美国生物医药产业人才供给经验及启示

摘 要：美国是当今世界生物医药的头号强国，其强大的创新能力离不开人才队伍的支撑，考察其人才供给经验，发现四个值得关注的方面：一是学科专业规模、结构、布局与产业需求同步协调发展，二是对全球范围优质生源的吸引力度超越了政策及疫情局限，三是相关专业管理机构、企业、研究机构积极参与人才培养，四是通过教育或资助方案延伸与拓展人才培养链条。借鉴美国的经验，建议我国试点放开先导产业领域相关学科专业设置及招生自主权，推动科研机构与企业助力后备人才的前沿知识储备与技能提升，推动大中小一体化培养STEM人才。

关键词：生物医药；人才培养；美国；STEM

中图分类号：G649.3/.7 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-3937.2024.07.04

生物医药是当今世界创新最为活跃、发展最为迅猛的战略性新兴产业之一，已经成为衡量一个国家科技实力、经济潜力及民生保障能力的重要标志。我国政府高度重视生物医药产业发展，近年来，中共中央、国务院、国家发展和改革委员会、国家药品监督管理局、国家市场监督管理总局等多个部门及地方政府陆续印发了支持、规范生物医药行业发展的政策。在各层面政策推动下，我国生物医药经济已经成为推动高质量发展的强劲动力，但龙头企业数量及创新能力与国际巨头相比依然差距甚大，其中人才是主要制约因素之一。[1]

美国是当今世界生物医药的头号强国，根据国际制药界知名的医药专业杂志《美国制药经理人》（PharmExec）2024年公布的最新“全球制药企业50强”榜单，全球排名前50的制药企业中，美国上榜了16个，上榜数为我国的4倍。[2]根据IPRdaily中文网与incoPat创新指数研究中心联合发布的“2023年全球生物医药产业发明专利排行榜”[3]，上榜企业/医院数排名第一的美国占比40%，我国虽然排名第二，占比却仅有17%，不及美国的1/2。根据医疗器械行业网站“医疗器械与外包”（Medical Design & Outsourcing）发布的“2023年全球医疗器械企业百强榜”（2023 Medtech Big 100），美国上榜企业数为53个，我国只有2个，不到美国的1/26。[4]

美国生物医药产业强大的创新能力，固然离不开其卓有成效的制度环境建设、世界科学中心转移的机遇，以及对产业发展转型的战略决策能力[5]，但归根结底离不开其强大的人才支撑。美国拥有一支庞大的生物医药人才队伍，其中不乏众多诺贝尔生理学或医学奖获得者[6]，尤其是21世纪以来，美国生命科学领域研究人员数量连年增长，屡创新高。2002—2022年，美国生命科学领域研究人员的数量增长了87%，远超所有职业的平均增速（14%）。[7]2023年初，美国生命科学专业就业岗位达到 210 万个。[8]如此强大的人才基础从何而来？考察其高校、政府、研究机构和产业协同的人才供给机制，对我国生物医药产业人才培养有一定的借鉴意义。

一、紧密围绕产业需求加大学位供给，

优化学科专业结构及布局

美国虽然也有类似我国学科专业目录的学科专业分类（Classification of Instructional Programs），但与我国用于计划调控不同，其功能是对高校自主开设的学科专业进行统计归纳，发挥政策导向与信息服务的作用。[9]美国的学科专业设置主要以市场需求为导向[10]，对市场需求反应比较灵敏，主要表现在三个方面。

一是学位授予量与不断增加的市场需求相适应。随着生物医药产业对人才需求的逐年增强，美国高校授予相关学科专业的学位和证书数量也屡创新高（见图1）。2020—2021学年，美国高校授予了171，520个生物和生物医学（Biological and Biomedical Sciences）学位和证书。自2018年以来，生物和生物医学学位和证书授予量增长12.6%，大大超过同期美国所有学位和认证的增长率（4.6%）。[11]目前，生物和生物医学已经是美国学位授予规模第三大的领域，所授予的学位和证书在过去15年增加了103%[12]，增长速度大幅领先于各学科平均水平，甚至高于增长势头同样迅猛的计算机和信息科学。[13]

二是人才培养机构的区域分布与生物医药产业集群相适应。美国生物医药的一个鲜明特征就是集群发展，目前已经形成了波士顿—剑桥、旧金山湾区、纽约—新泽西州、罗利—达勒姆、圣地亚哥、华盛顿—巴尔的摩、洛杉矶—奥兰治县、费城、西雅图、芝加哥、北卡罗来纳州等地区集聚。与这些区域产业发展对人才的强烈需求相适应，区域内的大学成为生物医药人才的主要供给者。例如，2020年，98%的生命科学领域哲学博士学位都是美国排名前十的生物医药集聚区授予的，其他地区的哲学博士学位授予量只占2%。[14]2021年，纽约—新泽西州培养了最多的生物和生物医学毕业生（8800人），其后是洛杉矶—奥兰治县（5900人）、华盛顿特区—巴尔的摩（5200人）和波士顿—剑桥（4900人）。[15]

三是学科专业布局与产业人才需求结构相适应。美国生物医药领域的研究人员主要分布在化学、生物学、医疗保健、数据与分析四个领域，但随着目前新药研发从化学药向生物药的转型，化学领域的研究人员人数在过去20年中的增长率低于平均水平，过去5年，生物学领域的研究人员的人数增加了11.1%，而化学领域的研究人员人数下降了1.2%。生物化学家和生物物理学家（167%）、其他生物科学家（87%）的增长幅度更大。[16]与此同时，由于数字化研发渐成全球医药研发新趋势，越来越多的数据科学家开始参与生命科学研究，自2001年到2021年增幅达1363%。[17]与这种职业需求变化相适应，目前美国高校授予的生物医药、计算机与信息科学学位数量增幅明显。[18]

二、面向全球延揽优秀生源集聚人才，

招生规模逆势上涨

从全球范围延揽优秀人才是美国国家创新与发展战略的重要环节，国际学生尤其受到关注。[19]在吸引全球优秀学生赴美留学的同时，美国还将移民政策与人才战略相结合，采取了一系列旨在将最优秀人才留在美国的签证政策，包括对生物医学在内的科学、技术、工程、数学学科（STEM）学生尤其优待。[20]虽然2017年特朗普政府在国家安全名义下一度收紧STEM领域的签证政策，但新冠疫情暴发前STEM领域的国际学生数量依然呈上升态势。拜登上台后对这一不利政策的修正进一步加速其增长。2021年，美国国土安全局还对H-1B签证进行重大改革，以高技能、高收入的人才优先的签证选择方式，取代一直以来实行的随机抽签方式，STEM领域的人才拿到签证变得更加容易。除了更友好的签证制度，拜登政府还为具备专业技能的国际学生提供了更长的找工作时间，以保证国际学生的智力与技能资本能进入美国市场，STEM领域的学生再次受到优待。[21]

从延揽国际学生的情况看，根据美国门户开放网站提供的国际学生数据（见图2）[22]，近10年，除疫情期间外，生物和生物医药领域的国际学生一直呈上升走势，2016—2017学年以后，年度增幅更是超过国际学生整体增幅，并未受到特朗普政府签证收紧政策的明显影响。赴美就读国际学生的增长趋势一方面显示了世界各地学生对美国生物与生物医药领域的科技水平的认可度，另一方面也体现了美国生物医药产业延揽国外优秀人才的战略力度。

为了吸引生物医药领域的优秀国际学生，美国除高校提供诸多资助外，政府部门、生物医药企业、研究机构也设立了各种资助计划。例如，美国食品和药物管理局（Food and Drug Administration，FDA）设立了外国人培训计划，该计划由橡树岭科学与教育研究所（Oak Ridge Institute for Science and Education）管理，为来自国外的应届研究生提供了启动和开展独立或合作研究的机会，他们有望参与FDA国家毒理学研究中心（National Center for Toxicological Research，NCTR）的项目。[23]又如，美国著名生物制药企业安进设置了国际奖学金“安进学者计划”，旨在鼓励并支持国际本科生和研究生来美国参与生物医学和生物科学研究。获得该奖学金的学生有机会在美国的大学或研究机构进行为期数周至数月的科研实习，与顶尖科学家合作并积累宝贵的研究经验。[24]再如，纽约斯隆凯特琳癌症中心的赛莫纳研究院（Sloan Kettering Institute）设置了“玛丽-约瑟·克拉维斯女性科学事业计划”，为来自全球各地科学界的女性提供研究生和博士后奖学金。[25]

三、专业管理机构、企业和研究机构协同发力，形成人才培养网络

为加大生物医药领域的人才培养力度，美国的专业管理机构、研究机构、企业与高校相互开放，形成了互联互通的创新网络，共同致力于人才培养质量的提升。

一是专业管理机构将教育培训作为本职工作的一部分。在美国，与生物医药产业相关的专业管理机构包括国家卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）、FDA、国家科学基金会（National Science Foundation，NSF）等，这些机构都有教育与培训功能，为包括生物医药领域在内的人才培养提供奖学金、实习和培训机会。例如，NIH的“研究与培训”模块为从高中到博士研究生教育各学段提供研究培训项目，包括学术实习项目（Academic Internship Program）、暑期实习项目（Summer Internship Program）、研究生合作项目（Graduate Partnerships Program）、学士后项目（Postbac Program）等[26]，并提供面向生物医药领域的奖学金计划，以助力人才培养。FDA的临床中心设有临床研究培训与医学教育办公室，旨在助力培养下一代转化和临床科学家，具体项目包括暑期实习、学士学位后奖学金buhnWxsnJw3Zr1nDov2L4A==、临床选修课程、医学生研究项目、研究生医学教育和继续医学教育等。[27]NSF设置了庞大的学习和研发资助体系，为本科生、研究生、博士后、从业早期的研究人员等提供多个可供选择的资助计划，生物学是其资助的重点领域之一。

二是企业积极承担人才培养使命。美国的生物医药企业不仅重视原始创新，还依托强大的人才与设施资源，积极参与人才培养，从高中生群体的兴趣激发，到本科生和研究生的校外培训和实习，再到职业生涯早期的博士后机会获取，不一而足。例如，辉瑞提供面向高中生的大学预科课程，面向医学博士后的培训计划，以及面向大学应届毕业生的各种实习机会、针对职业早期的轮岗计划等[28]，还与多所大学的公共卫生和药学博士项目及医学项目合作[29]。2021年，辉瑞还启动了为期 9年的“突破性研究员项目”，目标是到2025年培养100名研究员。[30]又如，作为世界领先的生物技术企业之一，安进的“教育推广计划”为位于千橡市、南旧金山和马萨诸塞州剑桥附近的主要学术合作伙伴提供“生物技术101”（Biotech 101）讲座课程。该项目于2015年启动，重点是向下一代科学家教授药物发现和开发过程，班级人数为25～90人，吸引了生物学、化学、药学和工程等领域的学生广泛参与。该计划的其他组成部分包括面向职业的讲座、与行业专业人士社交网络的建立，以及参观安进的研发和生产设施。[31]再如，强生为医学、药学、生物学等领域的学生和专业人士提供多种培训和实习机会，包括医疗技术工程发展项目[32]、爱惜康工程发展项目[33]等职业早期轮换项目，面向在校生和应届毕业生的实习和专业发展机会等。

三是研究机构对人才培养的多元参与。美国生物医药领域的科研机构参与人才培养的主要形式包括提供实习机会与学习资源、作为高校的附属教学机构、与高校联合设置学位项目等。生物医学和基因组领域的布罗德研究所官网设有专门的“教育与外展”板块，其中的“学生机会”栏目可以给从初中到本科的学生提供暑期研究机会，具体项目包括面向高中生的布罗德暑期学者项目（Broad Summer Scholars Program）、面向本科生的布罗德暑期研究项目（Broad Summer Research Program）、面向生物医药专业的布罗德生物医药学士后学者项目（Broad Biomedical Post-baccalaureate Scholars）、面向麻省理工学院（MIT）的MIT本科生研究机会项目（MIT Undergraduate Research Opportunities Program）等；“学习资源”栏目为STEM领域的教育工作者提供了公开、免费的课堂教学资料，涉及从初中到大学低年级各学段。[34]丹娜法伯癌症研究院是哈佛大学医学院的附属教学机构。哈佛大学医学院的研究生可由学校教授和丹娜法伯癌症研究院的科学家联合指导。[35]斯克里普斯研究所与佛罗里达大西洋大学、加州大学圣地亚哥分校和牛津大学等联合提供双学位课程。其中，与佛罗里达大西洋大学合作的医学博士/哲学博士（MD/PhD）项目是一个为期8年的项目，为学术成绩优秀的学生提供了获得化学和生物科学的哲学博士学位和医学博士学位的机会；与加州大学圣地亚哥分校合作的医学科学家培训计划（Medical Scientist Training Program），旨在培养对学术医学或转化研究（translational research）职业感兴趣的高素质学生。[36]FDA的NCTR与位于阿肯色州小石城的阿肯色医学大学（University of Arkansas for Medical Sciences，UAMS）合作设立了跨学科毒理学项目，作为 UAMS药理学和毒理学研究生项目（UAMS Pharmacology and Toxicology Graduate Program）的一部分。学生在UAMS完成两年的课程后，在NCTR等的附属研究机构利用约两年的时间完成研究论文写作。[37]

四、出台教育和资助方案，

延伸和拓展人才培养链条

在生物医药人才培养方面，美国除了有面向本科生、研究生等高校在校生的教育机会和资助可供申请，还纵向延伸、横向拓展了人才培养链条，设置了各种可供申请的计划。

从纵向的延伸来看，上至中小学生物学兴趣的激发，下至本科生毕业后的生物学培训、职业生涯早期的博士毕业生资助，都被纳入了教育和资助范围。例如，NIH提供面向从小学到高中学生的科学教育，旨在激发中小学生对健康科学的兴趣，生物学是其重要板块之一。[38]FDA肿瘤学卓越中心（Oncology Center of Excellence，OCE）的暑期学者计划面向高中生和应届高中毕业生，旨在让他们了解肿瘤药物开发的范围并介绍政府、监管医学和癌症宣传方面的职业机会。[39]对处于职业生涯早期的生物医药人才，NSF下设的生物科学指导局（Directorate for Biological Sciences，BIO）设置了生物学博士后奖学金，支持最近获得博士学位的研究人员在生物科学的特定研究领域开展独立的研究，同时与赞助他们的科学家合作。[40]BIO还设置了生物科学领域的学士后研究与指导计划，为在学期间没有得到充分研究与培训机会的应届本科生提供全日制的研究、指导与培训。[41]NSF下设的创新博士后创业研究奖学金（Innovative Postdoctoral Entrepreneurial Research Fellowship）项目则招募、培训、指导、匹配和资助处于职业生涯早期的博士级科学家和工程师，为他们提供参与美国一些最有前途的初创企业的创新创业活动的机会。研究员每年可获得 7.8万美元的津贴、个人健康和人寿保险福利、搬迁援助、专业会议旅行津贴及专业发展培训。[42]

从横向的拓展来看，现有资助计划为了扩大在校生的国际视野，提升包括生物医学在内的STEM领域教育与研究质量，将优秀人才留在STEM队伍，还将资助范围进一步拓展至在校生的能力提升需求、教师教学与研究能力的培育、研究与家庭生活的平衡等。

一是旨在提升在校生的研究能力的计划。NSF设置了“学生国际研究经历”（International Research Experiences for Students）计划，为本科生和研究生提供国际研究机会。参与者将前往国外进行夏季研究项目，接受外国实验室研究人员的指导，使他们有机会建立自己的专业网络。[43]NSF设置的博士论文研究改进补助金（Doctoral Dissertation Research Improvement Grants）计划还向博士生提供资助，使他们能够开展重要的数据收集项目，并在校外进行实地研究。补助金的金额因项目而异，但通常在1.5万～4万美元（不包括间接成本）。[44]NSF的研究实习计划（NSF Research Traineeship Program）则为研究生提供了发展从事一系列STEM职业所需的技能和知识的机会。该计划资助的研究生将获得至少12个月的津贴，以支持他们参与该计划的培训活动，包括课程、研讨会和研究项目。

二是旨在提升生物学教育水平的计划。NSF下设的BIO实施了生物学新教师的研究能力建设（Building Research Capacity of New Faculty in Biology）计划，为非R1机构（non-R1 institutions）①的生物科学预聘教师提供支持，帮助他们提高研究能力并建立独立的研究项目，奖励最高可达45万美元，另有5万美元设备奖励，超过5万美元的设备成本将根据具体情况予以考虑。[45]对于从事STEM教育研究的工作者，NSF设置了STEM 教育研究能力建设（Building Capacity in STEM Education Research）计划，支持初入职的STEM教育研究者，帮助他们发展STEM教育研究所需的知识和技能，在三年内提供高达35万美元的奖金。[46]

三是为防止STEM领域研究人员流失而设置的补助计划。考虑到职业研究人员早期离开STEM队伍的原因之一是职业与生活难以平衡，NSF推出了职业与生活平衡补助金请求（Career-Life Balance Supplemental Funding Requests）计划，当NSF资助的调查员、博士后研究员或研究生因主要家属照顾责任或其他家庭原因而休假时，该补助金允许其为雇佣的额外人员（如技术员或研究助理）提供支持。补助金最高可达 3万美元，用于为额外人员提供最多6个月的工资或津贴支持。[47]

五、启示

目前我国正在着力推动生物医药强国建设，但与美国的发展水平存在一定差距，其主要瓶颈就是人才的差距。根据科睿唯安2023年11月15日发布的2023年度“全球高被引科学家”名单[48]，生物医药领域来自41个国家的1870名上榜科学家中（不含两个无法识别身份的科学家），美国以822名的总数位居榜首，遥遥领先于总数排位第二名的中国（211名），人数几近中国的4倍，而且我国的高被引科学家主要集中在相对传统的化学药领域，相对新兴的生物药领域较弱。在全球范围生物医药人才普遍短缺[49]、我国人才引进优势又难以匹敌美国等西方发达国家的情况下，可借鉴美国经验，加强人才自主培养。

（一）试点放开先导产业领域相关学科专业设置和招生自主权

美国当前生物医药领域的学科专业发展规模及结构、布局现状表明，人才供给总量可以依据市场需求自发达成一定的平衡，形成较适合产业发展的学科结构与区域布局。当前我国的学科专业设置及招生规模尚处于严格调控下，高校的学科专业设置及招生自主权尚受到制约[50]，影响了高校学科专业设置及招生对产业需求的及时响应，致使当前的生物医药产业人才供求严重失衡，医疗健康与生命科学产业普遍面临人才短缺问题[51]。这种局面也在某种程度上意味着传统的学科专业管理模式已难以适应先导产业的超常规发展现状，建议试点放开包括生物医药在内与先导产业相关的学科专业设置权，允许部分高校根据市场需求自主设置专业并调整招生规模，同时加强对其实施效果（即人才培养质量）的评价，根据评价结果决定是否收回职权，以此激励高校更好地回应产业需求并保证人才培养质量。

（二）推动科研机构与企业助力后备人才的前沿知识储备与技能提升

生物医药作为先导产业，其创新能力的提升决定于人才知识与技能的前沿性，在当前原始创新和最先进设施可能分布在科研机构和企业的情况下，高校仅凭一己之力很难独立培养出拥有前沿知识和技能的人才，故产学研联合培养不是提升竞争力的锦上添花之举，而是雪中送炭之策。当前我国虽然不乏科研机构与企业参与人才培养的案例，但大多属于个别的自发行为，尚未形成制度性的惯例，其主要障碍在于我国与美国的社会文化与法律制度环境有所不同。美国的企业和科研机构有着更强的社会责任意识，而且政府对企业包括教育在内的社会责任及披露制度有着明确的法律规范[52]，NSF在提供资助时也会鼓励企业和科研机构在项目申请书中纳入培训、实习或教育情况，以培养未来科学家、工程师和技术人才[53]，甚至直接设置企业和研究实验室都可以申请的研究与教育相结合的资助项目，如“本科生物教育的研究协作网络”。该项目通过利用协作网络的力量来改善本科教育，支持科学家将生物研究的最新发现与教育创新相结合，以改善本科生的学习体验[54]。一些研究所还是大学的附属教学机构，如前文提到的丹娜法伯癌症研究院就是哈佛大学医学院的附属教学机构。建议加大对既有工程硕博士专项改革、国家卓越工程师学院等项目的推动力度，同时搭建产学研合作所需的平台，催生更多的产教融合、科教融汇实践，确保更多的后备人才有机会走向学科前沿。

（三）延伸与拓展培养链条，推动大中小幼一体化培养STEM人才

在当前生物医药产业对创新型人才需求日益强烈的背景下，夯实生物医药领域专业人才的STEM素养对于优化其思维结构、提升其创新能力有着不可忽视的意义。目前STEM教育正日益受到我国教育改革的关注，业已进入中小学甚至幼儿园教育视野，但至今尚未形成大中小幼衔接的培养链条。美国历届政府都一直积极推行STEM教育，各相关政府机构、研究机构、企业等也都为延伸培养链条推出一些举措，但在公开文献中尚未发现其大中小幼一体化的制度化安排，或许与其各州在教育制度安排方面的自主权较大、联邦教育部难以实现统一的顶层设计有关。相比而言，我国教育部在教育制度设计方面更有统筹发展优势，建议加强STEM教育的顶层设计，明确大中小幼各阶段的重点与分工，妥善处理拔尖创新人才培养与基础素养培育之间的关系，加大对包括我国生物医药产业在内的先导性产业人才培养的支持力度。

注释：

①在美国，R1是用来表示大学研究活动水平的一种分类。R1大学通常是研究活动非常活跃、在科研和学术出版方面作出重要贡献的大学。它们通常在各种领域内都有大规模的研究项目，拥有丰富的科研资源，并且在学术界具有重要的声誉。相对而言，非R1机构指的是研究活动水平较低的大学或学院，它们可能没有R1大学那样广泛的研究项目，科研资源相对有限，研究产出也较少。这些机构更侧重于教育和本科生教学，而不像R1大学那样以科研为主导。

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Experiences and Insights from the Talent Supply in the US Biopharmaceutical Industry

FANG Yufei

（Higher Education Institute， Shanghai Academy of Educational Sciences， Shanghai 200032， China）

Abstract： The United States stands as the world’s leading powerhouse in biopharmaceuticals， with its formidable innovation capabilities underpinned by a robust talent team. By examining its experiences， four noteworthy aspects are found： first， the scale， structure， and layout of academic disciplines align and evolve in harmony with industry demands; second， the attraction of top global talent surpasses the constraints of policies and pandemic limitations; third， active engagement from relevant government agencies， industries， and research institutions in talent cultivation is evident; fourth， education and funding schemes extend and broaden the talent cultivation pipeline. Drawing from the U.S. experience， it is recommended that China pilot initiatives to grant the autonomy of related academic discipline establishment and student admission in pioneering industries， facilitate the involvement of research institutions and enterprises in fostering the next generation of talents with cutting-edge knowledge and skills， and promote the integrated STEM talent cultivation ecosystem spanning primary， secondary， and higher education.

Keywords： Biopharmaceuticals; Talent development; United States; STEM

编辑 吕伊雯 校对 王亭亭

作者简介：房欲飞，上海市教育科学研究院高等教育研究所副研究员（上海 200032）

基金项目：国家社科基金教育学重点课题“‘双一流’大学建设世界重要人才中心的机制研究”（编号：AFA220012）