生物医药产业共性技术路线图研究

2012-08-23 07:39贺正楚张蜜陈一鸣邓小云
中国软科学 2012年7期
关键词:路线图生物医药共性

贺正楚,张蜜,陈一鸣,邓小云

(1.长沙理工大学经济与管理学院,湖南 长沙410114;2.湖南省发展和改革委员会高技术产业处,湖南长沙410004)

一、引言

产业共性技术是指在很多领域内已经或未来可能被普遍使用,其研发成果能够共享并对整个产业或多个产业及其企业产生深度影响的一类技术[1]。产业共性技术介于基础性研究与市场化产品技术研发之间,是一种产业基础技术,具有基础性、关联性、系统性、开放性等特征,在引领知识转化为生产力的过程中起着基本条件的作用。作为新兴科技与新兴产业深度融合的战略性新兴产业之一,生物医药产业是否拥有共性关键技术决定着其发展的成功与否[2]。因为当前产业与科技的竞争日趋激烈,各国在发展生物医药产业过程中,其产业技术的竞争,更多地表现为竞争前技术的竞争。而产业共性技术作为竞争前技术,不但能为技术进步构建共性技术基础平台,促进生物医药产业结构升级,而且能带来巨大的、潜在的经济效益与社会效益[3]。

如果缺乏产业共性技术研发,将导致原始创新能力不足,产业位置容易被锁定于全球产业链与价值链的低端。产业共性技术因此就成为制约生物医药产业发展的瓶颈,对于奉行“追赶策略”的国家来说,重视与支持产业共性技术的研发就等于掌控了未来产业发展的方向,我国对此有着清醒的认识。2009年,国务院下发《关于发挥科技支撑作用促进经济平稳较快发展的意见》,明确要求“加快产业共性技术和竞争前技术的研发和推广工作”。“十二五”规划纲要也正式提出“强化基础性、前沿性技术和共性技术研究平台建设”[4]。目前,国家在促进产业共性技术发展方面已经建成了包括科技计划、行业技术开发基地、国家工程技术研究中心、地方共性技术供给体系在内的多个支撑平台。这对新产品研发、技术演进、产业结构升级都将起到直接的助推作用,对于培育和形成具有自主知识产权的生物医药产业,抢占科技经济发展制高点具有重大的意义。

二、文献综述

共性技术的概念最早由Anders Granberg于1981年出版的《“共性技术”的发展:从认知角度》中提出[5],1992年,美国经济学家 Gregory Tassey对共性技术的内涵做了系统而深入的研究[6],各国政府在其科技管理的实践中也对产业共性技术作出了界定[7-10]。吴建南、李怀祖指出,政府对技术的支持应集中于共性技术方面[11],胡小江(2004)对政府参与共性技术研发的必要性进行了理论分析[12],孙鳌(2005)探讨了政府在产业集群共性技术供给中的作用[13],Chiang则提出了政府与产业结合,共同发展共性技术的建议[14]。学者们对共性技术创新体系及其平台建设也进行了广泛的的研究[15-20]。任丽和沙凯(2006)构建了共性技术筛选标准的基本流程[21],袁思达(2009)根据德尔菲调查结果对能源技术领域共性技术预见进行了研究[22],魏永莲和唐五湘(2009)运用模糊综合评价方法构建了共性技术的筛选模型[23],陈玲玲、唐五湘和周飞跃(2009)运用决策论伦理构建了共性技术决策模型[24],邹樵(2008)在其博士论文中探讨了共性技术预见的方法[25],虞锡君(2006)则提出“三链分析法”对共性技术进行预见[26]。实践方面,孟海华和张颖分别利用技术路线图对半导体照明产业和湖北大重型数控机床产业进行了共性技术预见[27-28]。吴曙霞,李万和谢元昊分别对生物医药产业进行了共性技术预见[29-31],并取得了显著的成果。

综观国内外产业共性技术理论的研究,主要集中在共性技术内涵的界定、政府在共性技术开发中的作用、共性技术供给与扩散、共性技术创新平台建设几个方面,而对产业共性技术预见的研究成果甚少[32]。尽管国家将支持产业共性技术研发作为一项重要工作,却没能给出判别产业共性技术的标准和选择机制,现有研究的局限会导致政府在引导产业共性技术发展过程中的失灵,这不仅制约有限的科技资源的有效配置,而且会影响国家生物医药产业的发展路径。因此,如何通过技术预见凝练共性技术发展需求、把握共性技术发展规律、明确未来产业共性技术发展的重点领域,识别项目优先顺序,是生物医药产业科技管理工作中亟需解决的现实课题。技术预见通过对未来较长时间内的科学、技术、经济和社会发展进行系统研究,其目标是要确定具有战略性的研究领域,并选择那些对经济和社会利益具有最大化贡献的通用技术[33]。技术预见活动在全球范围内有着广泛的实践,其方法体系也在日臻完善,最先使用的德尔菲法由于自身的局限性已经难以满足技术预见的要求。生物医药产业共性技术处于政府与企业关注的中间地带,包含的知识众多,政府和企业往往不愿或无力进行研发,导致供给和组织双重失灵。由此,技术路线图作为一种技术基础战略管理工具与政策工具,被广泛运用于产业层面,成为有效规避技术发展风险、科学防范技术决策失误的技术预见措施,对于生物医药产业共性技术选择和管理将起到重要的指导作用。

三、技术路线图的制定原理与制定流程

(一)技术路线图的内涵与特征

技术路线图起源于美国汽车制造业。20世纪70年代末,摩托罗拉公司和康宁公司分别采用了这种技术管理工具,将技术路线图方法系统化并应用于技术定位和商业经营决策方面。随着摩托罗拉公司和康宁公司的成功实践,世界各国、各大公司、各个行业、国家实验室纷纷制定技术路线图,技术路线图作为一种灵活的、可视化的前瞻方法,被用于技术战略管理和技术创新。

虽然技术路线图在全球范围内得到了广泛应用,但是由于发展过程的动态性,技术路线图没有一个标准的定义,各个国家对其定义的侧重点不同。中国长城战略研究所(2005)通过归纳和总结技术路线图的代表性定义和侧重点,指出技术路线图是应用简洁的图形、表格、文字等形式描述技术变化的步骤或技术相关环节之间的逻辑关系,它能够帮助使用者明确该领域的发展步骤或技术相关环节之间的逻辑关系,明确该领域的发展方向和实现目标所需的关键技术,理清产品和技术之间的关系,包括最终的结果和制定的过程[34]。技术路线图按照规模大小可以分为企业技术路线图、产业技术路线图和国家技术路线图。时至今日,技术路线图的应用已经超出了企业层面的技术产品应用,拓展至产业层面和宏观层面的技术发展规划。

技术路线图的特征表现为概括性、前瞻性、灵活性三个方面。概括性是指技术路线图综合分析了技术、经济、社会环境的动态变化,以简洁的文字、图表方式概括动态环境与技术资源、产业目标、市场需求之间的逻辑联系,综合囊括相关理论、调查和实验的结果解释等大量信息。前瞻性指技术路线图依据市场需求和技术研发基础将产业共性技术与时间点一一映射,或者有针对性地进行超前研究。灵活性包含两个方面的解释,一是技术路线图本身是一个动态发展的过程,随着时间推移,技术演变不断更新。二是技术路线图应用范围涉及企业、组织、行业甚至国家层面的各个方面。

(二)技术路线图的制定原则[28]

技术路线图制定的过程比较复杂,为了保证结果的准确性,在制定过程中需要遵循以下几项原则:

第一,目标原则。参与共性技术路线图制定的成员必须对一个共同的、清晰的、实际的产业发展目标达成共识,这个目标应当贯穿始终,既要满足未来时间节点上的市场需求,又要满足未来时间节点上的产品特征。以该一致目标为指导,上至决策者下至实施者的制定团队按照工作进度对总体目标进行层层分解,再对与之相联系的技术目标进行分解,由此确定未来产业共性技术的创新突破点和发展重点。

第二,时效原则。产业共性技术是基础科学研究成果的最先应用,具有超前性,属于“竞争前技术”[35],对时效要求较高。技术路线图是针对一定时空条件下的特定环境制定的,时间是产业技术路线图的基本构成元素,随着时间的推移,市场需求状况和产业共性技术会发生变化,技术路线图将随之发生滚动变化。因此在制定和实施产业共性技术路线图的过程中,要把握机遇、不失时机,坚持跟踪变化、不断更新修订。

第三,系统原则。技术路线图涉及产业产品、技术和研发基础各个层级、多个方面,这些层级之间紧密相连,形成一个稳定有序的有机体系。制定产业共性技术路线图的过程,是遵循从单层次到多层次,从一元到多元,从简单到复杂的系统性思维的过程。更新和修订产业路线图的过程,同时也是系统不断进化的不可逆过程。

(三)技术路线图的制定流程

制定流程是技术路线图的核心和关键,一般而言,技术路线图的制定流程包括三个阶段,即筹备阶段、绘制阶段和后续管理阶段,各个阶段的工作任务如下表所示:

表1 技术路线图制定流程及其任务

产业技术路线图的筹备阶段需要完成的任务首先是获取政府支持,产业共性技术具有明显的外部性和强关联性,需要大量的启动成本,产业技术路线图描述的是产业在未来的竞争中获取成功的技术发展路径,需要集思广益、统筹协调各方面的因素[28],产业技术路线图的绘制结果也要为国家生物医药产业发展规划服务,因此获取政府的帮助,赢得公平竞争的环境,减少交易费用和各种摩擦冲突尤为重要。其次要组织团队建设,制定技术路线图是一项庞大而冗杂的工程,需要组建一个协力合作的工作团队以提供组织保障,集聚绘制技术路线图所需的各种人、财、物资源和时空条件。例如组建包括产业专家、学者、技术研究分析员、产品消费者以及供应商在内的领导委员会,广泛搜集相关信息和资料、组织调查研究、召开研讨会。再次,在筹备阶段还需明确技术路线图的应用范围和产业边界。产业技术路线图所涉及的共性技术、产业产品、技术研发基础、技术发展目标、规模和时限等都需要在筹备阶段做出前期调研。

绘制阶段包括五项任务,即分析产业现状、细化产业目标、遴选共性技术、明确研发基础和连结节点要素。对生物医药产业发展背景与现状进行分析,识别未来发展需求,预测发展趋势,准确定位产业发展方向。例如绘制共性技术路线图时,对生物医药产业的市场需求、产业规模、技术发展状况、融资渠道等多方面的发展现状进行SWOT(优势、劣势、机遇、挑战)分析。生物医药产业是未来的主导产业,共性技术属于竞争前技术,确定产业发展的远景目标,细化每一阶段的目标,凝练实现目标的产品属性和功能,对于判定产业未来发展方向,让产业发展赢在起跑线上尤为重要。遴选共性技术这一步非常关键,直接关系到技术路线图绘制的成败,共性技术在供给与扩散方面存在各种难题,通过专利分析法对生物医药产业发展的共性技术进行分析,列出备选共性技术清单,综合考虑时限、市场需求、研发战略、知识产权等指标遴选出产业发展的共性技术[31]。以产业发展现状为基础,对共性技术研发的难易程度,前景好坏,研发时间节点和研发主体进行分析和凝练,明确技术研发特长和缺陷,识别研发需求的优先顺序,按照研发需求确定共性技术发展路径[36]。绘制阶段的最后一项任务是连结节点要素,总结生物医药产业现状和产业目标,对未来产品的发布、商业化应用时间进行预测,结合共性技术研发时间在时间序列上连结各相关要素,绘制产业共性技术路线全图。

完善技术路线图需要利益相关者的实践验证,制定实施计划以检验产业共性技术路线图的可行性,看表达是否清晰、目标能否实现,技术能否研发,时间规划是否合理,再相应地解决现有技术路线图执行过程中出现的问题。后续管理阶段的另一项任务是定期评价更新。定期评价更新是产业技术路线图的生命力之源,随着时间的推移,市场和技术的不确定性因素日渐凸显,产业内部对于市场需求、产业目标的理解会更加透彻,需要对技术路线图定期更新才能传达更具价值的信息,适应不断变化的产业发展形势。

四、我国生物医药产业共性技术路线图研究

(一)我国生物医药产业发展现状分析

市场潜力巨大、发展前景广阔的生物医药经济时代已经来临。我国生物医药产业的发展,尽管起步较晚,但在国家产业政策的大力支持下,也成为需要快速发展的战略性新兴产业。近年来,我国生物医药产业发展基础得到全面夯实,在国民经济建设中发挥的作用日益凸显。“十一五”期间,我国生物医药产业年平均增长率达20%,2011年实现产业生产总值1.5万亿,拥有生物医药企业400多家,生产疫苗、类毒素、抗血清等生物药品300余种。目前国内市场上的生物医药产品主要有基因乙肝疫苗、干扰素、白细胞介素-2、G-CSF(增白细胞)、重组链激酶、重组表皮生长因子等15种。但是,我国生物医药产业在迅速发展的同时,也存在亟需解决的问题。主要表现在:生物医药产业科研资金投入严重短缺、实验装备落后、自主创新能力薄弱,尤其表现在中试、放大、集成工程化环节,科技成果的平均转化率不到15%。产业组织结构不合理,项目重复建设现象严重,市场流通秩序混乱,医药卫生、药品定价等方面的机制改革滞后,难以适应产业规模化的需要。随着对外开放的逐步深入,国外许多生物医药企业直接或间接进入国内市场,对生物医药产业的发展产生了巨大冲击。

图1 我国生物医药产业发展现状的SWOT分析

这里借助SWOT分析法,对我国生物医药产业的发展现状和发展态势进行分析。

此外,我国发展生物医药产业还具有较大的现实需要和强烈的紧迫性。这是因为:(1)我国的医药,60%由老年人消费。目前我国已开始进入人口老龄化阶段,2020年老龄人口将达到2.5亿,2050年将达到4亿。老年人容易患脑血栓、糖尿病、心脏病、中风、偏瘫、风湿性关节炎等疾病。(2)近年来社会生态环境、人类饮食结构都发生了较大变化,恶性病、慢性病的患病人群在不断攀升。(3)市场对抗癌抑癌、抗病毒、抗疟疾、抗骨质疏松、糖尿病、老年综合症的靶向药物和对预防脑炎、小儿麻痹症、自身免疫系统的基因疫苗需求增加。(4)随着器官移植、肿瘤、哮喘、牛皮癣、类风湿性关节炎、红斑狼疮、急性心梗病发率的提高,抗体工程的需求也在急剧上升。(5)大肠癌、乳癌、直肠癌、胃癌、肿瘤、感染性疾病等如若在早期得到检测,有利于后期的治疗,因此市场对于生物医药的检测、监测提出了新要求。(6)现代人的生活越来越注重质量,对妇幼保健药物,抗衰老等中草药,促进健美的需求也在增加。

根据对我国生物医药产业发展现状的分析,近期亟需突破的领域为:抗癌抑癌药物产品的开发、抗病毒技术的研发、各类炎症的治疗;中期需要优先突破的领域为:抵抗与治疗疟疾、艾滋病的预防与治疗、糖尿病以及老年痴呆综合症等老年人易患疾病的治疗;远期需要攻克的领域为:大肠癌、肿瘤等的体外检测,批量克隆,防治肥胖、促进健美。

(二)我国生物医药产业发展目标凝练

“十二五”期间,我国生物医药产业的总体目标是提高产业整体水平,进入世界前列[37]。实现产业产值年均20%以上增长,到2015年达到3万亿元,生物技术成果转化率达到15%,形成100个生物技术研发与产业化基地,20-30个科技创新团队,培育5家高新技术产业进入世界医药百强。生物技术发展目标是完成约10000种微生物、100种动植物基因组测序;发现约500个新的功能基因,转化应用5个以上有重大经济价值的基因或蛋白;获得新药临床批件等各类批件200个以上,新药证书、兽药证书、医疗器械证书等各类证书100个以上;制定各类技术和产品标准100项[37]。

未来一段时间内,我国生物医药产业的发展方向为开发用于重大疾病防治的生物技术药物、新型疫苗、诊断试剂、化学药物等药品品种,培育上述药品新产品,并提高其生产装备水平。我国生物医药产业的药品品种发展重点集中在以下几个方面:

(1)靶向药物设计。靶向药物能有效抑制有害蛋白质的合成从而把疾病阻断在早期阶段,对于抗癌抑癌、治疗癌症,抗流感病毒、乙肝病毒等病毒,抗炎症性疾病,治疗糖尿病、骨质疏松和老年痴呆综合症有着显著的效果,这一重要产品的研发领域未来技术目标包括反义核酸(ASODN)、核酶技术、小分子药物、基因排序与蛋白质同比分析技术、RNA阻断技术和组合化学技术[38-40]。其中反义核酸技术、小分子技术和核酸技术的研发已经取得了重大进展,各方面也已有专利申请,临床实验正在进行中。RNA阻断技术在未来将成为重要的研究手段,具有巨大的应用前景,但是目前发展尚不成熟,应受到有关部门的重视。

(2)基因疫苗。基因疫苗具有较大的市场潜力,当前流感病毒、HIV、HCV、乙肝病毒、狂犬病毒、艾滋病毒等病毒盛行,脑炎、疟疾、肺结核等疾病困扰着人类,威胁人们的身体健康,基因疫苗能有效解决这些问题,为人类健康提供保障。基因疫苗领域在未来一段时间内技术研发的目标包括传染病基因疫苗技术,抗肿瘤、自身免疫性疾病的基因疫苗,类病毒抗病毒基因疫苗,转基因技术,异质基础加强结种技术和蛋白质调控技术。传染病基因技术是发展迅速的一种技术,在短时间内由流感病毒扩展到了寄生虫、支原体等领域。蛋白质调控技术和利用转基因技术研制食用抗癌疫苗还处于实验阶段。基因工程抗体毒性小,研发周期短,可以广泛应用于疾病诊断、器官移植、肿瘤、哮喘、牛皮癣、类风湿性关节炎、红斑狼疮、急性心梗的治疗[38-40]。抗体工程在我国起步较晚,基本处于实验室研究阶段,今后抗体工程的研发目标是:单克隆抗体技术、基因工程抗体和抗体组药物,其中基因工程抗体技术是生物技术制药领域研究的重点和热点,目前已经有部分抗体药物投入市场。

(3)新型检测试剂。新型检测试剂对于大肠癌、乳癌、直肠癌、胃癌以及肿瘤的早期检测有良好的作用,未来疾病诊断与检测技术将向着更为高效、准确、快速的方向发展,主要包括核酸检测技术、高检准率快速HIV病毒检测技术、基因检测技术和肿瘤早期体外检测技术。其中,基因检测技术测准率高,目前还处于开发过程中。

(4)利用生物芯片技术开展个性化治疗。个性化治疗是未来生物医药产业发展的要求,利用生物芯片技术开发个性治疗药物,研发临床测验及卫生防疫用基因芯片、蛋白芯片及芯片实验室产品,能促进疾病预警、早期诊断,实现遗传检测向药物监测方向发展,能给患者提供快速而准确的诊断,节约医疗时间和成本[38-40]。

(5)中成药试剂。中成药试剂的需求量越来越大,未来很长一段时间内,包括抗风湿病与类风湿病药物,增强妇幼保健药物,抗衰老药物,防治肥胖、促进健美在内的10种中成药试剂的需求量将会大增[38-40]。

(6)天然药物。天然药物的研发策略与提取技术目标包括天然活性成份的筛选——单离——合成技术,超临界流体萃取技术,超声提取技术和微波萃取技术。微波萃取技术用于中草药提取还处于起步阶段,萃取机理还需进一步研究。

根据上述对我国生物医药产业发展目标的凝练,近期在产业领域亟需突破的共性技术为:反义核酸技术,小分子药物技术,组合化学技术,核酶技术,传染病基因疫苗技术,基因工程抗体技术,核酸检测技术,高检准率快速HIV病毒检测技术;中期需要优先研发的技术为:基因排序与蛋白质同比分析技术,转基因技术,蛋白质调控技术,异质基础加强结种技术;远期要攻关的技术为:基因检测技术,体外检测技术,生物芯片技术,超声提取技术和微波萃取技术。

(三)我国生物医药产业专利地图分析

1.专利地图的制作方法

本文采用专利地图分析方法遴选我国生物医药产业的共性技术。

专利地图在20世纪60年代起源于日本,2000年以后得到显著发展,成为整体专利分析的一个可视化表达,是政府制定产业科技策略的重要工具[41-44]。专利地图的制作包括四个有序进行的步骤[45]:

(1)搜索专利文献形成关键词矩阵。将研究目标锁定于生物医药产业共性技术领域,选择关键词检索相关的专利文献,接着对关键词进行筛选,综合考虑出现频率及专家意见,得到关键词列表。最后,根据关键词列表逐一核对每一个关键词是否存在于专利文献中,形成关键词矩阵。该矩阵以关键词为列,以专利文献(1,2,…i,…m)为行,若第j个关键词在第i个专利文献中存在,则关键词矩阵中元素(i,j)用数字1来表示,反之用0表示。

(2)建置关键语义网络。关键词矩阵中的“0”和“1”相当于每一个专利文献的特征值,通过K-means聚类算法可以对专利文献进行聚类,把专利文献分为“K”组,如图2所示:

然后,对聚类后的专利文献关键词进行研究。假设专利文献“A”和“B”同属于组1,根据矩阵图示,专利文献“A”的关键词是“b”和“c”,专利文献“B”的关键词是“a”和“c”,那么,组1的关键词就由a,b,c构成,如此类推可以得出每一组的关键词。接着,利用每一组的关键词构建语义网络。如图3所示,组1由关键词a,b,c组成,组2由关键词c,d组成,两组关键词的交集为c,那么,用三个节点(a,b),(c,d),(d)来表示两组之间的关系,公共节点(c)的级别高于其他两个节点,由此划出从(c)指向(a,b)和(d)的箭头。以此类推,构建一个包含一个或多个关键词的语义网络。

图2 专利文献分组图示

图3 关键词语义网络形成图示

(3)结合专利申请日期和语义网络,对语义网络中的专利申请日期进行分析,将每个节点中的关键词申请最早的日期作为节点日期。例如,节点2包含“a”和“b”两个关键词,“a”属于专利文献“B”,“b”属于专利文献“A”,则节点2的申请日为专利文献“A”和“B”之间较早的申请日。

图4 关键语义网络综合图

(4)最终形成专利地图。根据步骤三完成的语义网络,以申请日期为横轴,关键词频率为纵轴,对各个节点进行重新整理,最终形成一张专利地图。

2.生物医药产业共性技术专利信息分析

通过对万方专利数据库中2001-2011年收录的专利文献进行检索,共检索出186项生物医药产业共性技术的相关记录。根据专利文献关键词的分析步骤,得到以下关键词列表:

然后,利用已经完成的语义网络,根据专利文献申请日期和语义网络节点进行整理,得到综合专利地图,如图5所示。其中,X轴表示申请日期,Y轴表示关键词出现的频率。由专利地图可知,生物医药产业共性技术的发展呈现以下几种趋势:

表2 生物医药产业共性技术专利文献关键词列表

根据k-means聚类法,对专利文献进行聚类,将186个专利文献分为10组,如表3所示:

表3 专利文献聚类分组列表

第一,靶向药物设计。由图中“核酶——核酸——小分子干扰”和“阻断技术——靶向——组学技术”的技术发展路径可知,以核酸为靶的药物设计已经成为新的研究热点,核酶技术、组学技术、阻断技术以及小分子药物一直都是生物医药产业的研究热点,市场潜力巨大。

图5 生物医药产业综合专利地图

第二,基因疫苗。疫苗市场广阔,由图可知,病毒和肿瘤是基因疫苗开发的主要方向。由“病毒——疫苗——癌症——肿瘤”路径来看,用疫苗技术防疫传染病毒、艾滋病毒、肿瘤和癌症是技术发展的重要趋势。

第三,生物芯片技术。生物芯片技术是未来医学界进行个性化治疗必不可少的高端技术,由“生物芯片——艾滋病——细胞——基因——蛋白质——检测”的发展路径可知,生物芯片技术用于药物监测的趋势增强。

(四)我国生物医药产业研发基础分析

我国生物医药科技创新体系中,拥有一批重要的国家级研究平台,包括:国家实验室2个,国家工程实验室9个,国家工程研究中心14个,国家重点实验室25个。此外,我国每年均要设立国家自然科学基金等项目来直接或间接地支持生物医药产业的技术研发,并且通过了“863”、“火炬计划”等全国性的攻关计划支持生物医药产业科研项目。在一些科技经济发达的地区,还建成了国家级生物医药产业基地,如上海浦东生物医药开发基地、广东中山健康产业基地。我国生物医药产业的研发主体是较为健全的。

在生物医药技术方面,我国的大肠杆菌生物技术制药发展比较完善,从基因重组、大规模发酵技术到规模化蛋白质制备技术,与欧美等发达国家相比并无大的差距。基因治疗、细菌性基因重组疫苗等研发也已经走在世界前列,2004年国家批准了全球第一个基因治疗药物——重组人P53腺病毒注射液,使基因治疗成为一种全新的健康服务治疗方法。随着遗传信息研究进展的加快,核酸为靶的药物开发逐渐成为新的热点,这一领域目前的研究涉及两个重要方面:一是反义核酸、核酶与三链DNA的设计及其应用;二是核酸为靶的小分子药物研发。反义药物取得了重大进展,第一代产品业已上市,第二代产品也已见雏形。核酶尚未成功用于临床治疗,在结构设计、表达系统导入等方面还需进行深入研究,这一研究由中国科学院微生物研究所于2001年起以开展“核酶介导的果树抗类病毒基因工程”项目为始端,目前还在进一步研究中。小分子药物的开发工作集中在化学药物筛选、化学数据库等,目前小分子研究领域已经出现了抗Ⅱ型糖尿病、抗肿瘤和抗骨质疏松等方面的专利成果。RNA阻断技术是一项新的基因阻断技术,广泛用于功能基因学、细胞信号传导通路分析和药物靶点筛选,以解释细胞内基因沉默机制,成为后基因组时代基因功能分析的有利工具,该技术于2004年取得了突破性进展,但是一直以来发展都欠成熟,目前国内科学家开始介入研究。基因疫苗的研制自1993年成功构建流感基因疫苗之后已经成为指引疫苗研究的新方向,目前,抗疟疾、抗艾滋病和抗结核成为全球基因疫苗研制的三大热点。其中,食用疫苗是基因疫苗发展的重要方向,韩国已经成功培育具有宫颈癌抗体的食用疫苗生菜和西红柿,而台湾也在尝试研究可产生肠病毒抗体的食用疫苗西红柿。抗体分子作为生物医药领域用途最为广泛的蛋白质分子,通过细胞工程等技术制备的多克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体广泛应用于疾病诊断和治疗。抗体工程研究起步较晚,在国际重点攻关项目的支持下现已拥有世界先进水平的研究项目,但大多数还处于实验研究阶段且原始创新性不够。近年来,疾病诊断与检测技术倍受关注,而且表现为更高效、更准确的趋势。核酸检测技术于1985年问世以来一直用于传染病的诊断,现在开始被用于测试癌症、心血管和神经疾病,这是一些体外诊断的重要技术。生物芯片技术正从遗传检测向药物监测方向发展,生物芯片技术开发的个性治疗药物在多年后可以实现个性化治疗。细胞核移植芯片是克隆技术的关键步骤,这种芯片能改善克隆的成功率,但是这项技术有待进一步完善。

(五)我国生物医药产业共性技术综合路线图

在上述产业现状分析、产业目标分析、技术专利地图分析和研发基础分析4个阶段的研究成果的基础之上,对其进行综合的、系统性考虑,将各部分之间的要素有机地连接起来,以便更直观、更清晰的了解生物医药产业共性技术发展全局。对我国生物医药产业综合技术路线图的绘制,如图6所示。

五、结束语

生物医药产业是方兴未艾的战略性新兴产业,本文从产业共性技术研究现状为切入点,指出技术预见是共性技术理论研究中较为匮乏的领域,从而导出技术路线图作为生物医药产业共性技术预见的重要工具,避免了传统技术预测流程的局限性。本研究从技术路线图的概念入手,研究了技术路线图的制定流程,结合生物医药产业,综合多种科学方法进行实证分析,最终制定了生物医药产业共性技术路线图。

需要强调的是,推进产业共性技术路线图的研制要从国情出发,坚持国家与区域联动的方针,在各级政府、行业协会的重视和支持之下形成错位竞争、区域协调发展的局面。生物医药产业共性技术路线图应当综合运用情景分析法、专利分析法、德尔菲法、SWOT法等多种科学方法,注重不同方法的相互支撑和印证,大力培育产业研发机构。此外,在产业共性技术路线图的研制过程中,要注重培育和稳定一支专业人才队伍,通过经费和项目支持提升人才专业素质,推动各领域专家积极参与研究。要坚持边研究、边应用的原则,在推进基础理论研究的同时将技术路线图的研究成果通过相关的体制机制为企业所用。

图6 我国生物医药产业共性技术综合路线图(2012-2025年)

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