大科学计划的推进，“生命组学”的数据体量早已跨越PB（指字节，9.01×10的15次方比特）级大数据的门槛，并且完全具备大数据的5V特征。传统大数据通常基于观测表象，“生命组学”大数据则基于生命时空过程中不断变化的生物分子，故其必定蕴含了生命系统构成的原理与运行的规律。系统解读“生命组学”大数据，不仅将带来对生命的进一步的理性认知，而且有望升阶医学诊疗、健康管理水平，进而推动医学进入全新时代：智慧医学时代。

《生物经济：一个革命性时代的到来》一书的主编李斌是我认识多年的朋友，他长达20多年跟踪、记录乃至推动基因组学等生命组学的发展，还从观察者角度颇有创意地提出了自20世纪中叶至今的“生命政治学六部曲”，旗帜鲜明指出“生命政治学六部曲”的背后是技术的进步、工具的进步，并且抓住这次“做大做强生物经济”被列入《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》的契机，通过和10多位知名专家、科学家、创新型企业家、投资人深度对话，向公众揭示了生物经济时代究竟是一个怎样的时代，指出生物经济将产生“10×10”或“10的10次方”的巨大效能，是一个亟待重视和落实的重大战略部署，呼吁“深刻把握生物经济发展规律，大力促进生物经济健康快速发展”。

李斌还围绕“这场产业革命，和以往有何不同”这一重大问题，和被访谈对象一起“梳理”，从几个方面分析了生物经济和以往历次科技革命、产业革命的异同，指出人类经济社会已从“改造客体”时代进入“改造主体”时代，并尝试就生物经济时代缘何是“一个革命性时代”进行阐释，告诉人们“生物经济引领的新产业革命加速到来”，世界正从“万物互联”转向“万物共生”，面对这场不同的科技革命、产业革命，中国没有任何理由、任何资本再次失之交臂。

自然科学史上，我们常常可以看到“厚积薄发”的现象。这本书也是如此，深度对话的时间不一定很长，却是诸多智者、觉悟者、先行者“厚积薄发”的产物，确实值得更多的人一读，它将帮助你开启一扇通向崭新世界的大门，这个崭新世界，是生命世界，更是未来世界。

（贺福初：中国科学院院士、中国人民解放军军事科学院科技委主任）

一个亟待重视和落实的重大战略部署——生物经济时代的迫切呼唤

李 斌

改变已呈爆炸式增长。因此我们必须抓住机会，顺势而为。乘着新的一波浪潮，好坐稳，学会如何驾驭和利用这一波又一波比以往更频繁的改变浪潮。

——［英］彼得·菲斯克：《变革：重新定义下一个社会》

又一个浪潮来了，你注意到了吗？

这就是许多走在前沿的科学家预测的、继互联网浪潮之后的又一场新技术革命浪潮——生物经济浪潮。

这样的浪潮，犹如平行世界，就在那里，但是就差捅破那一层窗户纸，或者说隔着一扇窗户，很多人视若不见或一无所感，但是它已然是客观存在。

很多“未来”已经到来，而有的人一无所知。就像《小趋势：决定未来大变革的潜藏力量》一书所说：“尽管这些趋势在我们面前正在注视着我们，但实际上，我们却常常看不到它们。”

这本小书，就是想给更多的人打开一扇看到“已经到来的未来”、看到那个平行世界和“别有洞天”的窗户。

这个“平行世界”，是一个新的已经到来的时代——生物经济时代。

这个“别有洞天”，是一个一些人已经感知但是绝大部分人仍然无知无感的世界——生物经济社会。

一、持续20多年跟踪基因组学

从20世纪90年代末起，作为长期跑科技的记者，我开始将工作重点之一放在跟踪生命科学尤其是基因组学上，因缘际会，那时候，正赶上中国科学家赶上人类基因组计划的“末班车”，虽然只承担了人类基因组计划1%也就是3000万个碱基对的测序任务，中国仍然成为参与人类基因组计划的６个国家之一，也是的发展中国家。

换言之，作为和曼哈顿计划、阿波罗登月计划并列的三大人类科学计划之一，人类基因组计划成为有发展中国家跻身的大科学计划之一。

人类基因组、水稻、家猪、家蚕……伴随着测序技术、生物信息学等科技的迅猛发展，人类对物种的解读能力在不断加强。然而，生命天书虽然都是由“Ａ、Ｔ、Ｃ、Ｇ”四个字母以不同方式组成，却远比０和１组成的信息世界更为复杂，基因组学、蛋白质组学、转录组学、代谢组学、生物的多态性……对生命的了解越深入，人类越发现生命科学的玄妙远远超过想象。

在现实生活中，多组学技术正在悄然给人们的生活带来变化，从科学服务到临床应用，从分子诊断到生物育种，从应对未知生物的感染到生物能源的研发，等等。比如，“唐娃娃”即唐氏综合征的筛查，无创产前基因检测技术（Noninvasive Prenatal Testing, NIPT）带来了革命性的变化：通过采集孕妇外周血，提取游离DNA，采用新一代高通量测序技术，并结合生物信息分析，评估胎儿发生染色体非整倍体的风险。换句话说，只要抽静脉血就能早期发现孕妇的胎儿是否有唐氏综合征、爱德华氏综合征、帕陶氏综合征等3种染色体疾病的“嫌疑”，而以前只能靠羊水穿刺才能确诊。无创产前基因检测具有准确、无创、安全、早期和规范的特点。瑞士、英国等国已将无创产前基因筛查作为一线筛查手段，纳入健康保险系统或国家医疗服务体系。国家卫健委临床检验中心负责人李金明说，传统血清学唐筛存在较大漏检风险，假阳性率高；羊水穿刺虽准确率高，但穿刺伤口可能引起宫内感染，造成一定概率的流产风险。而无创产前基因检测是一项安全、准确、非侵入性的新型胎儿染色体疾病检测技术，具有远高于血清学唐筛的准确性，对降低新生儿出生缺陷率具有重大意义。“只需化验孕妇血液即可，避免了传统羊水穿刺方法带来的流产、致畸等风险，社会接受度高，基因检测被业内视为未来无创检测技术的方向。”中国科学院院士饶子和认为。

这意味着什么？意味着凭借当代基因科技的发展，从静脉血中就能发现唐氏综合征的“蛛丝马迹”，甚至还能通过液体活检技术发现循环肿瘤细胞，实现对肿瘤的早发现。

也正因为发明了无创产前技术，香港科技大学的卢煜明教授成为届未来科学大奖生命科学奖得主，这个奖项的重要性不仅在于奖金高达100万美元，更在于它不是由科学家自己申报，而是类似诺贝尔奖那样“被”提名，获奖者自己本身事先并不知道……

大量单基因疾病、各种罕见病……基因科技至少以分子诊断为切入口，开创出一片崭新天地，将基因科学的发展和人们的生产生活紧密联系在一起，并且可知可感。

“把‘唐娃娃’这个病像天花、小儿麻痹症一样从中国历史上抹掉！”伴随技术的进步和成本的下降、政府的介入，人类基因组计划参与者之一、华大基因联合创始人汪建的梦想，已经不再是梦想，而是逐步走近的现实。

从20世纪90年代末一直到现在，从寻找所谓“功能基因”到人类基因组测序计划，从多态性研究到癌症基因组计划，再到肠道菌群研究，从单细胞基因测序到精准医学，从无创产前检测到心血管疾病的遗传诊断，这20多年来，我一直在这一领域跟踪报道不同的团队，不同的科学家、临床医学家……

2022年5月10日，国家发改委印发《“十四五”生物经济发展规划》，到2025年，生物经济将成为推动高质量发展的强劲动力。究竟什么是生物经济？怎样才能做大做强生物经济？生物经济时代，会是一个怎样的时代？它将带来一场怎样的科技变革、产业变革乃至社会变革？……围绕这一系列问题，本书主编多年跟踪生命科学前沿，通过立体对话知名专家、投资人、前沿企业家、科学家和政府负责人，深入剖析新一轮科技革命和产业革命尤其是国内外生物经济发展大势：以1953年DNA双螺旋结构的发现为标志，生物经济进入孕育阶段；2000年人类基因组草图的破译完成，标志着生物经济进入成长阶段；大约到21世纪30年代初，生物基及生物科技产品将变得廉价且被普遍使用，标志着生物经济发展进入其成熟阶段。本书聚焦前沿议题，着眼现实需要，旨在向读者揭示生物经济时代究竟是一个怎样的时代，如何深刻把握生物经济发展规律，如何促进生物经济健康快速发展，为做大做强生物经济提供有效指导。