全 文 ：印度生物技术未来 10年发展规划浅析
刘娅
(中国科学技术信息研究所, 北京 100038)
由于在食品、健康和环境方面可能具有的巨大
应用前景, 生物技术目前被各国寄予厚望,成为各国
研究开发的重中之重。近 10多年来, 生物技术产业
一直是印度政府重点扶持的三个高新技术产业之
一。2005年 3月31日,印度科学技术部官方网站最
新发布了未来 10年/国家生物技术发展战略0计划
草案 ( Nat ional Biotechnolo gy Development St rate-
gy)。鉴于印度和中国一样,既是全球的人口和农业
大国,又是世界生物技术领域的活跃力量。因此,了
解未来一段时间内印度的走向会对我国生物技术领
域的定位和发展起到一定的借鉴作用。
1 印度生物技术发展基本现状
印度在其/ 2020年科技远景发展规划0中明确
提出: 到 2020年,印度不仅要成为世界经济强国,还
要成为信息技术大国、生物技术大国和核技术大国。
印度政府希望通过发展生物技术产业在新的世纪里
解决农业、健康、产业加工以及环境等社会发展问
题,同时以生物技术产业为基础,带动国家新的经济
增长。印度的目标是:生物技术产业在 2010年达到
50亿美元的收入,并创造 100万个工作岗位。
近几年来, 印度的生物技术产业发展迅速,产业
年增长达 39%。2003~ 2004 年生物技术产品和服
务市场价值达到 7. 05亿美元。印度卡纳塔克邦生
物技术产业组织指出: 印度生物技术产业目前的投
资大约是 20亿美元, 预计到 2010年末投资额将达
到 100亿美元。印度生物技术产业内各领域的市场
份额的具体情况如下: 生物制药领域具有最大市场
份额达 76%; 生物农业领域为 8. 42% ; 生物技术服
务领域为 7. 70%; 工业产品领域为 5. 50% ;生物信
息领域为 2. 45%。生物技术服务领域在 2003 ~
2004年成长最快,增长为 100%,生物农业领域和生
物制药领域也各有 63. 64%和 38. 55%的增长。
目前,印度生物技术企业在无菌培养,微生物及
动物细胞处理, 动植物产品提取,动植物培养及生物
反应和加工设备基础设施建设方面具有产业优势。
印度现有上百所国家研究实验室的数千名研究人员
在从事相关研究。全国有超过 300所大学教育和培
训机构提供生物技术、生物信息学以及生物科学方
面的学历教育和培训, 每年培养的学生大约有
500 000名。此外,印度 100多所医科大学每年还会
向社会输出17 000医学从业者。在生物科学和工程
领域,每年还培养大约 300 000研究生和 1 500 名博
士生。
2 / 国家生物技术发展战略0对技术发展的
规划
为了促成印度未来在生物技术领域获得进一步
突破,并确立其在世界竞争格局中的优势地位, 印度
生物技术局( DBT )与印度科学技术部共同起草了未
来 10 年/国家生物技术发展战略0计划 ( Nat ional
Biotechnolog y Development Strategy ) , 并于 2005
年 3月公开发布了草案。该计划从人力资源建设、
基础设施建设、产业与贸易、生物技术工业园和孵化
器建设、管理机制、促进公众参与以及技术发展路线
图等方面对未来 10年印度生物技术的发展进行了
较为详尽的规划。在草案中, 生物技术被划分为 11
个大的领域,分别是: 农业与食品生物技术、生物资
源、环境、工业生物技术、预防性与治疗性医用生物
技术、再生药物与基因药物、诊断生物技术、生物工
程和纳米生物技术、生物信息学和以信息技术为支
撑的生物技术、临床生物技术与研究服务、知识产权
与专利法。本文以下分别对前 10个领域的规划内
容进行重点介绍。
2. 1 农业与食品生物技术
在该领域内,印度科学技术部确定了农作物、牲
生物技术通报
#国际交流# BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2005年第 4期
畜、水产养殖与海洋生物技术、食品与营养、生物肥
料与生物杀虫剂 5个优先发展子领域。这些子领域
各自关注的重点分别是:
#农作物
在本领域中, 农作物特性方面将致力于增加产
出、增强对病虫害的抵抗性、增强非生物逆境忍耐
性、改善质量和生命期、进行雄性不育工程和单性生
殖研究。优先研究的农作物品种包括: 水稻、小麦、
玉米、高粱、树豆、鹰嘴豆、花生、芥菜、大豆、马铃薯、
番茄、香蕉、棉花、甘蔗、油菜、木薯和柑桔。在对这
些农作物研究中, 基因修饰作物和新品种均会得到
相同程度的关注。
#牲畜
本领域研究将重点强调增加产出、提高质量、增
强抗病性、生产具有治疗作用的产品和高质饲料。
优先研究的牲畜品种包括:水牛、奶牛、绵羊和山羊。
研究将涉及动物健康、营养、基因转植和基因生物
学。
#水产养殖与海洋生物技术
本领域研究将集中在:增强抗病性,提高产出和
繁殖效果、以水生物种为生物反应器来进行水产品
生产,利用海藻和其他海洋生物生产具有附加值的
产品,研究可用于污染监测的生物传感器。优先研
究物种包括:鲤鱼、草虾、淡水虾。
#食品与营养
本领域的研究重点为:开发用于评估食品安全
的生物技术工具; 研究可检测各种食品携带病原体
的快速测查方法; 研究检测转基因食品与产品的手
段;开发有利于人体健康的营养补充品/健康食品/
功能食品;为学龄儿童开发即食型和营养增强型食
品;开发治疗用协助生物菌以及生物食品添加剂。
#生物肥料与生物杀虫剂
本领域研究重点为:寻找具有优良品质的微生
物株; 进行优良植株的培育;进一步探寻共生固氮作
用原理;研究发酵优化(基础技术、改善生命期、更优
质量标准) ;建立具有公信力的质量控制实验室和转
基因产品标准。
为了保证农业与生物技术领域的研究取得成
效,印度将采取如下措施来进行推动:
#通过建立基因库、大力给与持续支持等方式推动
产品开发;
#加强公共部门与公共部门、公共部门与私营机构
的合作,政府资助项目中最少有 30%项目必须拥有
能完成产品商业化的商业合作伙伴;
#成立包括专家、农业部、农业研究委员会、生物技
术局等在内的跨部门农业生物技术委员会以协调各
方面工作。
2. 2 生物资源
印度是全球 12大生物多样性中心之一, 拥有全
球约 8%的生物多样性资源。在动物资源方面, 据
估计印度现有 86 874个物种, 占全球动物多样性的
7. 25%。由于地方性生长要求高以及环境恶化等因
素影响,某些对经济和社会极其重要的动物物种现
正在逐渐减少。因此, 相关动物物种和产品的研究
开发将成为关注焦点。同时,生物技术还将被用于
以开发有用产品为目标的分子特性分析和生物筛
查。此外,利用经过选择的物种作为生物反应器来
生产复杂蛋白质是另一研究重点。在植物资源方
面,印度拥有 45 000多种物种, 占全球资源的 11%。
当前基因侵蚀形势严峻, 如何进行基因保护将是该
子领域的关注重点。研究重点还包括:采用分子方
法或基于机制的筛查方法来发现新基因和相关产
品;大规模培植具有市场价值的观赏性植物; 利用生
物转化方法将代谢中间产物或次级代谢物转化为具
有附加值的产品。此外, 经过严格筛选物种的基因
组学、蛋白质组学和代谢组学方面的应用也会得到
关注。在微生物资源方面,印度的优先考虑是: 对已
有的一手和二手数据进行建档;勘察印度东北部和
其他极端环境中的微生物群,以发现新的具有生物
活性的分子;利用分子方法对尚不能培育的微生物
进行研究、鉴定和筛查。在海洋资源方面,印度将致
力于发掘新基因并研发诸如生物高聚合物、新生化
酶等基因产物,利用海洋生物进行生物传感器和生
物反应器的研发, 并探索深海生物在人类健康方面
的可能应用。
印度在该领域将采取的主要措施包括: 大力培
养分类学和微生物生态学方面人才;推进信息交流
网络的建立,加强不同领域人才之间的交流; 对药用
植物的获取和买卖进行管理, 以保证可持续发展;加
强公私协作,推动产品研发;对已发掘的基因建立基
72 生物技术通报 Biotechnology Bullet in 2005年第 4期
因库;建立海洋生物技术研究所和草药生物技术研
究所等一批相关机构。
2. 3 环境
在利用生物技术保护环境方面印度已经进行了
很多尝试,但目前社会的接受程度尚待提高。未来
印度在环境生物技术方面的目标是: 研究开发对环
境进行风险评估和质量监控具有成本效益、清洁的
方法和产品;对环境恶化区域的生态修复;将抗毒性
化学物转化为无毒副产品;废弃物的生物复育;具有
附加值的生物质产品; 通过生物技术干预来控制生
物入侵;绿色加工技术和迁地保育技术等。
为了扩大生物技术在环境方面的应用, 印度拟
采取如下措施来加以推动:加强研究机构与企业、公
共部门和私营企业之间的联系与合作; 鼓励中小企
业积极参与;强化法制监管;提高全社会对生物科技
在废弃物处理方面作用的认识水平; 增强全社会对
知识产权的保护意识。
2. 4 工业生物技术
工业生物技术也被称作白色生物技术, 在利用
生物系统在化学制品的生产方面有较大应用价值。
其主要技术基础是生物催化与发酵技术以及分子基
因和代谢工程方面的一些技术突破。印度在该领域
的关注焦点是: 减少排放物中的化学成分和有毒成
分;研发生态友好的非化石燃料;研发可用于工业处
理的绿色技术。
2. 5 预防性与治疗性医用生物技术
民众健康对社会经济发展意义重大, 因此,根据
当地健康体系的实际需要积极采用生物技术和相关
产品并促进生物技术在健康保健中的推广非常重
要。在本领域内, 印度的研究重点将集中在如下方
面:
#基础研究和应用研究的重点是:分子与细胞生物
学、基因组学、蛋白质组学、系统生物学、干细胞生物
学、RNA干扰、宿主反应以及平台新技术;
#探寻重要疾病的发病机理以及疾病传播的分子力
学机理;
#产品开发将集中于: 疫苗、诊断方法、基于细胞和
组织更换的新型治疗手段、治疗性抗体、草药、植物
基药物、核酸制品、治疗法、药物及疫苗的运输、新型
抗细菌剂。
#以提高生产和制造工艺为目的的研究和以改善诊
断手段为目的的生物试剂的本地化生产研究将受到
支持。
为了促进发展, 印度将在基础设施、网络建设以
及行政管理方面采取措施。例如,建立演绎研究中
心,建立干细胞中心虚拟网络, 建立脐带干细胞库,
成立跨部门工作组协调工作,对复合药物制品的管
理规范和管理流程进行改革, 等等。
2. 6 再生药物与基因药物
印度政府认为, 干细胞和再生性药物研究的成
果会对人类健康生命的延长带来真正实惠, 但从现
状看,在从理论研究到临床应用的过程中还存在许
多涉及科学的、道德伦理的和安全方面的挑战需要
应对。印度需要关注干细胞研究的潜在医疗用途,
需要通过完善管理来确保最终使用者的安全和使用
质量,需要采取措施来对从实验室到市场的全程实
施有效监管。为此, 政府将采取如下措施: 在 2005
年年底以前出台针对再生药物的人体组织法令
( Human Tissue Act ) ; 创建 DNA库和干细胞库;出
台关于动物性试验的法律;对人体组织工程产品进
行管制;加强知识产权和技术机密的保护;通过各种
方式来减少公众对技术的恐惧。
2. 7 诊断生物技术
未来在对疾病风险的测查、对传染病和慢性病
的早期发现以及对疾病后果预测方面会出现一系列
新的诊断方法,这些方法应当是可实时应用且低成
本的。生物技术在上述应用上可大有作为。值得关
注的方面包括:生物传感器和基因放大技术可应用
于实时药物研制; 免疫蛋白质体学可应用于开发新
型诊断方法;药物基因组学可以揭示与缺陷或丢失
基因相关的大量信息。因此, 差异化药物(也称为个
性化药物)研究也是药品开发的新方向。印度政府
将采取如下措施来推动相关工作的开展: 单独建立
诊断生物技术研究机构, 以鼓励和支持药物基因组
学在临床应用方面的各项研究;鼓励既有实践经验
又有药理学/药物动力学方面专才的人员参与研究;
鼓励将研究成果转化为临床应用;鼓励生物制药企
业在其药物申报中涵盖药物基因数据。
2. 8 生物工程与纳米生物技术
生物工程技术涵盖了组织工程、治疗用生物材
732005年第 4期 刘娅: 印度生物技术未来 10年发展规划浅析
料、生物医疗设备和仪器以及生物传感器等研究范
围。纳米结构材料与装置在先进诊断技术、生物传
感器、目标传递以及智能药物方面应当具有巨大应
用前景。生物工程技术与纳米技术结合, 将会推动
具有增强功能的先进生物材料产生。同时, 纳米技
术与组织工程技术结合也有可能在未来 10年中催
生真正的器官更换技术。
印度丰富的人类生物多样性能提供庞大的人类
基因信息。因此可以进行独一无二的基因组和基因
药物的研究。印度未来 10年将在生物工程技术研
究中重点关注以下领域: 基于组织工程的皮肤、软
骨、角膜、急性肝功能支持、大骨骼修补以及小动脉
的研发;用于药物运输以及控制释放的生物材料研
发;再生性疗法、药物疗法和干细胞技术研发; 先进
的血液兼容表面材料研发;先进的烧伤与伤口敷料
研发; 生物检测和生理监测研发;用于检查和监控新
陈代谢、探查特殊遗传物质和家庭监控用的生物传
感器研发;基于合成陶瓷材料的牙科及骨科用材料
研发;组织工程与合成产品的安全性评价方法的研
究。纳米生物技术研发将集中在以下领域: 微机电
系统、医用电子与光纤; 分析用生物分子芯片; 基于
碳纳米管的生物传感器; DNA 纳米线和 DNA 电特
性。
为了推动研发与产业化进程,印度还将推行一
系列保障措施, 包括: 组建跨部门的工作组; 以加快
新型医疗器械的推广为目标,建立有效行政管理制
度;组建跨领域研究小组;构建研究机构与产业间的
联系,促进研究成果产业化。
2. 9 生物信息学和以信息技术为支撑的生物技术
印度在化学、计算机科学、软件、健康和生物学
等方面具有一定技术优势。生物信息学是生物技术
领域开展尖端研究的一种极其重要的工具, 印度会
将生物信息学在一系列广泛领域内加以应用,例如:
生物学;勘查;生物资源保护和管理; 产品、流程和未
加工材料的评估; 国家重大项目规划和监控方面的
复杂数据管理; 满足制药和生物科技领域的合同服
务和商业外包方面的相关需求。
在利用生物信息学探寻生命科学领域时, 很重
要的一点是要形成可以以信息技术为工具来解决的
计算生物学方面的问题, 这就需要生物学家和信息
科学专家的通力合作。因此,印度将采取一系列措
施来促进这方面能有所突破:
开展各种层次和各种方式的教育和培训活动。
生物信息学领域每年计划培养 50~ 100名高质量的
博士、500名硕士和 500名持有高级专业证书人员;
将为蛋白质折叠研究和药物开发建设具有 10
万亿次浮点计算能力的超级计算设施,为该领域的
研究等活动提供特殊费率的宽带网连接服务;
开展对各种公共数据库资源和软件的测试并将
资源提供给研究人员;
建立跨部门的独立机构来协调、指导和管理协
作行动计划;信息数据局将在 5年内增加 3倍投资;
将新建生物信息技术科技园,对高风险项目将
采取特殊支持机制。
2. 10 临床生物技术和研究服务
药物的研发成本大部分来源于临床试验, 印度
大量和多样的疾病和病人会为临床试验提供巨大的
机会,因此印度可以成为强大的临床试验基地。过
去几年中印度在临床生物技术方面取得了一系列成
果,具有在该领域取得优势和回报的潜力。同时,在
进行可以获得高价值知识产权的生物标记和新药理
基因信息的长期研究方面,印度也可以拥有很多机
会。但是基础建设方面还需要加强,用于临床试验
的各种文档和病人需要到位。
随着国际大制药企业为降低成本而不断将业务
外包,印度在开展合同研究服务方面面临着一系列
机会。印度企业可以以承接外包研究服务为开始,
一旦收益达到一定水平就可以转型为自主研究开
发。目前印度在知识产权保护方面还很薄弱。因
此,需要制定相关政策以实施专利保护。此外, 与印
度企业在海外开发的生物技术药物、国外开发药物
对印度企业的授权许可以及国外企业在印度子公司
所开发药物相关的各种管理规定也需要出台。
3 相关启示
从印度对未来 10 年生物技术发展的规划可以
看出,生物技术产业未来的巨大利润空间、可能创造
的就业岗位以及印度目前本身所具有的一些特有条
件使印度政府对生物技术在印度发展的未来充满了
信心。政府希望通过发展生物技术产业解决农业、
(下转第 78页)
74 生物技术通报 Biotechnology Bullet in 2005年第 4期
耕农的生活。
6 农业生物技术的应用前景
利用农业生物技术生产粮食和其他食物的前景
是美好的。扼要地说,应用这些生物技术,可以:
#提高农业食物中微量养分含量, 从而有益于
健康。例如,提高水稻籽粒中的维生素 A 或铁的含
量;提高芥子油中的维生素 A 含量; 以及提高植物
油中的维生素 E 含量。
#改善食物的营养品质。例如, 减少豆油和菜
油中的硬脂酸含量, 提高有益于健康的单不饱和脂
肪酸诸如油酸的含量;提高马铃薯块茎的淀粉含量。
#减少农业食物中的毒素。例如 GM 抗真菌玉
米的果穗中,不大可能含有真菌毒素。
#减少农业食物中的变态反应原。例如, 利用
农业生物技术可鉴定和消除水稻、小麦和花生籽粒
以及其他农业食物中存在的可使其某些人发生严重
的变态反应的遗传物质。
#延长果蔬的保鲜期。
#利用某些 GM 农业食物生产可食性疫苗。例
如,培育含有抗乙型肝炎病毒疫苗的马铃薯、香蕉或
胡萝卜。
虽然农业生物技术的研发任重而道远, 但现今
已经有越来越多的证据展示,作物生物技术对于迎
接全球食物安全、农业增产和可持续发展的挑战,拥
有巨大的潜力。可以设想,倘若生物技术和其他技
术创新能够在一个高效率的和认真负责的管理环境
中被推广应用, 那么全球的食物供应就能大量增加,
从而得以满足全球人口爆炸式增长的需求。(参考文
献 41 篇从略)
(译自 Agriculture & Equipment International, May/ June
2002, 54)
(上接第 74页)
环境和健康等社会发展问题, 也希望生物技术产业
像信息技术一样成为新的经济增长点, 从而带动印
度经济快速发展。为此, 印度政府将在加快基础建
设、加大投资力度、营造政策环境、推进产官学结合
和加强人才培养等方面采取具体措施来整体推进生
物技术产业在印度的发展进程。此外, 由于在计算
机软件外包服务方面印度取得了巨大成功和丰富经
验,从本报告看,印度政府还希望将其运作模式复制
到生物技术领域。鉴于目前中国和印度在生物技术
领域都站在同一起跑线上, 这种先获得资金和积累
经验、再自主创新做法在某些情况下可能也值得我
们考虑和借鉴。
另外,值得关注的是, 2005年 1 月新西兰科学
技术部也发布了对未来 25年生物技术发展方向的
预测。比较这两份政府报告可以明显看出, 在生物
技术发展的技术路线图上, 两份报告不约而同都强
调了生物技术在健康保健领域、农产品生产领域、工
业生产领域和环境领域具有的巨大应用前景。因
此,这些领域内的技术发展和技术应用情况值得我
国科技界格外关注。再者,两份报告都肯定了当前
技术发展不断融合的趋势对生物技术领域的发展会
产生巨大影响,这就必然要求相关学科和技术领域
(例如: 生物技术、信息技术、纳米技术等等)之间需
要相互配合,互为促进。此外,两份报告还均谈到了
生物技术发展可能存在的风险和不确定性,因此我
们可以清楚地意识到, 在制定规范、加强管理方面各
国政府的作用亟待加强。同时, 政府在促进公众对
技术的理解和接受方面也需要发挥更加积极和主动
的作用。
参 考 文 献
1 Department of Biotechn ology, M inis t ry of Science and Techn olo-
gy, Government of India, ( 2005) , Nation al Biotechnology Devel-
opment St rategy, ht tp: / / dbt india. n ic. in/ biotechst rategy. htm
2 新华.印度百亿美元发展生物技术产业,中国高新技术产业导报,
2004年 8月 3日
78 生物技术通报 Biotechnology Bullet in 2005年第 4期