生物科技給人們生活的方方面面都帶來(lái)巨大的變化。

　　在生物醫(yī)療方面，干細(xì)胞、基因測(cè)序、生物芯片等核心技術(shù)的應(yīng)用，不但使得糖尿病、心腦血管疾病、傳染性疾病等得到更好的治療，還讓傳統(tǒng)的末端疾病治療轉(zhuǎn)為前端的診斷和預(yù)防，讓預(yù)防疾病成為可能。

　　在農(nóng)業(yè)方面，生物科技帶來(lái)一系列突破：轉(zhuǎn)基因技術(shù)可極大提升農(nóng)作物的抗病蟲(chóng)能力；組織培養(yǎng)技術(shù)縮短了農(nóng)作物的生產(chǎn)周期；超級(jí)稻技術(shù)突破了畝產(chǎn)1000 公斤，為世界糧食短缺問(wèn)題提供了解決方案。

　　在能源方面，生物乙醇、生物柴油、生物發(fā)電、生物氫等生物質(zhì)能在全球能源投資中也受到前所未有的關(guān)注。

　　聯(lián)合國(guó)環(huán)境署發(fā)布的《2019全球可再生能源投資趨勢(shì)》報(bào)告顯示，2010-2019年間，全球可再生能源投資總額達(dá)到2.6萬(wàn)億美元。與此同時(shí)，2018年的可再生能源投資為2729億美元，達(dá)到化石燃料發(fā)電投資的三倍。

　　在傳統(tǒng)制造業(yè)領(lǐng)域，生物科技也有突破。工業(yè)生物技術(shù)使傳統(tǒng)化工、造紙、食品等工業(yè)領(lǐng)域的制造工藝發(fā)生質(zhì)的變化，不僅提高了生產(chǎn)效率，還降低了污染物排放。

　　比如，清華大學(xué)旗下北京藍(lán)晶微生物科技公司和山東百盛生物科技有限公司投資建設(shè)的塑料生物反應(yīng)器，通過(guò)微生物發(fā)酵過(guò)程，生產(chǎn)出可降解的生物塑料產(chǎn)品PHA。PHA可替代石油基塑料解決白色污染問(wèn)題，其生產(chǎn)成本僅是石油基塑料的50%。

　　據(jù)專家預(yù)測(cè)， 2025年之后，生物經(jīng)濟(jì)進(jìn)入成熟期后，生物技術(shù)將對(duì)更多產(chǎn)業(yè)帶來(lái)影響和顛覆，并最終對(duì)整個(gè)人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

　　生物技術(shù)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)也十分巨大。2017年，生物經(jīng)濟(jì)全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了2402億美元。

　　專家據(jù)此預(yù)測(cè)，伴隨著基因工程的進(jìn)步發(fā)展、生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)的成熟，生物制造、生物能源、生物環(huán)保將快速興起，全球生物產(chǎn)業(yè)的銷售額將每5年翻一番，年增長(zhǎng)率高達(dá)30%，是世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率的10 倍。

　　2020年6月，麥肯錫在《生物革命：創(chuàng)新將改變經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和我們的生活》報(bào)告中預(yù)測(cè)，“未來(lái) 10至20 年，4萬(wàn)億美元的經(jīng)濟(jì)價(jià)值將由合成生物主導(dǎo)?！?/p>

　　《時(shí)代》更是預(yù)測(cè)，“2020年后人們將進(jìn)入生物經(jīng)濟(jì)時(shí)代，生物經(jīng)濟(jì)將產(chǎn)生10倍于信息經(jīng)濟(jì)的規(guī)?！薄?/p>

　　然而，生物科技在改變?nèi)祟惿畹耐瑫r(shí)，也有六大坎兒需要突破。

　　01

　　超復(fù)雜

　　生命體本身的復(fù)雜程度導(dǎo)致了生物科技研發(fā)困難重重。

　　以研制疫苗為例，從2003年的SARS疫苗，到2009甲型H1N1流感疫苗，再到2017年埃博拉疫苗，研制過(guò)程都十分艱辛。業(yè)界甚至認(rèn)為，疫苗研制的成功可能要靠些運(yùn)氣。由于疫苗針對(duì)的是最難以控制的微生物，即細(xì)菌或病菌，往往研制過(guò)程耗時(shí)耗力。

　　再來(lái)看此次新冠疫苗。根據(jù)世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示，目前全世界已經(jīng)有184個(gè)國(guó)家和地區(qū)加入“新冠肺炎疫苗實(shí)施計(jì)劃”，截至10月19日，各國(guó)正在研發(fā)并登記在冊(cè)的候選新冠疫苗共有198種，其中44種已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，全球進(jìn)入疫苗競(jìng)賽。

　　然而，疫苗的研制過(guò)程中也爆發(fā)出一些問(wèn)題。在10月16日-21日一周之內(nèi)，韓國(guó)出現(xiàn)了9例接種流感疫苗后死亡病例，但死亡病例是否與接種疫苗存在直接的因果關(guān)系尚不明確。這讓人們對(duì)于新冠疫苗的有效性與強(qiáng)副作用產(chǎn)生擔(dān)憂。

　　目前中國(guó)已經(jīng)有13個(gè)疫苗進(jìn)入臨床試驗(yàn)，并且有4個(gè)疫苗進(jìn)入III期臨床試驗(yàn)。這4個(gè)進(jìn)入III期臨床試驗(yàn)階段的疫苗總體上進(jìn)展順利，截止到10月20日，已經(jīng)有約6萬(wàn)名受試者，且他們并未出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)病例。盡管我國(guó)疫苗研制進(jìn)展相對(duì)較快，但官方至今仍未給出大規(guī)模接種的具體時(shí)間。

　　以上疫苗研發(fā)過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題，主要因?yàn)橐呙缪兄频膬纱箅y點(diǎn)：首先，適宜研發(fā)疫苗的病毒株的獲取；其次是疫苗的制備。其中，疫苗的制備最為復(fù)雜。由于新冠病毒蛋白外殼的抗原性很低，依據(jù)其蛋白外殼制作疫苗有很大困難，而核酸疫苗的制作也有很多難點(diǎn)，特別是屬于RNA病毒的冠狀病毒，其變異可能性較大。

　　因此，科學(xué)家研制疫苗的時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)。不僅如此，疫苗研制出來(lái)，還要經(jīng)過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，以及I、II、Ⅲ臨床試驗(yàn)。這也是新冠疫苗至今沒(méi)有上市的主要原因之一。

　　然而，即便疫苗研制成功也不是萬(wàn)事大吉，因?yàn)榭赡芑ㄙM(fèi)很大精力研制成功了，病菌卻消失了。此類事件也曾有過(guò)先例。

　　比如，SARS疫苗研制過(guò)程中，2003年4月末某生物制品公司申請(qǐng)研發(fā)，經(jīng)過(guò)1年8個(gè)月的刻苦研發(fā)，終于在2004年12月宣布SARS滅活疫苗1期臨床研究完成，但SARS此時(shí)卻已退出歷史舞臺(tái)，過(guò)了十幾年，疫苗也沒(méi)派上用途。

　　02

　　資金坎

　　生物科技是個(gè)燒錢(qián)的領(lǐng)域。人們一直爭(zhēng)論新冠疫苗是否免費(fèi)為廣大民眾接種，就連十三屆全國(guó)人大也提出 “將接種新冠肺炎疫苗納入醫(yī)保全額報(bào)銷的建議”?？墒牵?0月9日，國(guó)家醫(yī)療保障局表示，此次疫苗接種人數(shù)眾多，所需費(fèi)用總額高，明顯超出醫(yī)?；鸪惺苣芰Α?/p>

　　那么，疫苗注射到底要多少錢(qián)？近日，嘉興疾控發(fā)布通知，特殊人群可以緊急接種尚未注冊(cè)的新冠疫苗，價(jià)格是200元/支（瓶），2劑次共400元。由此可知，尚未正式注冊(cè)新冠疫苗價(jià)格為200元一支，但注冊(cè)完后疫苗價(jià)格尚不知曉。

　　根據(jù)有關(guān)猜測(cè)，實(shí)際價(jià)格與此差別也不會(huì)太大。據(jù)此估算，每人400元的接種費(fèi)用，幾億人口的接種量，算下來(lái)要有幾千億的疫苗接種費(fèi)用。這樣的需求體量堪稱龐大，那么，疫苗研發(fā)到底要花多少錢(qián)？

　　非盈利組織流行病預(yù)防創(chuàng)新聯(lián)盟(CEPI)計(jì)劃資助一系列新冠病毒疫苗研發(fā)項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)評(píng)估認(rèn)為，為了對(duì)沖研發(fā)失敗的風(fēng)險(xiǎn)，需要在開(kāi)始時(shí)擴(kuò)大候選疫苗的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)2021年3款候選疫苗提交上市申請(qǐng)的目標(biāo)需要約20億美元。

　　由于流行病毒的疫苗研制費(fèi)用比較接近，我們可從之前的禽流感病毒疫苗研制費(fèi)用中窺知一二。2008年H5N1型禽流感病毒過(guò)程中，GSK(葛蘭素史克)聲稱為了開(kāi)發(fā)禽流感病毒疫苗Prepandrix花費(fèi)了20億美元。

　　有專業(yè)人士根據(jù)中國(guó)國(guó)情特點(diǎn)計(jì)算得出結(jié)論，如果在一批流感疫苗研發(fā)項(xiàng)目中最終只有5款疫苗獲批上市，那么對(duì)于這5款而言，平均研發(fā)費(fèi)用為3.725億美元。

　　03

　　生物安全坎兒

　　生物科技帶來(lái)的生物安全問(wèn)題更加令人不安。

　　2001年澳大利亞滅鼠災(zāi)過(guò)程中，科學(xué)家把白細(xì)胞介素－4（IL－4）基因?qū)胧筇旎ú《?，希望這種基因工程化的鼠天花病毒可以通過(guò)“免疫避孕”的方式降低鼠的繁殖力。

　　結(jié)果，重組的鼠天花病毒毒力劇增，五分之三的野生鼠因此喪命，不僅如此，那些原本對(duì)鼠天花病毒具有免疫力的鼠也同樣難逃一死。一個(gè)簡(jiǎn)單的基因重組，結(jié)果卻是毀滅性的。這讓人類在使用基因技術(shù)時(shí)不得不更加謹(jǐn)慎。

　　除此之外，基因污染與轉(zhuǎn)基因安全性一直飽受爭(zhēng)議。轉(zhuǎn)基因安全問(wèn)題已有太多文章論述，這里不再贅述，我們以基因污染問(wèn)題為例。

　　Recombinetics 公司利用質(zhì)粒進(jìn)行基因編輯操作，即將攜帶基因編輯工具 TALENs 和涉及無(wú)角的基因變異的質(zhì)粒植入細(xì)胞，編輯后的細(xì)胞用于克隆。2015 年，通過(guò)此技術(shù)，產(chǎn)生了兩頭無(wú)角牛 Buri 和 Spotigy，它們成為當(dāng)時(shí)各大國(guó)際媒體報(bào)道的寵兒。

　　Recombinetics 公司一直宣稱，他們確切知道基因應(yīng)該去哪里以及其所在的位置，并擁有基因編輯沒(méi)有脫靶的證據(jù)。然而，美國(guó) FDA 的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，這頭名為 Buri 的公牛體內(nèi)存在一段細(xì)菌 DNA，是具有抗生素抗性的基因片段。

　　FDA 稱，這是一段在基因編輯過(guò)程中無(wú)意添加進(jìn)去的基因片段。這就是基因編輯中產(chǎn)生的錯(cuò)誤，導(dǎo)致質(zhì)粒污染。其后果尚不可知，也很難斷定這種基因污染是否會(huì)遺傳給后代。

　　此外，在生物科技研發(fā)中，生物的毒性、過(guò)敏性，致病性人為地?cái)U(kuò)大。比如，美國(guó)一個(gè)研究室曾試圖用巴西堅(jiān)果中的2S清蛋白作基因工程，然而，2S清蛋白是一種過(guò)敏源，重組其基因會(huì)使一些原本不含該過(guò)敏源的生物也具有過(guò)敏性，擴(kuò)大了過(guò)敏的范圍。最終該實(shí)驗(yàn)因?yàn)樯锇踩员煌Ｖ沽恕?/p>

　　04 

　　社會(huì)安全坎兒

　　1、生物信息安全

　　生物科技研究過(guò)程中，收集大量的生物信息，尤其是人體信息，如何確保這些生物信息安全？

　　以基因檢測(cè)為例，在檢測(cè)過(guò)程中，需要把把受檢者的基因從血液或其他細(xì)胞中提取出來(lái)。如果當(dāng)事人個(gè)人產(chǎn)權(quán)的基因信息因某種原因被泄露，就可能會(huì)引發(fā)基因歧視，甚至被某些人利用產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

　　2、基因武器

　　基因武器問(wèn)題是國(guó)際上普遍的擔(dān)憂。一方面，如果基因武器被用來(lái)作為非常規(guī)武器，其后果不堪設(shè)想。另一方面，如果基因武器被恐怖分子利用，那將是毀滅性的。

　　比如，2005年，《美國(guó)科學(xué)院學(xué)報(bào)》發(fā)表的魏因的一篇《關(guān)于用布氏桿菌毒素污染牛奶》研究報(bào)告中，詳盡地描述了制造毒奶的方法并討論了如何防范的可能方案。

　　不僅如此，魏因還在《紐約時(shí)報(bào)》上發(fā)表了題為《獲得毒奶》的分折文章，通俗化闡述了論文的內(nèi)容。美國(guó)當(dāng)局認(rèn)為，這簡(jiǎn)直是在為恐怖分子提供制造毒奶的“路線圖”。其文章因此遭到“下架”。

　　1995年諾貝爾得主羅特伯雷特曾為Science雜志寫(xiě)過(guò)一篇題為《科學(xué)家的希波克拉底誓言》的短文。在文中，他寫(xiě)道，“許多科學(xué)家仍然生活在精神的象牙塔里，他們聲稱‘為科學(xué)而科學(xué)’，‘科學(xué)是中性的’，‘科學(xué)不能因其被濫用而受譴責(zé)’等”“如今人們都在談人權(quán)，卻很少提到人的責(zé)任?？茖W(xué)給人類帶來(lái)了很多好處，同時(shí)也帶來(lái)了更多的責(zé)任”。

　　他希望“制定一個(gè)類似于希波克拉底誓言的科學(xué)家誓言，在他們畢業(yè)時(shí)都要按此宣誓，正如在醫(yī)學(xué)行業(yè)中那樣”。

　　05

　　倫理坎

　　在生物運(yùn)用于人體，某些人試圖扮演上帝角色之時(shí)，倫理問(wèn)題引發(fā)的爭(zhēng)論從未間斷過(guò)。

　　比如，1997年“克隆羊”問(wèn)世之初就引發(fā)了全世界廣泛討論；再如，2018年世界首例免疫艾滋病的基因編輯嬰兒“娜娜”、“露露”在中國(guó)誕生，這引發(fā)了中國(guó)122名科學(xué)家聯(lián)名譴責(zé)。倫理問(wèn)題始終是基因科學(xué)的坎兒。

　　有人提出，若基因技術(shù)使得一個(gè)孩子有幾個(gè)父母，到底誰(shuí)是孩子的合法父母？胚胎成為商品，那么人是不是也是商品?確實(shí)，倫理的模糊、混亂和顛倒極易導(dǎo)致心理和感情上的扭曲。

　　06

　　其他問(wèn)題

　　當(dāng)為了解決一些生物難題而不得不傷害其他生物時(shí)，這類研究究竟是好是壞呢？

　　舉一個(gè)極端的例子，此次新冠疫苗研制中，英國(guó)制藥公司葛蘭素史克在流感疫苗中使用鯊魚(yú)角鯊烯。提取一噸角鯊烯需要?dú)⒑Υ蠹s3000條鯊魚(yú)，而該公司今年5月曾表示，將生產(chǎn)十億劑這種佐劑用于生產(chǎn)對(duì)抗新冠肺炎的疫苗。這就意味著，每年大約有300萬(wàn)只鯊魚(yú)因角鯊烯而被捕殺。

　　07

　　大國(guó)重器

　　生物科技的六大坎兒恐怕將長(zhǎng)期伴隨著生物科技的發(fā)展而不斷演化甚至影響其發(fā)展路徑。然而，生物科技帶來(lái)的生物經(jīng)濟(jì)卻是天文數(shù)字因而備受關(guān)注。僅2019 年，我國(guó)私營(yíng)部門(mén)向生物產(chǎn)業(yè)投入了144億美元。

　　各大國(guó)也早已把生物經(jīng)濟(jì)看成是“大國(guó)重器”。

　　2010年，歐洲生物工業(yè)協(xié)會(huì)提出《構(gòu)建歐洲生物經(jīng)濟(jì)2020》政策報(bào)告；

　　美國(guó)早在 2012 年就出臺(tái)了“國(guó)家生物經(jīng)濟(jì)”藍(lán)圖；

　　2013年7月，德國(guó)政府發(fā)布生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略；

　　英國(guó)政府2017年批準(zhǔn)了一項(xiàng)200億英鎊的綜合計(jì)劃，以支持未來(lái)10年對(duì)生物科技創(chuàng)新公司的投資，同時(shí)，2018年的英國(guó)養(yǎng)老基金將被適度用于支持生命科學(xué)；

　　2019年5月，意大利發(fā)布了《意大利的生物經(jīng)濟(jì)：為了可持續(xù)意大利的新生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略》；

　　2019年6月，日本正式發(fā)布了《生物戰(zhàn)略2019——面向國(guó)際共鳴的生物社區(qū)的形成》，提出“到2030年成為世界最先進(jìn)的生物經(jīng)濟(jì)社會(huì)”；

　　2020年美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、工程院與醫(yī)學(xué)院發(fā)布了一份名為《保護(hù)生物經(jīng)濟(jì)》的重要報(bào)告；

　　2020年德國(guó)聯(lián)邦內(nèi)閣通過(guò)了“國(guó)家生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略”。

　　不管怎樣，生物科技都將成為人類未來(lái)發(fā)展的重要基石，在發(fā)展中，繼續(xù)進(jìn)化、突破、糾結(jié)。

　　關(guān)于生物經(jīng)濟(jì)未來(lái)的發(fā)展、各大國(guó)的博弈內(nèi)幕，可參見(jiàn)福卡智庫(kù)的內(nèi)部報(bào)告《“摸著石頭”遙望生物經(jīng)濟(jì)彼岸》系列文章。