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基因经济:生命源代码革命背景下生物经济战略突破口

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当前,全球产业变革与科技革命进入史无前例的生命源代码革命新阶段,这是人类文明史上首次从基因源头、生命本源维度系统解码生命、认知生命、重塑生命的颠覆性变革,实现了每个生命从源头认识自我的突破。在信息技术(IT)与生物技术(BT)、人工智能(AI)与生物智能(BI)全域渗透、双向赋能、深度迭代的背景下,以基因检测为核心的基因技术,凭借其底层性、通用性、基础性特征,成为驱动生命科学范式变革、支撑生物经济全域发展的核心底座。

大工具支撑、大数据驱动的生命科学研究范式彻底颠覆了传统“假说验证”的科研逻辑,构建起“数据筑基、智能推演、全域解析、闭环迭代”的现代化科研体系。以华大集团为代表的基因科技龙头企业,实现高通量基因测序全链条自主可控;以联影医疗为标杆的高端影像企业,突破高端核磁等生命破译核心装备技术壁垒。两大头部企业的技术突破与产业实践,成为我国核心生命工具自主替代、数智生物融合落地的典型范本。

本文立足生命源代码革命的全新时代定位,锚定基因技术底层、通用作用,以大数据驱动的科研范式变革为主线,结合生物技术、数智交叉领域最新成果,依托华大、联影等头部企业产业案例,系统剖析新时代生物经济发展的底层逻辑、核心矛盾与现实瓶颈,精准识别范式革新、装备自主、数据筑基、基因赋能、数智融合、产业升级六大战略突破口,构建适配我国国情的生物经济高质量发展实施体系,为我国抢占全球生命源代码革命制高点、培育具有国际竞争力的战略新兴产业、建成生物经济强国提供理论支撑与实践路径。

立足新质生产力发展要求、科技自立自强战略目标、健康中国建设任务与国家生物安全战略底线,本文系统论证:以基因检测、基因编辑、基因合成、基因治疗构成的“读、改、写、治”全链条基因经济,是当前中国生物经济最精准、最核心、最确定的战略突破口;并进一步提出:必须坚持有效市场、有为政府“双轮驱动”,在全国统筹实施“基因+”行动,以政府供给场景、市场主导创新、机制保障协同的模式,推动基因技术在经济社会各领域加速普及、深度融合、规模化应用,充分释放基因经济“一举五得”甚至“一举八得”的系统性战略红利——民生得福祉、产业得升级、科技得自立、安全得屏障、开放得话语权,为2035年建成健康中国、科技强国、生物安全强国提供不可替代的底层支撑。

一、引言

近现代人类经历了蒸汽机引起的机械化革命、电力发明引起的电气化革命、电脑和互联网等带来的信息化革命等三次产业变革,历次变革均聚焦外部工具、能源、信息的迭代升级,改变的是人类生产生活的外部方式。

放眼全球,此时此刻正在发生的新一轮科技革命与产业变革,是前所未有的生命源代码革命——革命核心从“改造外部世界”转向“解码生命本源”,是人类首次触及生命运行的底层密码,实现从微观基因、细胞组学到宏观个体健康、物种演化、生态循环的全维度解码,真正让每一个生命都能从源头认知自我、读懂自我、守护自我。

这场颠覆性革命的核心底座是基因技术,核心动力是数智融合即数智化,核心载体是生物经济。在这场全球生命源代码竞赛中,科研范式、核心装备、基因数据成为三大核心竞争要素。传统生命科学“假说驱动、实验试错、单点研究”的模式,已无法适配全域解码生命源代码的时代需求。测序技术、人工智能技术的落地,推动生命科学正式迈入数据智能时代,依托海量基因数据、临床数据、影像数据,实现生命源代码的批量解码、智能解析、规律挖掘。

正如《生物经济:一个革命性时代的到来》一书前言所说:“如果说历史上,人类依靠显微镜、电子显微镜等工具在细胞层面‘识别’生命乃至疾病,再施以不同方案治疗,那么今天,是PCR、高通量测序仪、超级计算机、云计算等新技术、新工具的迅猛发展甚至以‘超摩尔’定律式的爆发式发展,推动人类在更基本的层面即‘ATCG’碱基对这样的生命‘字母’的层面认识生命和疾病,推动生命科学不断向前……”

社会进步史,就是科技进步史、工具进步史。“要真正推动生命科学的革命性进步,如果手里没有掌握真正的工具和技术是不太可能的。”正如华大集团董事长、联合创始人汪建所说,伴随国产高通量桌面基因测序仪伴随2015年问世,迄今已有数十款不同通量、速度的国产基因测序仪问世,比如T7测序仪一天的测序量可达6到7个Tb,也就是一天能完成70人左右的全基因组测序,解读数据量高,为破译生命天书提供了有力工具。

作为解码生命源代码的硬件载体,核心生命破译工具其自主可控水平直接决定源代码解码的主动权。其中,高通量基因测序仪是解码基因源代码的核心工具,高端核磁成像是解析人体结构与功能源代码的核心装备。以华大集团、联影医疗为代表的国内头部企业,通过长期自主攻关,分别在基因测序、高端影像领域打破国际垄断,实现核心装备国产化、技术体系自主化、产业应用规模化,为我国生命源代码革命落地、生物经济提质升级提供了核心工具支撑。

当前,我国生物经济已进入规模化发展的黄金期,但在生命源代码革命的全新竞争格局下,仍存在基因技术底层价值挖掘不充分、科研范式转型滞后、核心高端装备仍存短板、基因数据体系碎片化、数智融合深度不足等问题,尤其是尚未将超大规模市场作为战略资产,在这一背景下,依托顶层设计、做好系统部署,落地基因技术的大规模应用。

着眼于把握新一轮科技革命和产业变革,占领未来发展制高点,亟待我国从底层逻辑和战略高度重新认知基因组学等多组学技术,以及成像组学技术等“生命算力”技术的重要意义,重新认知并充分发挥华大集团、上海联影等科技领军企业甚至世界级创新型企业苗子的战略作用,依托头部企业创新实践找准战略突破口,成为当前我国生物经济高质量发展的当务之急。

二、生命源代码革命:生物经济时代的全新发展范式

1.革命本质:从改造世界到解码生命的历史跨越

人类历次工业革命、科技革命,均聚焦外部物质世界的改造与效率升级:蒸汽机革命解放体力、电气化革命重构能源体系、信息化革命打通信息互联,三次革命均未触及生命本身的底层逻辑。而当前兴起的AI+BI(生物智能)、数智融合的革命,是人类文明首次系统性、规模化、智能化破解生命源代码,是事关生命自身的革命,实现了科技革命维度的重大跨越。正如习近平总书记指出的那样,科技创新精度显著加强,对生物大分子和基因的研究进入精准调控阶段,从认识生命、改造生命走向合成生命、设计生命,在给人类带来福祉的同时,也带来生命伦理的挑战。

古希腊阿波罗神庙入口处,刻着著名箴言“认知你自己”。伴随人类对生命认知的深化,尤其是对生命源代码的认知,使“认知你自己”越来越成为可能。这场认知革命是从对生命源代码的认知突破开始的。作为读取、解析、翻译生命源代码的核心技术,基因检测对生命源代码的解码具备全域价值:微观层面可解析基因变异、疾病易感、遗传特征;中观层面可指导细胞修复、精准诊疗、药物研发;宏观层面可赋能物种育种、生态保护、人口健康治理,真正实现每个生命从基因源头认知自我、精准健康、个性化发展。

这场源代码革命的核心特征,是底层通用、全域渗透、数据驱动、智能迭代,彻底重塑了生命科学的科研范式、生物技术的创新路径、生物经济的产业边界。

2.核心底座:基因技术的底层性与通用性核心价值

基因技术包括基因检测、基因编辑、基因合成、基因治疗、基因大数据分析等。作为生命源代码革命的核心技术、通用技术,其不可替代性体现在两大核心属性上,是所有生物经济业态的前置基础。

一是底层性。基因是生命的基本单元与信息本源,所有生命现象、健康问题、生物产业需求,最终均可追溯至基因序列、基因表达、基因调控的变化。无论是肿瘤发生、罕见病遗传、慢病演化,还是作物育种、微生物改造、生物材料合成,底层逻辑均为生命源代码的变异与调控。因此,基因检测成为破解生命科学问题的原点技术,没有基因技术的底层突破,就没有生命科学的本质进步。

二是通用性。基因技术不属于单一细分赛道,而是贯穿生物经济全领域的通用基础工具。在民生健康领域,可实现出生缺陷防控、肿瘤早筛早诊、慢病精准干预、个体健康风险预判;在生物医药领域,可为原创新药靶点发现、临床试验分层、疗效评估提供底层数据支撑;在生物农业领域,支撑优良品种基因筛选、抗逆性状育种;在生物制造领域,指导微生物基因编辑、合成生物路径优化;在公共卫生领域,实现病原溯源、疫情精准防控。这种一技通百业、一基撑全域的通用属性,让基因技术成为生物经济乃至基因经济这一新质生产力的基石。

3.范式迭代:大数据驱动源代码解码的科研新逻辑

传统生命科学研究,受限于基因解码工具效率低、数据量少、解析能力弱,只能实现局部、单点、浅层的源代码解读,科研模式高度依赖假说与实验试错。随着华大等企业推动高通量测序技术国产化普及,基因数据实现超大规模、高精度、低成本量产,叠加AI大数据技术的智能解析能力,生命源代码解码正式进入数据智能范式时代。

该判断核心逻辑是:以基因检测采集海量生命源代码数据,以大数据技术完成数据归集治理,以生物智能算法挖掘源代码变异规律、生命运行逻辑、疾病关联机制,最终实现从“被动观察生命”到“主动读懂生命、预判生命、调控生命”的范式升级,为基因经济乃至生物经济全域创新提供底层科研支撑。华大集团董事长、联合创始人汪建指出,(生命的数据量)无论是10的9次方(Gb级)、18次方(Pb级),还是21次方、24次方,这些大数据要反映的都是生命过程,是必须达到的数据量。若无高通量测序所积累的海量生物大数据,生命体各类动态演化规律便无从研判识别。故此,笔者多次着重强调高通量技术的核心价值。因为只有高通量才能得到大数据,才能实现低成本。整个华大已经完成了从KM迈向GT(10的12次方)的过程,现在正迈向GTP量级的过程。

三、数智融合:生命源代码革命的核心赋能体系

1.IT与BT深度融合:打通源代码,解码全链条

信息技术与生物技术的深度耦合,解决了生命源代码海量、多维、动态、复杂的解码难题。生物技术(基因测序、影像成像)负责精准采集生命源代码原始数据,信息技术(大数据、云计算)负责存储、治理、归集海量生命源代码数据,二者融合实现了生命从“模糊认知”到“精准量化、数字孪生”的跨越。

在头部企业产业实践中,这一融合逻辑得到充分落地:华大依托自主高通量测序平台,实现千万级人群基因源代码规模化采集,通过云端大数据平台完成多组学数据融合治理;联影依托高端核磁影像设备,实现人体结构、功能、代谢层面的生命体征数据精准采集。而“多组学数据+影像数据”,为构建全域全人群生命数据库、为源代码全方位解析提供了数据底座。

2.AI与BI双向迭代:实现源代码智能解读升级

通用人工智能擅长海量数据的规律挖掘,生物智能立足生命源代码的固有规律,二者双向迭代,进一步推动解决了传统科研解码效率低、规律挖掘浅、个性化解读难等痛点问题。

传统模式下,解读一个个体的生命源代码需要数月甚至数年实验验证;数智融合范式下,依托AI算法可在短时间内完成全基因组变异筛查、风险位点挖掘、健康规律推演。2025年10月23日,浙江杭州,第二十届国际基因组学大会上,之江实验室与华大生命科学研究院合作研发的全球首个百亿参数人类基因组基础模型——Genos对外发布并上线开源,基因组基础模型可支持高达百万碱基对的超长上下文分析,并实现单碱基分辨率的精准识别,大幅提升生命源代码的解读效率与精准度。2026年7月,由国际电信联盟(ITU)与50余家联合国机构共同主办的2026年人工智能向善全球峰会在瑞士日内瓦举行,汇聚了全球顶尖科学家及科技领军企业。华大与之江实验室共同研发的基因组基础模型Genos的相关应用OneGenome(用于罕见病解码的开源AI),荣获联合国国际电信联盟颁发的最佳实践案例奖,向世界展示了前沿科技造福人类的中国方案。

3.范式变革核心价值:激活生物经济尤其是基因经济生产力

大数据智能科研范式,依托基因技术底层通用能力,实现三大革命性突破:一是效率革命,批量解码生命源代码,压缩科研与产业试错周期;二是精准革命,从基因源头精准区分个体差异,支撑精准医疗、精准产业服务;三是边界革命,突破传统技术局限,破解罕见病、衰老机制、物种演化等长期难题,持续拓宽生物经济产业边界。

四、头部企业自主创新实践:我国生命工具可控与范式落地范本

在生命源代码革命的核心赛道,华大集团、联影医疗两大头部企业,分别在基因测序核心工具、高端生命影像装备两大底层领域实现全链条自主突破,成为我国生物经济底层技术自主、范式转型落地的标杆案例。

1.华大集团:基因测序底层工具自主可控与通用场景落地

基因测序仪作为解码生命源代码的核心国之重器,曾长期被海外技术垄断,是制约我国生命源代码自主解读、基因产业自主发展的核心卡点。华大集团深耕基因底层技术二十余年,完成从设备、试剂、算法、数据、应用的全链条国产化自主可控,筑牢基因技术底层通用底座。

在核心装备攻坚层面,华大打破海外技术壁垒,自主研发DNBSEQ短读长、CycloneSEQ长读长两大核心测序技术体系,推出DNBSEQ-T20x2超高通量测序仪、BGISEQ系列桌面测序设备、αBrick标准化测序模块等全层级产品矩阵,还自主研制了半导体测序仪。其中,超高通量测序仪可实现年5-6万例全基因组测序产能,大幅降低人类生命源代码测序成本,让大规模人群源代码解读成为现实;可编程测序模块实现测序能力“即插即用”,让基因测序这一通用底层工具可灵活适配各类科研与产业场景,彻底改变了高端测序设备依赖进口的格局。

在底层技术通用落地层面,华大依托自主测序核心工具,释放基因技术全域通用价值,覆盖生物经济全核心赛道:民生领域,建成一整套无创产前基因检测、宫颈癌筛查服务体系,通过批量解码生命遗传源代码,大幅降低出生缺陷与妇科肿瘤发病率;肿瘤领域,研发多品类肿瘤基因检测试剂盒,精准解码肿瘤突变源代码,支撑早筛早诊与靶向治疗;科研领域,依托SEQ ALL全读长技术体系,支撑全国乃至全球数十个人群队列研究、物种基因组解析项目,为生命科学基础研究提供底层工具支撑;产业领域,将基因测序通用技术赋能生物育种、合成生物、病原检测等赛道,充分印证基因技术一技通百业的底层通用属性。

在数智范式融合层面,华大率先落地大数据智能科研范式,构建“测序-数据-算法-应用”闭环体系。依托千万级自主可控人群基因源代码数据,训练专属生物智能算法,实现基因变异智能解读、疾病风险智能预测、健康方案智能匹配,是国内首个将生命源代码规模化采集、智能化解析、产业化应用完全落地的企业范本,完美践行了数据驱动的生命科学新范式。

2.联影医疗:高端核磁装备自主可控,补齐生命宏观解码短板

如果说高通量基因测序是解码微观基因源代码的核心工具,那么高端核磁共振成像设备就是解码人体宏观结构与功能源代码的核心装备,二者共同构成完整的生命破译工具体系。高端核磁设备曾长期被海外垄断,是生命科学高端科研、精准影像诊疗的核心卡脖子领域。

联影医疗深耕高端生命影像装备,实现超高场核磁、临床高端核磁全系列国产化替代,彻底打破海外寡头垄断。在核心技术层面,突破高端磁体、射频系统、梯度系统、成像算法等核心零部件与底层技术,自主研发3.0T、5.0T超高场核磁共振设备,设备成像精度、稳定性、扫描速度达到国际先进水平,可精准捕捉人体细胞代谢、组织功能、器官运行的动态变化,实现生命宏观运行源代码的精准解读。

在产业应用层面,联影高端核磁设备全面覆盖国内顶级三甲医院、生命科学科研机构,为精准神经科学、肿瘤影像研究、代谢疾病机制研究、人体结构解析提供自主可控的核心工具。同时,联影推动影像数据与基因数据融合应用,助力“微观基因源代码+宏观人体功能”的全域生命解析,支撑大数据科研范式的完整落地,补齐了我国生命破译工具体系的重要短板。

在国产化迭代层面,联影构建“自主研发-临床应用-迭代升级”的良性闭环,通过规模化国产应用持续优化设备性能,不仅实现高端装备安全可控,更大幅降低国内生命科研与高端诊疗成本,为生命源代码规模化、全民化解读提供硬件支撑。

五、生命源代码革命下我国生物经济发展的核心瓶颈

结合新的科技革命和产业变革定位、基因技术的底层属性、头部企业实践,当前我国生物经济发展的核心矛盾,集中体现为生命源代码解码能力不匹配、底层通用技术释放不足、数智范式转型不彻底、自主装备体系不完善等六大核心瓶颈。

1.对源代码革命普遍认知不足,底层技术价值挖掘不充分

行业与市场对本轮科技革命的生命源代码本质认知不足,仍局限于传统产业升级视角,未能充分认识基因技术底层性、通用性的核心地位。多数产业布局聚焦终端产品应用,忽视基因测序、基因解析等底层通用技术的基础投入,很多应用场景缺乏底层源代码数据支撑,基因技术全域赋能价值未能完全释放。

2.科研范式转型滞后,源代码解码效率偏低

我国生命科学研究仍处于新旧范式交替过渡期,传统假说实验范式仍占主导。海量基因源代码数据(人群测序数据、临床基因数据、影像数据)沉淀闲置,大数据智能解码、AI智能解析的应用普及率偏低,未能依托头部企业的工具基础,形成规模化、智能化的生命源代码科研体系,数据红利、范式红利未能充分释放。

3.高端核心装备仍存短板,全链条自主可控未完全实现

依托华大、联影等头部企业,我国中端生命破译装备已实现全面国产化,但超高端前沿装备、核心精密零部件、底层配套算法仍存在短板。超高通量测序核心精密光学部件、超高场核磁极致成像算法、高端生物实验自动化设备等领域仍有迭代空间,全链条、全层级的生命工具自主可控体系尚未完全建成,制约极致化、精细化的生命源代码解码。

4.基因数据体系碎片化,源代码资源难以统筹利用

我国拥有全球最大规模的人群基因源代码数据资源(华大等企业累计产出海量测序数据),但数据分散存储于企业、医院、科研机构,数据标准不统一、共享机制不健全、权属规则不完善、孤岛问题突出。海量生命源代码数据无法跨域融合、批量建模、智能挖掘,导致我国独一无二的数据资源优势,无法转化为科研优势、产业优势与竞争优势。

5.数智融合深度不足,源代码智能解析体系不完善

AI与BI、IT与BT融合仍停留在浅层应用,适配生命源代码复杂特征的专属生物智能算法、多组学融合模型不足。多数通用AI算法无法精准匹配基因数据的高维、复杂、特异性特征,导致生命源代码的深度规律挖掘、机制解析、趋势预判能力不足,数智赋能源代码革命的核心价值未能充分发挥。

6.产业体系结构性失衡,底层通用赋能生态不完善

生物经济产业呈现“终端热、底层冷、应用多、基础少”的结构性矛盾。市场聚焦终端诊疗、药物、医美等应用产品,对基因测序、生命成像等底层通用工具的产业培育、场景拓展、生态构建不足。同时,头部企业的底层通用技术优势未能全域辐射,中小生物企业难以共享自主可控的底层工具资源,基因技术赋能全产业的生态体系尚未成型。

六、生命源代码革命下生物经济高质量发展的核心战略突破口和系统化实施路径

立足前所未有的生命源代码革命大势,紧扣基因技术底层通用核心属性,依托华大、联影头部企业创新实践,针对六大核心瓶颈,我国亟待进一步明确新时代生物经济六大核心战略突破口,构建“底层筑基、范式赋能、装备可控、数据盘活、产业全域、治理护航”的完整发展体系。

1.认知与定位突破:锚定生命源代码革命时代本质

将生物经济发展全面纳入生命源代码革命顶层框架,确立“基因底层技术为核、数智范式为翼、自主装备为基、全域产业为体”的全新发展定位。明确本轮科技革命的终极价值是实现全民生命源头自我认知、自我守护、自我优化,将基因检测等底层通用技术纳入国家级基础战略技术体系,加大基础研发与场景开放力度,充分释放其一技通百业的通用赋能价值,重塑生物经济顶层发展逻辑。

2.范式突破:全域落地数据智能的源代码解码新范式

以大数据智能科研范式全面替代传统实验范式,依托头部企业成熟技术体系,构建规模化、智能化、标准化的生命源代码解码科研体系。一是全面普及数据驱动科研思维,推动生命科学研究从假说验证转向基因数据智能挖掘;二是依托华大测序数据、联影影像数据资源,搭建国家级生命源代码智能科研公共平台,向全行业开放底层数据与智能算法能力;三是建立适配源代码智能解码的科研评价标准,加速新范式全域落地,大幅提升生命密码解读效率与精度。

3.装备突破:依托头部企业建成全层级自主可控工具体系

以华大基因测序工具、联影高端影像工具为两大核心支柱,补齐超高端装备短板、完善零部件配套、构建全链条自主可控的生命破译工具矩阵。一是支持华大持续迭代超高通量、超长读长测序技术,攻坚核心精密部件,巩固我国基因测序底层工具全球领先优势;二是支持联影突破更高场核磁、极致精准成像算法,补齐宏观生命解码高端装备短板;三是依托两大龙头企业组建国家级生命工具创新联合体,带动上下游产业链国产化升级,实现从核心零部件、整机设备到配套算法、应用服务的全层级、全链条自主可控,牢牢掌握生命源代码解码主动权。

4.数据突破:构建标准化生命源代码大数据要素体系

激活我国海量生命源代码数据资源优势,建立统一标准、安全可控、有序流通、全域复用的基因大数据体系。一是统一基因测序、影像成像、临床表型数据的采集、质控、解析标准,实现生命源代码数据标准化归集;二是打破机构与行业壁垒,建立分级授权的数据共享机制,在合规前提下推动华大等企业的规模化开源数据与科研、临床数据融合;三是完善基因数据隐私保护、权属界定、安全监管体系,平衡开放创新与安全底线,让海量生命源代码资源成为生物经济核心生产要素。

5.融合突破:深化数智耦合,打造源代码智能解析核心能力

聚焦生命源代码复杂特征,研发专属生物智能算法与多组学融合模型,推动数智融合从浅层应用向深层赋能升级。依托华大千万级基因数据训练本土化、精准化的基因解读AI模型,实现基因变异、疾病风险、遗传特征的智能精准解析;推动基因微观数据与核磁影像宏观数据深度融合,构建全域数字孪生生命模型,实现个体生命源代码的全方位、动态化、智能化解读,持续拓展生命认知边界。

6.产业突破:释放基因通用价值,构建全域赋能产业生态

充分发挥基因技术底层通用、全域赋能的核心优势,依托头部企业底层工具能力,构建覆盖生物经济全赛道的产业生态。推动自主可控的基因测序、生命成像工具全面开放,赋能生物医药、精准医疗、生物农业、生物制造、公共卫生等全域产业升级;培育底层技术服务新业态,让中小企业、科研机构低成本共享高端生命破译工具与数据资源,彻底破解产业结构性短板,实现生物经济从终端扩张向底层赋能、全域提质的跨越式升级。

面对生物经济六大核心战略突破口,我国也应当确定系统化实施路径:

(1)短期攻坚(1-2年):夯实底层基础,实现单点突破

完成生命源代码革命顶层认知统一,确立基因技术底层、通用战略地位;依托华大、联影技术成果,完成中端生命工具全面国产化替代;搭建国家级基因数据标准体系与基础共享平台;在生育健康、肿瘤防控、基础育种等领域落地基因通用技术示范场景,初步释放底层技术赋能价值。

(2)中期成型(3-5年):完善自主体系,普及智能范式

全面完成高端生命破译装备核心技术迭代,实现全链条自主可控;大数据智能科研范式成为生命科学研究主流;建成标准化、市场化、安全化的生命源代码数据要素体系;基因底层技术全面赋能生物经济各细分赛道,形成龙头引领、全域协同的产业生态,我国生命源代码解码能力跻身全球第一梯队。

(3)长期引领(5-10年):领跑源代码革命,建成生物经济强国

全面引领全球生命源代码革命发展趋势,基因底层技术、智能解析范式、自主装备体系、数据要素生态形成绝对竞争优势;实现全民级生命源头自我认知与精准健康守护;生物经济底层创新能力、高端产业能级、全球话语权全面领跑,建成全球领先的生物经济强国。

七、基因经济的完整体系:生物经济的底层操作系统

(一)基因经济的定义与完整技术闭环

所谓基因经济,是以生命体基因资源为核心要素、以工具为驱动力,以基因检测(读基因)、基因编辑(改基因)、基因合成(写基因)、基因治疗(用基因)四大核心技术为完整闭环,依托AI生物算力、BI生物大数据治理体系,赋能千行百业的底层通用新质生产力体系 。

四大核心技术形成不可替代的完整产业闭环:

1. 基因检测——读基因:解码生命源代码,获取生命基础数据,是一切生命科学创新的逻辑起点;

2. 基因编辑——改基因:精准修饰生命遗传信息,实现疾病干预、种质改良、菌株优化;

3. 基因合成——写基因:人工设计、合成、重构基因序列,支撑合成生物学、生物制造产业革命;

4. 基因治疗——用基因:将基因技术最终落地于重大疾病根治,实现临床医学终极突破。

这一“读—改—写—治”闭环,是现代生命科学唯一完整、自洽、可迭代、可全域赋能的底层技术体系,具备成为国家生物经济战略突破口的全部核心特质。

(二)基因经济区别于普通生物产业的独特优势

第一,唯一性:唯有基因技术能够从生命最底层、最本源层面认知和改造生命,其他生物技术均为应用层技术。

第二,通用性:贯通医疗、农业、生态、口岸、食品、公安、文旅等场景,是真正的通用底层技术。

第三,迭代性:数据越用越多、算法越算越精、设备越造越优、应用越拓越广,具备指数级增长潜力。

第四,安全性:掌控基因即掌控生物主权,掌控基因数据即掌控未来生物产业话语权。

第五,普惠性:可快速下沉基层、普惠全民健康,契合健康中国与共同富裕战略。

(三)国家顶层政策高度认可基因经济赛道

2014年6月,习近平总书记明确将“基因技术”作为6大经济增长点之首:“生物学相关技术将创造新的经济增长点,基因技术、蛋白质工程、空间利用、海洋开发以及新能源、新材料发展将产生一系列重大创新成果,拓展生产和发展空间,提高人类生活水平和质量。”

2021年3月,“十四五”规划和2035年远景目标纲要更是将“基因技术”列为亟待培育的六大未来产业之一。规划在“前瞻谋划未来产业”部分这样写道:“在类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。”

一系列规划、法规的出台,都将基因技术摆上了议事日程、行动规程。国家《“十四五”生物经济发展规划》明确将高通量基因测序技术、合成生物学技术,以及基因诊疗、干细胞治疗、免疫细胞治疗等新技术列为“前沿生物技术创新”方向;国务院第818号令《生物医学新技术临床研究和临床转化应用管理条例》,专门对运用生物学原理,作用于人体细胞、分子水平,在我国境内尚未应用于临床的医学专业手段和措施即生物医学新技术进行规范,构建制度保障;《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》为基因数据安全、基因资源保护、基因技术规范应用筑牢安全底线;不久前公布的《国民健康“十五五”规划》,进一步要求“加快细胞和基因治疗药物、新型抗体、新型疫苗、核酸药物、放射性药物等研发应用,提升应急疫苗和药物研发生产使用能力,丰富儿童用药品种。”

政策逻辑清晰可见。国家已经将基因技术体系视为生物经济未来的核心增长极与战略制高点。

八、基因经济作为生物经济战略突破口的核心依据

(一)从技术逻辑看:基因经济是生物经济的底层操作系统

如果把生物经济比作一台超级计算机,基因技术就是操作系统,其他生物产业只是应用软件。没有基因底层技术突破,生物医药只能跟随迭代,生物育种只能经验改良,生物制造只能低效模仿,整个生物产业永远处于低端跟随状态。

唯有以基因经济为突破口,才能实现从应用跟随到底层引领、从单点创新到体系创新、从产业规模到技术范式的根本性跨越。

(二)从产业逻辑看:基因经济具备最强带动力与最长产业链

基因经济上游支撑仪器、试剂、芯片、算力、算法国产化;中游支撑检测、育种、合成、制造、诊疗产业升级;下游赋能医疗、农业、口岸、生态、文旅等诸多场景。一条主线,贯通全链,牵引全局,是当前所有生物赛道中带动力最强、产业链最长、辐射面最广的核心赛道。

(三)从创新逻辑看:基因经济形成良性自我迭代生态

基因检测先行落地、快速变现、海量数据沉淀,反哺基因编辑、基因合成、基因治疗的科研迭代;前沿技术突破反过来丰富检测场景、提升数据价值,形成“应用反哺科研、科研带动产业、产业支撑创新”的正向闭环。

(四)从安全逻辑看:基因经济是生物安全的核心屏障

掌控国产测序设备、自主生物算法、本土基因数据库,能够彻底破解海外技术垄断、设备后门、数据霸权风险,守住我国生物资源安全、生物数据安全、生物技术安全、国门生物安全四大底线。

(五)从国情逻辑看:基因经济最适配中国超大市场优势

我国拥有全球几乎最大人口基数、最丰富生物种质资源、最完整产业场景、最广阔基层落地空间,最适合发展规模化、普惠化、数字化、体系化的基因经济,具备全球任何国家无法比拟的场景优势与数据优势。

无论从技术、产业、创新、安全、国情任一维度判断,基因经济都是中国生物经济的战略突破口。

九、坚持有效市场+有为政府,全面部署国家基因+”行动

“坚持有效市场和有为政府相结合”——这是“十五五”规划纲要确定的六大“必须遵循的原则”之一。

发挥“有效市场”的作用,就是要发挥市场在资源配置中的决定性作用,鼓励企业围绕真实需求开展技术迭代、成本竞争、商业模式创新、产业链整合,形成可持续的商业闭环。政府不包办、不垄断、不指定产品,通过首台(套)重大技术装备、政府采购目录、医保准入、惠民服务采购等方式,引导市场资源向底层技术、普惠产品倾斜。

发挥“有为政府”的作用,就是要更好发挥政府作用,统筹战略方向、供给公共场景、完善制度规则、补齐市场失灵短板。具体包括:1、建立“基因+”行动联席会议机制,由国家发展改革委、国家卫健委(含疾控局和疾控中心)、工信部、农业农村部、海关总署、教育部、生态环境部、市场监管总局、退役军人事务部、国家文物局等部委参加;2、统筹全民健康(传染性疾病防控)、种业振兴、口岸检疫、生态保护、公安法医、文旅科普、宠物兽医等公共领域规模化应用场景;3、充分发挥财政专项资金、产业基金、税收减免、人才引育、知识产权保护等政策激励作用,研究制定专门的产业政策、金融政策、财税政策;4、完善伦理审查、数据安全、临床质控、国门生物安全监管体系,实现创新与安全平衡,为高质量发展和高品质生活相结合、投资于物与投资于人相结合奠定重要基础,为中国式现代化奠定系列安全基础。

有效市场+有为政府,二者协同形成“政府建场景→市场扩规模→规模降成本→成本促普及→普及反哺创新→创新再丰富场景”的正向螺旋。

1. “基因+健康中国”行动(卫健委、医保局、疾控体系牵头)

建议通过政府采购,择机实施全国性遗传性疾病(地贫、耳聋、罕见病)普惠筛查项目,同时加强百万人群多组学队列研究,肿瘤早筛试点、老年慢性病精准管理工程。支付创新上,将合规基因检测纳入医保、惠民保、公共卫生服务包,建立“基本+补充+商业健康险”多层次支付体系;场景落地上,推动高通量基因测序仪、国产影像设备在县域医共体、基层妇幼重点部署,推动前沿技术下沉。

2. “基因+种业振兴”行动(农业农村部、林草局牵头)

种质安全,是国家粮食安全的重要组成部分。建议设立国家种质资源基因库,对道地药材/甘蔗/水稻/生猪等特色种质进行基因组解析、分子标记辅助育种、畜禽疫病基因溯源;鼓励种业企业与基因技术企业共建商业化育种平台,开放品种权交易市场。

3. “基因+国门安全”行动(海关总署、公安部牵头)

推动基因检测在口岸动植物基因检疫、新发突发传染病基因组溯源、法医DNA数据库建设、出入境人员健康监测等领域加快应用;推动国产全自动基因检测实验室、便携式测序设备在全国口岸、边境城市部署,形成自主可控的国门生物安全防线。

4. “基因+教育科普”行动(教育部、科协牵头)

加快在全国重点中学提升生命科学实验室建设水平,建立高校联合基因测序平台,共建共享共有,同步培训师资力量;支持科普机构、龙头企业联合进行大众科普,开发更适合青少年的研学产品。中国科技馆和华大集团近年签约共建生命科学前沿科普实验室,在科普展陈、交流研讨等方面做出了一定尝试。

5. “基因+绿色制造与生态保护”行动(生态环境部、工信部牵头)

推动基因技术在流域微生物组监测、濒危物种基因保护、合成生物菌株制造、工业酶绿色替代中发挥作用;鼓励合成生物学企业利用基因合成技术生产可降解材料、生物医药原料,构建绿色低碳新产业。

6. “基因+南向开放”行动(商务部、广西等沿边省区牵头)

政府搭建中国—东盟基因技术标准联盟、跨境公共卫生合作平台、农产品基因溯源体系;支持向外输出中国测序设备、检测方案与健康服务,服务RCEP与“一带一路”高质量发展。

十、实施基因+”行动一举八得:多维战略红利构筑生物经济发展新格局

如果我国在全球率先系统性布局“基因+”战略、实施“基因+”行动,推动基因技术在经济社会相关领域加速普及、规模化普及应用,跳出单一产业发展思维,形成经济、民生、安全、外交、政治、科技、教育、人才“一举八得”的系统性战略格局,释放出覆盖国家发展、社会民生、国际竞争的全方位红利,是夯实生物经济大国地位的核心举措。

算算经济账,激活产业发展新引擎。基因技术是生物经济的核心底层技术,规模化普及基因检测,可串联精准医疗、现代农业、生物制造、健康康养等多元产业,打通上下游产业链条。既能带动测序设备、核心试剂、生物大数据等产业发展,培育全新经济增长点,又能赋能传统产业转型升级,催生新业态、新模式,完善现代化生物产业体系,为实体经济高质量发展注入持久动力。

算算民生账,筑牢全民健康压舱石。从卫生经济学角度来看,普惠性基因检测可实现疾病早筛、早防、早治,有效防控遗传病、肿瘤、慢性病等重大疾病。将医疗模式从被动救治转为主动健康管理,大幅降低重症治疗的高额成本,减轻群众就医负担和医保基金压力。同时依托人群基因数据优化公共医疗资源配置,切实提升国民健康素养和人均健康水平,让科技成果惠及全民。

算算安全账,构建全域安全防护网。“基因+”关乎人口安全、生物安全、生态安全、国门安全、数据安全、科技安全等十余个国家安全维度,是立体化安全体系的重要支撑。在人口安全上,孕前及新生儿基因筛查将有效降低出生缺陷,优化人口质量;在生物安全上,助力快速溯源病原体、防控突发公共卫生事件;在生态安全上,通过基因技术保护珍稀物种、防控外来生物入侵,全方位守护国家生物资源与发展安全。

算算外交账,提升国际开放话语权。生命健康是全人类共同需求,是无国界的民生刚需。我国成熟的基因检测技术、健康防控体系和生物产业方案,可作为国际合作的重要载体,依托“一带一路”、东盟合作等平台开展跨国生物健康合作,以民生科技为纽带深化国际交流,打破技术壁垒,展现大国公共卫生担当。

算算政治账,夯实治国理政民生根基。推进“基因+”普及是落实健康中国战略、践行以人民为中心的发展思想的具体实践。通过普惠性民生科技服务,解决群众急难愁盼的健康问题,持续增强人民群众的获得感、幸福感,稳固社会民生基本盘,彰显国家战略温度与治理效能。

算算科技账,实现生命科技自立自强。大规模市场化应用反向倒逼核心技术攻关,推动基因测序、基因分析、生物算力等关键核心技术迭代升级,突破行业“卡脖子”难题,完善自主可控的生命科学技术体系,助力我国实现从基因应用大国向基因科技强国的跨越。大规模场景应用能够不断迭代测序算法、优化仪器硬件,摊高研发成本,加速国产设备全面替代进口产品,破解美国借助专利清单对华大实施的全方位围堵,稳步实现生命算力科技自立自强。

算算教育账,提升全民科学素养。“基因+”的普及推动生命科学知识走进大众生活、校园课堂,打破民众对基因技术的认知盲区和误区,普及生命健康科学知识,培育全民科学思维,营造崇尚科技、尊重科学的社会氛围,夯实社会科技发展认知基础。

算算人才账,搭建生物人才蓄水池。产业规模化发展催生大量科研、技术、应用、运维岗位,推动高校学科优化、产学研深度融合,构建从基础研究、技术研发到产业应用的全链条人才培养体系,从中学到高校开设基因组、生物信息、遗传咨询交叉专业或“微专业”,打造从基础科研到产业应用的本土人才梯队,持续培育、储备高端生物科技人才,为全国推广“基因+”模式持续输送专业化队伍,为生物经济长远发展提供核心人力支撑。

八本账目环环相扣、互为支撑,短期能够惠及民生产业,长期守护国家长远发展,充分印证率先落地“基因+”行动的战略必要性。

不久前公布的《国民健康“十五五”规划》要求以优化全方位全周期整合型健康服务体系为主线,推动人民群众更加注重主动健康,加快形成有利于健康的生产生活方式和经济社会发展模式,全面提高国民健康水平,夯实中国式现代化的健康根基。到2030年,健康中国建设取得决定性进展,健康生活方式加快普及,重大慢性病发病率上升趋势得到有效控制,人均预期寿命达到80岁,主要健康指标进入高收入国家行列,为2035年建成健康中国打下坚实基础。

在全方位全周期整合型健康服务体系优化过程中,从出生缺陷防控、肿瘤早筛早查,到传感染疾病防控、心脑血管疾病防控,基因检测已经覆盖生命全周期、全人群;从精准预防、精准营养、精准运动、精准医疗、精准健康,基因检测都可以发挥作用。正如习近平总书记所说,人口老龄化趋势加剧,形成了对生物技术进步的巨大需求,促使产业化规模快速扩大。在从被动健康迈向主动健康的过程中,充分运用健康科技,从而实现少生病甚至不生病的目标,成为不二选择。

这一轮生物与数智融合革命,是人类历史上前所未有的生命源代码革命,彻底颠覆了人类认知生命、改造生命、守护生命的方式,实现了从解码外部世界到读懂生命本源的历史性跨越,让每一个生命都能从基因源头认知自我、解读自我、优化自我。以基因检测为代表的基因技术,凭借其底层性、通用性,成为这场革命的核心底座与生物经济高质量发展的核心根基。

在这场全球生命源代码的核心竞赛中,我国依托华大集团、联影医疗等头部企业的自主创新,在基因测序、高端核磁两大核心生命破译工具领域实现关键突破,落地大数据智能科研新范式,积累了海量自主可控的生命基因数据资源,形成了独特的产业、场景、数据三重优势。同时也面临应用场景受限、范式转型滞后、高端装备待迭代、数据体系碎片化、底层价值挖掘不足等核心瓶颈。

我国生物经济发展的当务之急,是锚定生命源代码革命的时代本质,坚守基因技术底层、通用定位,以科研范式革新为牵引,以核心装备自主可控为根基,以基因数据要素盘活为核心,以数智深度融合为动力,以全域产业赋能即实施“基因+”行动为路径,多点突破、系统推进,全面释放生物经济尤其是基因经济新质生产力。

作为生物经济的战略突破口,未来,随着生命源代码解码能力持续升级,正像凯文·凯利在《2049》一书中预言的那样,基因检测将在中国乃至全世界全面普及,而伴随自主装备体系的持续完善,我国将持续领跑全球生命科技革命,推动生物经济乃至基因经济成为具有国际竞争力的新兴支柱产业,真正实现以科技守护生命、以底层创新赋能全民健康与产业高质量发展,为全球生命源代码研究与人类健康事业进步贡献中国方案与中国力量。

免责声明:本文转自《环球财经》杂志,原作者李斌。文章内容系原作者个人观点,本公众号编译/转载仅为分享、传达不同观点,如有任何异议,欢迎联系我们!

转自丨环球财经

作者丨李斌

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