我国海洋生物医药产业发展及用海管理政策研究*

2012-04-12 04:31亮,岳
海洋开发与管理 2012年11期
关键词:医药产业海洋生物海域

刘 亮,岳 奇

(国家海洋技术中心 天津 300112)

我国海洋生物医药产业发展及用海管理政策研究*

刘 亮,岳 奇

(国家海洋技术中心 天津 300112)

海洋战略性新兴产业是我国新形势下经济增长的重要领域。文章论述了发展海洋战略性新兴产业——海洋生物医药产业的意义和必要性,分析了我国发展海洋生物医药产业的紧迫性和资源优势。简述了我国近几十年来海洋生物医药产业的发展历程和目前发展现状,并结合海洋生物医药产业的行业用海特点,提出了相应的用海管理政策建议。

战略性新兴产业;海洋生物医药;用海管理

我国于2009年中央经济工作会议明确提出要发展战略性新兴产业的重大决策。同年9月,温家宝总理连续主持召开三次战略性新兴产业发展座谈会,阐述了以新能源、物联网和传感网技术、新材料、生命科学、空间与海洋探索等5个领域为重点的产业规划。

海洋是我国战略性新兴产业的重要领域,是人类生存与发展的新空间。我国管辖海域面积约300万km2,大陆海岸线18 000km,蕴含着丰富的海洋生物、石油天然气、固体矿产、可再生能源和滨海旅游等资源。2009年,全国海洋生产总值达到31 964亿元,同比增长8.6%,海洋生产总值占国内生产总值的9.53%,占沿海地区生产总值的15.5%[1]。

我国海洋战略性新兴产业主要包括海洋生物医药、海水淡化与综合利用、海洋装备制造、海洋可再生能源等领域。我国海洋生物资源丰富,为发展海洋生物制药产业提供了充足的原料来源。在国家《促进生物产业加快发展的若干意见政策》的鼓励下,海洋生物医药业继续保持增长势态。全年实现增加值59亿元,同比增长12.6%[1]。

1 海洋生物医药产业发展意义

当今世界人类面临着人口剧增、资源匮乏、环境恶化三大问题的严峻挑战。随着陆地资源的日益减少,开发海洋、向海洋索取资源变得日益迫切,因此开发海洋药物已迫在眉睫。海洋中具有特殊活性的海洋生物,大部分甚至全部来自低等海洋生物藻类和细菌。其中一些食用价值低的生物类群,其药用价值往往更高。若将它们用于药业生产,可谓取之不尽,用之不竭。

人们对海洋生物活性物质的兴趣,自始至终是集中在利用其来开发新药。当前癌症、心脑血管疾病、艾滋病、各种免疫性疾病、流行性疾病对人类的生存构成很大威胁,现存的陆生天然药物及化学合成药物的抗癌、抗病毒、抗真菌及免疫调节作用的效果不理想,且副作用很多,甚至导致死亡,必须开辟新药途径。因此,人们把注意力又重新集中到天然产物上来,海洋生物这一庞大家族,为筛选和寻找天然药物提供了丰富的资源。海洋作为一个特殊的生态系统,培育的海洋生物体体内含有与陆地生物无法比拟的特殊的化学结构、高活性化合物及基因资源,为新型药物的研发提供了大量模式结构和药物前体[2-4]。目前,各国学者在研究海洋生物的天然产物中,发现了许多抗心血管疾病、消炎镇痛、抗癌、抗艾滋病等药物。另外,人们利用部分海洋生物及其衍生物还生产出人工皮肤和创伤愈合药等产品。

正是由于上述原因,目前海洋生物活性物质的研究与开发,成了一个非常热门的领域。在我国,从中央一些部委到沿海各省、市、自治区,都把海洋药物或海洋生物活性物质的研究作为“十二五”规划的重要研究内容,很多科研机构和大专院校也纷纷着手开展这方面的研究和开发合作,不少大的企业也把眼光投向了这一领域。世界上的一些发达国家更是投入了大量的人力物力进行这方面的研究开发,随着工作的深入,海洋将会向人类提供越来越多的药品、保健品和食品。

2 我国海洋生物医药产业发展现状

我国现代海洋药物的研究经过40年的努力,有了长足的发展,特别是近20年来,研究的深度和广度明显提高,许多方面都取得了积极的成果。在资源调查方面做了大量工作,积累了许多资料。20世纪60—70年代,我国海洋生物学家编写了《中国经济海藻志》,在书中收载了很多药用种类,并对古代本草所载海洋药物进行了考证研究,整理了本草药物名称的现代基原,为正确使用传统药物提供了参考;其后又陆续出版了一些全国性或不同海区的海洋药物专著,如《中国药用海洋生物》《南海海洋药用生物》等;并撰写了黄海、渤海、东海等海域海洋药用资源的调查报告。

70年代后期,我国海洋药物研究出现了高潮,海洋药物成为国内海洋综合考察及天然药物开发的热点。1979年7月我国首次海洋药物座谈会的召开,标志着我国现代海洋药物研究开发全面展开。为了促进海洋药物研究的广泛交流,中国海洋学会创办了世界上唯一报道海洋药物信息的专业性杂志《中国海洋药物》,引起国际上高度重视和浓厚兴趣。《中国海洋药物》自创刊以来,发表了大量海洋药物研究成果和论文。

近20年来,海洋药物研究一个突出的特点是致力于新药和新产品的开发。至1989年,我国研制开发了许多海洋新药,已投入生产的就有10多个品种,并取得了很好的经济效益和社会效益。海洋生物中海带资源十分丰富,开发潜力很大:用其固着器(根)生产出的降压药物血海灵,临床应用效果很好;用海带中所含甘露醇和烟酸制成的甘露醇烟酸片,具有降血脂和澄清血液作用;降醣素和PS也是以海带为原料生产的。利用药用海藻类开发的产品还有褐藻淀粉酯钠、藻酸丙二酯、藻酸双酯钠(PSS)、褐藻胶、琼胶、琼胶素、卡拉胶等。在海洋药用动物中,用合浦珍珠贝生殖巢制成了珍珠精母注射液,治疗病毒性肝炎总有效率达75%,且无任何毒副反应。海星类药用资源较多、分布亦广,开发出的海星胶代血浆具有良好的胶体渗透压,能有效地扩充血容量,增加机体营养,促进机体组织恢复。用太平洋侧花海葵生产的海葵膏,可用于治疗痔疮,以鱼油生产的多烯康胶丸具有降血脂、抑制血小板聚集及延缓血栓形成等作用。有些海洋药用资源的开发已形成系列产品,如珍珠系列有珍珠片、珍珠胶囊、珍珠膜剂、合珠片等;贻贝也开发出系列产品。海洋药物研制是世界各国新药研究的热点之一,海洋药物资源的开发利用已经取得令人瞩目的进展。日本、美国等国家在海洋活性物质的提取、分离、化学结构修饰等基础研究方面做了大量工作,已发现化合物3 000多种,在获取抗菌素、抗病毒、抗癌、抗心血管药物方面收到了明显成效。目前,国外使用的海洋药物已达10多种,如阿糖腺苷、海人草酸、头孢菌素、鲎试剂、巴丹、琼胶、褐藻酸盐和角叉胶等。

海洋药物的研究在近10年有了突出的进展,中山大学在从南海的海绵、海藻、珊瑚等生物中获得100多种新化合物的基础上,又发现有显著生理活性的三丙酮胺、喹啉酮系列物、内酯二萜系列物、环肽类、神经酰胺等新化合物。这些化合物在治疗心血管系统疾病、抗肿瘤、调节人体机能等多方面表现出较强的生理活性。海洋药物的药理、药效、毒理研究也取得了可喜的成绩。迄今我国已鉴定海洋天然产物约2 000种,新化合物200多种,申请发明专利60余项。已有10种海洋药物获国家批准上市,包括多烯康、角鲨烯、河豚毒素、藻酸双酯钠、肝糖酯、盐酸甘露醇。另外,我国科学家发现了一批新型抗肿瘤、抗艾滋病、抗心脑血管疾病、抗神经退行性病,以及抗动脉粥样硬化的海洋药物。

近10多年来,国家出台了一系列鼓励海洋生物医药产业发展的规划和政策,投入了大量的研发经费,研究基地和平台建设取得了跨越式发展,研究队伍已逐步走向规范化和集团化,形成了以青岛、厦门、上海、广州为中心的4个优势区域,2009年9月,我国海洋药物领域的首部大型志书《中华海洋本草》正式出版,共收录海洋药物613味,涉及药物生物以及具有潜在药用开发价值的物种1 479种,另有矿物15种,并详细记载了物种的化学成分和药用毒理作用。沿海甚至内陆地区纷纷建立相关研究机构,中国海洋大学、国家海洋局第三海洋研究所、国家海洋局第一海洋研究所和中国科学院南海海洋研究所等科研院所把海洋生物医药研究开发列入重点研究领域。从研究范围看,我国海洋生物技术研究已经从沿海、浅海延伸到深海和极地,海洋生物资源的研究范围不断扩大。从研究成果水平看,我国已经开发出生物毒素、葡萄糖氨硫酸盐、海藻多糖等海洋药物和功能食品等一系列市场前景显著的技术成果。2008年,我国海洋生物医药产业全年实现增加值58亿元,比上年增长了28.3%。2009年,我国海洋生物医药产业增加值较去年同期增长0.4%,共实现增加值59亿元,从事海洋生物医药产业的人员占我国海洋总体就业人员的0.1%,约为1.0万人,海洋产业单位岗位增加值64.78万元/人[5],为所有海洋产业岗位增加值贡献率最高产业,而且呈现出快速增长的势头。

3 海洋生物医药产业用海管理政策建议

3.1 海洋生物活性物质获取用海

从国内几家从事海洋生物医药研究的科研院所了解到,所涉及的海洋生物医药产业几乎都以养殖、捕捞作为产品原料来源,而且原料多数为常见、成本低廉的海洋生物及衍生物。例如,中科院海洋所以虾、蟹壳为原料提取壳聚糖,制成海洋生物保健品,主要用来提高机体免疫力;提取水母毒素用以研究水母蜇伤;从海带、红藻、绿藻、褐藻中提取藻类多糖用来治疗慢性肾衰;从卡拉胶藻中提取卡拉胶,主要功效是抗肿瘤。而单独申请某一片海域作为原料供给的案例很少,从调研情况来看,只了解到中科院南海海洋研究所为提取海马体内生物活性物质和养殖螺旋藻而申请海域。

由于海洋生物医药产业的原料来源几乎都取自海水养殖和捕捞,备择性相对较大,对用海要求也就相对较低。从某种意义上说,能够进行海水养殖和捕捞的海域也就都能够满足相关海洋生物医药的原料供给。海洋环境因素对海洋生物医药产业影响主要是水体中重金属的含量对生物资源的影响。海洋水体中重金属含量超标,会影响海洋生物个体生长,从而影响到体内生物活性物质的生成。例如,卡拉胶藻的生长会受重金属影响,但可以在富含氮和磷的水环境中生长,和鱼类、贝类混养会吸收水体中的氮、磷元素,防止水体富营养化,而且释放能够杀死致病弧菌的物质。但通过一定的化学方法可以将重金属从活性物质中分离,从而得到含量较纯的活性物质。

海洋生物医药产业用海应参考海水养殖、捕捞用海的管理政策,保证该海域的海洋环境质量,要禁止围填海等严重影响海洋生态环境的开发活动,滨海城镇的生活污水、垃圾处理和工业废水处理设施建设,污水排放口位置要严格论证,保持海洋生物物种丰富,生态结构稳定。

此外,也要加强养殖用海自身废水排放的监督、控制和管理。某些海洋生物活性物质在提取、合成和制备过程中会对附近海域环境造成一定程度的影响。例如,从虾、蟹壳中提取甲壳素,其生产过程中会产生污染物排入海洋。针对此类情况,应该要求这种生产过程严格执行相应的污水排放标准,达标排放,做到对海域环境影响最小。在开发和利用海洋生物资源时,要充分考虑海洋环境的承载能力,坚持海洋生物资源可持续利用的理念。海洋生物活性物质大多含量甚微,如果大规模提取、纯化进行商品化生产,有可能破坏海洋生物资源的生态平衡,以至于对环境造成不可逆的恶性影响。

3.2 罕见基因种质资源获取用海

生长在深海、极地以及人迹罕至的海岛上的海洋动植物,含有某些特殊的化学成分和功能基因。开展海洋药用基因资源的研究对研究开发新的海洋药物将有着十分重大的意义。

某些海洋生物活性物质的提取和研发要应用一些特定海洋生物的基因资源和特殊活性物质,而这些海洋生物只生存在某一特定环境下的海域,这些海域往往是海洋自然保护区或特殊海洋环境类型的海域。对于这种用海,除了应考虑保证周边海域海洋环境质量,还应该考虑与省级海洋功能区划的结合,将该海域设定为海洋保护区或保留区,海洋保护区需严格执行保护区的相关管理规定,严格执行Ⅰ类海水水质标准。

有计划地对重要经济鱼虾越冬、产卵场投放人工鱼礁,严格控制陆源污染物超标向近海水域排放,对重要鱼虾产卵场的水质要严格检测,保护鱼虾类的正常繁殖生长,保护该海域的特殊基因种质资源。

3.3 海洋生物医药产业用海应全面规划、合理布局

人们在开发利用海洋资源时,必须全面规划、合理布局,为海洋资源的再生,为人类社会和经济的持续发展预留一些空间,使之永远为人类所利用。对于海洋生物资源来说更是如此。包括有计划地节约资源,保护和改善海洋生物资源以及维持现有的海洋环境质量。对于海洋生物资源来说,其利用应限制在一定的范围之内,以保障海洋生物资源的再生功能不至受到损害,使之可以世代为人类永续利用。为保证我国海洋药用生物资源的可持续利用,应该增强海洋环境保护意识,坚持开发和保护并重的方针,科学合理的规划用海,完善用海布局,认真贯彻可持续发展战略,切实保护海洋环境和资源,维持海洋生态平衡。

海域开发应总体规划,合理布局。应根据海域自然条件和资源分布的实际情况,结合社会经济发展,科学合理地开发利用海域。对于海洋保护区、生态环境良好的区域要禁止或严格限制填海项目,积极利用独特的海洋生态资源发展海洋生物医药产业,通过开发促进保护。

[1] 中国海洋年鉴编纂委员会.中国海洋年鉴[M].北京:海洋出版社,2010:58-59.

[2] IRELAND C M.Biomedical potential of marine natural products[J].Marine Biotechnology,1993(1).

[3] WALLACE K W.Drugs from the sea:harvesting the results of aeon chemical evolution[J].Mol Med Today,1997,3(7):291.

[4] PAWLIK J R.Marine invertebrate chemical defenses[J].Chem Rev,1993(93):1911.

[5] 中国海洋统计年鉴编委会.中国海洋统计年鉴[M].北京:海洋出版社,2011:112.

国家海洋局海域使用动态监视监测管理业务化运行项目.

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