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作者：吳園濤任小波 孫恢禮單位：中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與技術(shù)局中國科學(xué)院南海海洋研究所

國家重點基礎(chǔ)領(lǐng)域項目部署和進展

“十一五”期間,國家“973”計劃在海洋生物資源領(lǐng)域在資源環(huán)境領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和重要交叉前沿領(lǐng)域部署項目,重點關(guān)注海水養(yǎng)殖中的病害生物學(xué)、基因組學(xué)和分子育種,近海生態(tài)系統(tǒng)安全(赤潮、水母、藻華等)和近海生態(tài)食物產(chǎn)出,以及海洋微生物次生代謝產(chǎn)物和活性物質(zhì)等科學(xué)問題。這些項目關(guān)注海洋生物領(lǐng)域基礎(chǔ)性科學(xué)問題的解決,促進了我國海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的品種優(yōu)化、病害防治、增產(chǎn)增收等產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵問題的解決,保障了我國近海生態(tài)安全并促進近海食物產(chǎn)出和環(huán)境安全,為開發(fā)海洋生物活性物質(zhì)進而獲得海洋食品、功能食品、海洋藥物提供了重要的理論基礎(chǔ)。表1為“十一五”期間國家“973”計劃海洋生物領(lǐng)域部分立項項目清單。國家“973”計劃海洋領(lǐng)域項目取得了重要研究成果。例如,“重要海水養(yǎng)殖動物病害發(fā)生和免疫防治的基礎(chǔ)研究”項目,由中國科學(xué)院海洋研究所等單位承擔(dān),項目聚焦于我國重要的海水養(yǎng)殖動物對蝦和魚類疾病產(chǎn)生和防治的各個環(huán)節(jié),包括病原學(xué)、病原入侵、宿主免疫反應(yīng)機制、免疫防治的途徑等。通過調(diào)查主要病原的流行病學(xué)特點和感染宿主的機制,并以之為基礎(chǔ),對對蝦和魚類不同的免疫系統(tǒng)特點提出了針對性的免疫防治策略。項目申請國家發(fā)明專利56項,已獲授權(quán)25項;獲得國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎2項,省部級獎8項;項目取得的原創(chuàng)性成果達到國際領(lǐng)先水平,并培養(yǎng)了一批在國內(nèi)外頗有影響力的中青年學(xué)科帶頭人。“養(yǎng)殖貝類重要經(jīng)濟性狀的分子解析與設(shè)計育種基礎(chǔ)研究”和“海洋微生物次生代謝的生理生態(tài)效應(yīng)及其生物合成機制”等項目,重點關(guān)注我國海洋養(yǎng)殖貝類、微生物等生物資源的遺傳育種和活性物質(zhì)開發(fā)方面的基礎(chǔ)性科學(xué)問題,為我國海洋生物資源利用的發(fā)展提供了重要的基礎(chǔ)。

國家高技術(shù)研究領(lǐng)域項目部署和進展

“十一五”期間,國家“863”計劃海洋技術(shù)領(lǐng)域在海洋生物資源方面的研究目標(biāo)是研制50個海洋創(chuàng)新藥物與海洋生物制品等產(chǎn)品。部署了“抗腫瘤海洋藥物的研究開發(fā)”、“抗心腦血管疾病海洋藥物的研究開發(fā)”、“抗神經(jīng)系統(tǒng)疾病海洋藥物的研究開發(fā)”、“海洋生物功能基因工程產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)研究”、“海洋微生物產(chǎn)品的中試研究”、“新型海洋生物制品研究開發(fā)”、“海洋灘涂耐鹽植物開發(fā)及集成應(yīng)用技術(shù)研究”等多項重點項目。部署了“海洋生物資源開發(fā)利用技術(shù)”專題項目,其中目標(biāo)導(dǎo)向類項目4項,重點關(guān)注資源利用、病害防治、創(chuàng)新藥物等方向;探索導(dǎo)向類項目43項,研究對象包括珊瑚、紅樹林、海藻、海綿、海蛇、海星、對蝦、微生物等,通過分子生物學(xué)、基因組學(xué)、細胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)等學(xué)科技術(shù)手段,研究海洋生物資源開發(fā)利用中重要的過程和機理,研制獲得海洋生物活性肽、海洋藥物先導(dǎo)化合物等。承擔(dān)單位主要分布在中國科學(xué)院相關(guān)研究所(中國科學(xué)院海洋研究所、上海藥物研究所、微生物研究所、水生生物研究所、大連化學(xué)物理研究所等)、教育部高校(中國海洋大學(xué)、中山大學(xué)、北京大學(xué)、山東大學(xué)等)、國家海洋局第三海洋研究所、中國人民解放軍第二軍醫(yī)大學(xué)等。通過國家“863”計劃重點項目和專題項目的實施,對解決海洋生物資源利用領(lǐng)域的動植物微生物資源現(xiàn)狀、天然產(chǎn)物和活性物質(zhì)開發(fā)、產(chǎn)品加工關(guān)鍵技術(shù)、系列生物制品研制等產(chǎn)業(yè)鏈的核心科學(xué)問題具有重要作用。表2為“十一五”期間國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃海洋技術(shù)領(lǐng)域海洋生物資源開發(fā)利用技術(shù)部分重點項目和專題項目。

國家“863”計劃海洋生物領(lǐng)域項目取得了重要研究成果。以“新型海洋生物制品研究開發(fā)”重點項目為例,該項目以海洋生物資源為原料,結(jié)合現(xiàn)代生物工程及生物化工等技術(shù),重點突破了生物酶制劑、生物材料及生物農(nóng)藥等生物制品的規(guī)模化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù),獲得一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性成果,建立我國海洋生物制品的創(chuàng)新體系,建立了我國海洋生物制品產(chǎn)業(yè)發(fā)展作用的研發(fā)基地,提升了我國海洋生物資源的綜合開發(fā)能力。

國家科技支撐領(lǐng)域項目部署和進展

“十一五”期間,國家科技支撐計劃在海洋生物資源領(lǐng)域部署了“海洋食品精深加工技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化示范”、“海洋生物毒素藥源高純度規(guī)模化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用開發(fā)示范”、“西沙群島珊瑚礁生態(tài)恢復(fù)與特色生物資源增殖利用關(guān)鍵技術(shù)與示范”等多項支撐計劃項目。國家科技支撐計劃海洋生物資源領(lǐng)域項目的實施,顯著提升了海洋生物資源利用的研究能力和技術(shù)水平,豐富拓展了海洋生物資源產(chǎn)品,增強了相關(guān)企業(yè)創(chuàng)新能力及產(chǎn)品市場競爭力,進一步拉動了海洋漁業(yè)上游產(chǎn)業(yè)鏈,為我國海洋食品現(xiàn)代加工技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)和海洋產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。

國家科技支撐計劃項目在海洋生物資源利用領(lǐng)域取得了一批重要的科技創(chuàng)新成果。例如,“海洋食品精深加工技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化示范”是迄今為止海洋食品領(lǐng)域最大的國家科技項目,突破了大宗低值魚類蛋白的化加工、海洋食品原料功效因子的高效制備、海藻新型綜合利用技術(shù)及海洋水產(chǎn)品質(zhì)量與安全控制等4項海洋食品加工的重大技術(shù);開發(fā)了低溫組合干燥等10項海洋食品與功能食品產(chǎn)業(yè)制造技術(shù);研制了低鹽魚醬油、脫敏鮐魚等80種新型海洋食品及營養(yǎng)與功能食品(基料);建立了海洋大宗低值魚類精深加工、海洋食品生物活性物質(zhì)高效制備、高品質(zhì)海藻膠加工等產(chǎn)業(yè)化示范基地7個,中試生產(chǎn)線11條,產(chǎn)業(yè)化示范生產(chǎn)線32條。“海洋生物毒素藥源高純度規(guī)模化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用開發(fā)示范”項目主要開展了海洋生物毒素藥源高純度、規(guī)模化重大關(guān)鍵共性技術(shù)的突破與攻關(guān),攻克了海洋生物藥源高純度規(guī)模化生產(chǎn)過程中的高精度檢測技術(shù)、全程工藝設(shè)計、示范生產(chǎn)線建設(shè)、新藥制劑學(xué)研究、新藥臨床前研究等關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備選型、設(shè)備安裝調(diào)試、配套設(shè)施建設(shè)、操作人員培訓(xùn)等工作,建成了海洋生物毒素藥源高純度規(guī)模化生產(chǎn)線。“西沙群島珊瑚礁生態(tài)恢復(fù)與特色生物資源增殖利用關(guān)鍵技術(shù)與示范”項目主要針對西沙群島珊瑚礁人為損毀、特色海洋生物資源破壞和珊瑚敵害長棘海星及病原微生物危害嚴重,亟須珊瑚礁生態(tài)恢復(fù)技術(shù)、特色海洋生物資源增殖技術(shù)和珊瑚病敵害防控技術(shù)等重大問題,開展珊瑚礁結(jié)構(gòu)生態(tài)修復(fù)與造礁石珊瑚增殖、特色生物資源增殖與珊瑚病敵害防控等關(guān)鍵技術(shù)研究,進行珊瑚礁生態(tài)增殖恢復(fù)技術(shù)集成與應(yīng)用示范,促進珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)功能的有效恢復(fù)和珊瑚礁特色生物資源的生態(tài)增殖,轉(zhuǎn)變漁民生產(chǎn)生活方式,發(fā)展珊瑚礁生態(tài)增殖產(chǎn)業(yè),促進珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)利用。目前,該項目已經(jīng)運行兩年并取得了重要的階段性進展。

其他

自2007年開始,財政部會同國家海洋局和科技部啟動了公益性海洋行業(yè)科研專項,該專項支持了“貝類高值化利用技術(shù)中試研究與示范”等多項海洋生物資源利用項目。國家海洋局2010年啟動了海洋可再生能源專項,部署了海洋能源微藻項目,開展海洋微藻在制備能源方面的高值化利用研究與示范。國家自然科學(xué)基金委生命學(xué)部、地學(xué)部等在海洋生物活性物質(zhì)開發(fā)、海洋微生物等方面部署了多項青年基金和面上項目。中國科學(xué)院“創(chuàng)新三期”資源環(huán)境領(lǐng)域在海洋生物活性物質(zhì)開發(fā)、海洋微生物資源利用、海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建等方面部署了一批重要方向項目(群),其中包括“海洋生物活性物質(zhì)高值利用技術(shù)”和“海洋微生物活性物質(zhì)及其組合物合成技術(shù)”重要方向項目,以及“重要海水養(yǎng)殖動物綠色產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建原理與關(guān)鍵技術(shù)”項目群和“影響我國近海生物資源變動的關(guān)鍵生態(tài)與環(huán)境過程”項目群。表3為“十一五”期間中國科學(xué)院海洋生物領(lǐng)域重要方向項目立項項目清單。

我國海洋生物資源領(lǐng)域科技發(fā)展的制約因素

海洋生物資源的開發(fā)利用是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重要的突破口,極有可能成為海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要經(jīng)濟增長點。在取得所述創(chuàng)新科技成果的同時,也存在一些制約該領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸問題。

1理論體系不完善

當(dāng)前,海洋生物領(lǐng)域的部分科技成果浮于表面,對基礎(chǔ)性科學(xué)問題和重大理論突破的關(guān)注度不夠,對制約行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的重大技術(shù)問題和關(guān)鍵設(shè)備的解決缺乏有效的方法,一些研究思路和技術(shù)方案存在“炒概念”的嫌疑,科學(xué)研究對產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支撐能力薄弱。科學(xué)研究的原始創(chuàng)新和突破能力不足,尚存在著上游和下游分離的問題,基礎(chǔ)研究的科學(xué)家關(guān)注高水平研究論文的發(fā)表,產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)專家專注于有市場潛力的產(chǎn)品開發(fā),上游的高技術(shù)和下游的產(chǎn)業(yè)化之間的有機鏈條需要鞏固和加強。

2穩(wěn)定經(jīng)費投入不足

近年來,我國逐步開始高度重視海洋科學(xué)的發(fā)展,海洋生物資源領(lǐng)域的科技投入比例也在逐年增加。但相對于我國海洋生物制品、海洋藥物、海洋食品等領(lǐng)域的巨大科研需求和重大經(jīng)濟效益產(chǎn)出,我國在該領(lǐng)域的科技投入比例尚需進一步加強。大部分海洋生物領(lǐng)域的科學(xué)家已經(jīng)擺脫了缺乏穩(wěn)定的經(jīng)費來源開展研究工作的窘境,但是還存在科學(xué)家到處爭取不同類別項目經(jīng)費進行研究的情況。需要國家自然科學(xué)基金、“973”計劃、“863”計劃、科技支撐計劃等從科學(xué)思想的培育、重大基礎(chǔ)科學(xué)問題解決、關(guān)鍵技術(shù)問題解決、產(chǎn)業(yè)化支撐體系等各方面給予長期穩(wěn)定的支持。

3科研平臺支撐能力薄弱

海洋生物利用的科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)都離不開科研條件平臺的支持。當(dāng)前,我國在海洋生物領(lǐng)域的科研條件平臺建設(shè)較為薄弱。目前尚無海洋生物領(lǐng)域的國家重點實驗室,僅擁有國家海藻工程技術(shù)研究中心等為數(shù)不多的工程中心,省部級重點實驗室、技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化中心等平臺也需要加強支持。同時,產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的體制機制方面尚存在不順暢的環(huán)節(jié),需要政府部門、企業(yè)單位、高校、科研機構(gòu)的有機集合,從理論體系建設(shè)到技術(shù)支撐能力的提升各個層面協(xié)同發(fā)展。

4人才隊伍培養(yǎng)力度不強

當(dāng)前,我國的海洋生物資源可持續(xù)利用領(lǐng)域的科研骨干主要來源于海洋化學(xué)、食品科學(xué)、水產(chǎn)品加工等傳統(tǒng)學(xué)科的延伸,真正從事該領(lǐng)域的理論研究和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的科研人才隊伍亟待加強。海洋生物資源可持續(xù)利用作為一門重要的交叉學(xué)科,需要大量具備海洋生物學(xué)、水產(chǎn)科學(xué)、食品科學(xué)、生物化學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等多學(xué)科知識背景的綜合人才隊伍,需要同時具備基礎(chǔ)科研能力和較強的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)能力的復(fù)合型人才,需要科研院所和高校采取有效措施不斷加大綜合型人才的培養(yǎng)力度。

5產(chǎn)品集成開發(fā)亟待提升

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展最終要轉(zhuǎn)化為有效的生產(chǎn)力才能發(fā)揮作用,海洋生物制品開發(fā)需要重大產(chǎn)品的開發(fā)和技術(shù)集成創(chuàng)新能力的提升。當(dāng)前,我國食品安全問題日益突出,陸源食品的安全問題受到巨大挑戰(zhàn)。海洋生物產(chǎn)品具有與生俱來的優(yōu)越性,陸源食品的令人擔(dān)憂的安全性和海洋食品的綠色、無污染、安全等形成了鮮明的對比,人們更愿意接受新型的海洋生物制品。但是我國生物制品開發(fā)的重大產(chǎn)品較少,技術(shù)集成創(chuàng)新能力略顯不足,如何開展重大產(chǎn)品開發(fā)和進行技術(shù)集成研究,推廣應(yīng)用海洋生物制品,是擺在相關(guān)企業(yè)面前的重要考驗,海洋生物制品發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)并存。

我國海洋生物資源領(lǐng)域科技發(fā)展戰(zhàn)略對策和建議

1關(guān)注重大基礎(chǔ)性科學(xué)問題和技術(shù)問題

基礎(chǔ)性科技問題的提出和解決,是海洋生物資源利用科學(xué)研究的核心推動。提出和解決制約領(lǐng)域科技進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性科技問題,將科學(xué)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)有機結(jié)合,解決我國海洋生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的瓶頸問題,提高利用的研究和技術(shù)水平,為海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展、科技成果產(chǎn)出、企業(yè)技術(shù)進步、市場經(jīng)濟發(fā)展提供強有力的科技支撐。

2加大科技投入和提高利用效率

長期穩(wěn)定的科技投入,是海洋生物資源利用科學(xué)研究的力量源泉。整合利用國家層面、部委層面、研究機構(gòu)層面的國家科技資源,加大經(jīng)費支持力度,延長穩(wěn)定支持年限。開展海洋生物利用國家科技專項研究計劃,集中全國優(yōu)勢力量開展技術(shù)攻關(guān)研究。加強資源和數(shù)據(jù)信息整合,提高資金、設(shè)備、平臺和數(shù)據(jù)等集成作用。最大限度的發(fā)揮科研經(jīng)費的作用,提高科技投入資源的使用效率,促進我國海洋生物技術(shù)領(lǐng)域重大科技成果產(chǎn)出。

3重視科研條件平臺建設(shè)

強有力的科研條件平臺是海洋生物資源利用的科學(xué)研究的物質(zhì)基礎(chǔ)。有效整合現(xiàn)有海洋生物資源利用的科技平臺資源,集中建設(shè)一批國家重點實驗室、國家工程(技術(shù))中心、省市級重點實驗室、企業(yè)技術(shù)中心、技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化中心、產(chǎn)業(yè)示范基地等;建立健全理論體系突破、技術(shù)路線可行、產(chǎn)品安全有效、市場高度認可的“官產(chǎn)學(xué)研——政府部門、企業(yè)單位、高校、科研機構(gòu)”的有機結(jié)合機制,促進理論體系突破和技術(shù)支撐能力提升。

4引進高水平領(lǐng)軍人才和培養(yǎng)中青年科研骨干

穩(wěn)定的高水平人才隊伍是海洋生物資源利用科學(xué)研究的根本保障。大力培養(yǎng)具備海洋生物學(xué)、水產(chǎn)科學(xué)、食品科學(xué)、生物化學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)的綜合性人才,引導(dǎo)相關(guān)領(lǐng)域人員專職從事海洋生物資源可持續(xù)利用的研究。加強技術(shù)人員的培養(yǎng)和引進,提高海洋生物科學(xué)領(lǐng)域整體技術(shù)水平。注重引進國際高水平領(lǐng)軍人才,重視培養(yǎng)本土領(lǐng)軍人才,加強中青年骨干人才的穩(wěn)定支持力度,培養(yǎng)造就具備科學(xué)研究、技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的綜合性高水平人才隊伍。

5重視新型海洋生物制品的研發(fā)和宣傳

市場廣闊的海洋生物制品是開展海洋生物資源利用科學(xué)研究的最終出路。吸取陸源食品安全問題的經(jīng)驗教訓(xùn),集中力量提高新型海洋生物制品的科技含量。開發(fā)重大新型海洋生物制品,重點開發(fā)深海微生物活性物質(zhì)、新型海洋生物醫(yī)用材料、臨床腸內(nèi)營養(yǎng)制劑、海洋生物酶制劑等國家迫切需求的科技產(chǎn)品,重點關(guān)注技術(shù)集成創(chuàng)新能力的提升。有序開展科普宣傳,樹立海洋生物制品的良好的市場形象,為科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力提供良好的社會氛圍。

前景展望

“十一五”期間,我國通過“973”計劃、“863”計劃、科技支撐計劃、行業(yè)專項、部門項目部署等方面,在海洋生物資源利用領(lǐng)域組織實施了一系列重要項目。這些項目的部署和順利實施,在我國海洋生物活性物質(zhì)、海洋功能食品、海洋微生物活性先導(dǎo)化合物、水產(chǎn)品加工技術(shù)與設(shè)備等方面的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和科技支撐能力提高方面發(fā)揮了重要的作用,大大推動了我國海洋生物資源利用的基礎(chǔ)理論和技術(shù)開發(fā)的發(fā)展。同時,我國海洋生物資源利用在理論體系、經(jīng)費投入、科研平臺、人才隊伍、產(chǎn)品開發(fā)等方面也存在一些制約發(fā)展的問題。需要政府部門、企業(yè)單位、高等院校、科研院所等采取有效措施,針對制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題和核心技術(shù)問題,關(guān)注重大基礎(chǔ)性科學(xué)問題和技術(shù)問題,加大科技投入提高利用效率,重視科研條件平臺建設(shè),穩(wěn)定支持高水平領(lǐng)軍人才和中青年科研骨干,重視新型海洋生物制品的研發(fā)和輿論宣傳。從而促進海洋生物資源可持續(xù)利用基礎(chǔ)理論體系突破和技術(shù)支撐能力提升,提高海洋生物資源可持續(xù)利用的科技含金量,樹立海洋生物制品良好的市場形象,促進重大科技創(chuàng)新成果的產(chǎn)出,為科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力提供良好的社會氛圍。