文/鄧心安(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心)
一、生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時代機(jī)遇
生物經(jīng)濟(jì)(bioeconomy, BE)是利用可再生生物資源(生物質(zhì))生產(chǎn)食品、飼料、能源、纖維、健康醫(yī)療以及其他工業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)的經(jīng)濟(jì)活動,是一個與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)、信息經(jīng)濟(jì)相對應(yīng)的綜合經(jīng)濟(jì)形態(tài)。
經(jīng)過十余年的概念進(jìn)化、戰(zhàn)略推進(jìn)與行動實踐,生物經(jīng)濟(jì)已涵蓋生物質(zhì)相關(guān)眾多領(lǐng)域,包括食品與營養(yǎng)、生物制藥與健康、生物煉制、生物能源、生物酶、生物化學(xué)品、生物材料、環(huán)保與生態(tài)服務(wù)等八大領(lǐng)域。概言之,生物經(jīng)濟(jì)包括生物基經(jīng)濟(jì)(biobased economy, BBE)以及食品、飼料的開發(fā)利用和生產(chǎn)。生物經(jīng)濟(jì)概念進(jìn)化表現(xiàn)出的特質(zhì)是:綠色、健康、可持續(xù);領(lǐng)域演進(jìn)的主流特征包括:可再生生物資源、研發(fā)創(chuàng)新、生物基產(chǎn)品。
生物經(jīng)濟(jì)意味著一個新時代的來臨。生物經(jīng)濟(jì)時代是生物經(jīng)濟(jì)(形態(tài))發(fā)展到成熟階段后,以這種經(jīng)濟(jì)形態(tài)為主導(dǎo)形成的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的特定歷史時期。預(yù)計到21世紀(jì)30年代初,生物科技產(chǎn)品得以廉價且普遍使用,標(biāo)志著生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入其成熟階段,經(jīng)濟(jì)社會進(jìn)入真正的生物經(jīng)濟(jì)時代。
隨著人口的增加、不可再生資源的減少,以及人們對物質(zhì)與精神需求的增加,特別是對生活品質(zhì)及環(huán)境質(zhì)量要求的提高,經(jīng)濟(jì)社會正面臨與食品、營養(yǎng)、健康、資源、環(huán)境等相關(guān)的全球性問題;發(fā)展生物質(zhì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)有利于這些重大問題的化解。生物經(jīng)濟(jì)不僅與農(nóng)業(yè)、環(huán)境可持續(xù)直接相關(guān),而且正在成為社會向更加可持續(xù)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)轉(zhuǎn)型(social transformation towards a more sustainable economic system)的關(guān)鍵因素,關(guān)系到眾多產(chǎn)業(yè)乃至整個經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。生物經(jīng)濟(jì)的興起與生物經(jīng)濟(jì)時代的來臨,為生物質(zhì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)變革與經(jīng)濟(jì)社會綠色轉(zhuǎn)型帶來新的時代機(jī)遇。
二、生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
從當(dāng)前主流的化石基經(jīng)濟(jì)向生物經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變是牽涉面廣、長期性的系統(tǒng)過程:涉及現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)、工業(yè)原料和土地利用以及跨行業(yè)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈的調(diào)整;經(jīng)濟(jì)增長方式與生活方式的轉(zhuǎn)變;生物制造特別是生物煉制等技術(shù)研發(fā)與綜合集成;可持續(xù)政策、消費(fèi)習(xí)俗及公眾認(rèn)知。
1.中國發(fā)展生物經(jīng)濟(jì)的相對優(yōu)勢
(1)人口與市場優(yōu)勢。過多的人口,既是包袱也是資源,用好人口資源并將其轉(zhuǎn)化為人力資本則為優(yōu)勢。隨著生活品質(zhì)的提升,人們對于食品安全、營養(yǎng)、健康醫(yī)療、環(huán)境、生態(tài)等有著高質(zhì)量和更加綠色的要求,為生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了巨大的市場空間。
(2)豐富多樣的生物資源及其中醫(yī)藥資源。由于地域廣闊,氣候類型多樣,農(nóng)業(yè)與中醫(yī)藥歷史悠久,造就了生物資源的獨特優(yōu)勢。
(3)后發(fā)優(yōu)勢。發(fā)展階段不同,落后對于競爭顯然會產(chǎn)生不利的影響,但如果能夠采用適當(dāng)?shù)陌l(fā)展戰(zhàn)略與政策,可以吸取發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗教訓(xùn),實現(xiàn)較快或跨越式發(fā)展。
2.各國發(fā)展生物經(jīng)濟(jì)的共有劣勢
(1)以生物學(xué)為基礎(chǔ)的技術(shù)更為復(fù)雜,相比于化石基原料,生物基原料加工難度增大,導(dǎo)致多數(shù)生物科技產(chǎn)品批量不大而研發(fā)成本偏高;相較于信息技術(shù)產(chǎn)品,生物科技產(chǎn)品難以出現(xiàn)如網(wǎng)絡(luò)軟件產(chǎn)品一樣被大量快速復(fù)制現(xiàn)象。
(2)國際油價與國際經(jīng)濟(jì)低迷,石化基產(chǎn)業(yè)追求短平快效益,不利于生物基產(chǎn)品市場培育及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。
(3)生物質(zhì)原料的生長、加工與應(yīng)用過程是否會對環(huán)境與民生帶來一定的負(fù)面影響——如生物燃料是否導(dǎo)致“與糧爭地”,仍然存在諸多疑慮。
(4)消費(fèi)者習(xí)慣與態(tài)度的適應(yīng)性。以可再生可持續(xù)方式與以傳統(tǒng)方式生產(chǎn)的產(chǎn)品之間在外形上的區(qū)別不大,而前者研發(fā)與生產(chǎn)成本往往高于后者——如采用生物原料生產(chǎn)的餐具(BIO產(chǎn)品,即以可再生生物資源為原料生產(chǎn)的產(chǎn)品)之于傳統(tǒng)塑料餐具,從而導(dǎo)致消費(fèi)者難以選擇。
(5)伴隨生物技術(shù)突破而帶來的倫理問題,如用于健康醫(yī)療目的的基因編輯胚胎、用于改良性狀的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。
3.中國發(fā)展生物經(jīng)濟(jì)的劣勢
(1)研發(fā)技術(shù)水平相對落后,市場化能力不足。研發(fā)能力是衡量綠色產(chǎn)業(yè)或科技型企業(yè)未來發(fā)展的重要指標(biāo)。以生物醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)為例,中國生物醫(yī)藥企業(yè)研發(fā)投入占銷售收入的比重普遍低于5%,與發(fā)達(dá)國家的10%以上相比差距很大;種子企業(yè)數(shù)量眾多,但小而分散,研發(fā)手段多停留在傳統(tǒng)育種水平;轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品研發(fā)接近國際先進(jìn)水平,但市場化應(yīng)用嚴(yán)重滯后。
(2)生物產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)經(jīng)營的規(guī)?;潭炔蛔恪S绕涫请[含其中的農(nóng)業(yè)用地細(xì)碎化、耕地與淡水資源嚴(yán)重不足,成為降低生物基產(chǎn)品成本的先天性制約因素。
(3)“全生物質(zhì)”模式面臨管理與技術(shù)的雙重挑戰(zhàn)。生物經(jīng)濟(jì)以可再生生物質(zhì)的深度開發(fā)與循環(huán)利用為基礎(chǔ)?!叭镔|(zhì)”模式的益處在于:優(yōu)化利用農(nóng)林主副產(chǎn)品及各類有機(jī)廢棄物(biowaste),極少或不產(chǎn)生垃圾,可以實現(xiàn)物質(zhì)與能量的循環(huán)利用,在增加經(jīng)濟(jì)效益的同時,減少碳排放,有利于環(huán)境和生態(tài)。中國生物質(zhì)產(chǎn)量分布相對分散,“全生物質(zhì)”模式對技術(shù)集成和管理水平提出了更高要求。
(4)資本市場和投融資平臺不完善。
(5)基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境因素。包括農(nóng)業(yè)專業(yè)化服務(wù)普及不足;城鄉(xiāng)垃圾缺少分類,村落環(huán)境建設(shè)欠賬多;農(nóng)村地區(qū)的社會風(fēng)氣等“軟環(huán)境”惡劣。
(6)綠色消費(fèi)習(xí)慣面臨較大挑戰(zhàn)。相對而言,歐洲特別是德國和北歐國家的消費(fèi)者的態(tài)度已向“健康、綠色、可再生”方向改變,他們越來越想獲得以可持續(xù)方式生產(chǎn)的產(chǎn)品。德國崇尚BIO產(chǎn)品、日本的垃圾精細(xì)化分類回收利用,堪稱此類綠色消費(fèi)的典范。
三、發(fā)展生物經(jīng)濟(jì)的對策
1.中國發(fā)展生物經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略需求
(1)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型綠色化發(fā)展需求。中國經(jīng)濟(jì)社會已跨過溫飽進(jìn)入新常態(tài)階段,現(xiàn)有粗放型增長方式與發(fā)展模式不可持續(xù),需要由數(shù)量型或“數(shù)質(zhì)并舉”向“高質(zhì)量”轉(zhuǎn)變,因而需要借助生物技術(shù)及其與農(nóng)業(yè)、信息、能源、材料、工程等的融合,發(fā)展集約化農(nóng)業(yè)及其相關(guān)的可再生生物質(zhì)產(chǎn)業(yè),以逐漸替代不可再生的化石基產(chǎn)業(yè),減少化石能源消耗及其造成的環(huán)境污染,從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟(jì)體系的綠色轉(zhuǎn)型。
(2)資源安全與可再生清潔化需求。當(dāng)代實體經(jīng)濟(jì)在很大程度上仍是以有限資源尤其是化石資源的不斷消耗為動力,而這些不可再生資源不斷減少,有的正瀕臨枯竭。尋找資源替代的緊迫性,因各國的創(chuàng)新能力、對可持續(xù)發(fā)展要求和資源稟賦的不同而異。中國屬于發(fā)展中國家,客觀要求經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)具有一定的增長速度,但土地、淡水、能源等自然資源相對匱乏,水土及大氣環(huán)境壓力大、能源生產(chǎn)與消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理、城鄉(xiāng)環(huán)境質(zhì)量透支嚴(yán)重,迫切需要以可再生資源特別是生物資源替代化石資源;需要唯一可轉(zhuǎn)化為液體燃料的可再生生物能源(水能、風(fēng)能、太陽能、核能等新能源只適用于發(fā)電和供熱);需要運(yùn)用生物技術(shù)來提高淡水資源、土地資源特別是耕地資源利用率,并對受污染的水土進(jìn)行修復(fù)。
(3)國民健康需求。作為生物經(jīng)濟(jì)價值鏈的高端領(lǐng)域,健康醫(yī)療對于增進(jìn)人類健康與幸福感、提高生活品質(zhì)具有非常重要的作用。通過生命科學(xué)與生物技術(shù)創(chuàng)新,能夠變革疾病診斷、治療和預(yù)防手段,使健康醫(yī)療方式由目前的“疾病護(hù)理模式”轉(zhuǎn)向“預(yù)防模式”,即由“有病被動治療狀態(tài)”轉(zhuǎn)向“主動參與疾病預(yù)防狀態(tài)”,從而提高人類健康福利水平和“患者”的生活質(zhì)量。
(4)農(nóng)業(yè)新功能與廢棄物資源化需求。農(nóng)業(yè)新功能需求包括:新食品、功能食品以及與食品相關(guān)的營養(yǎng)強(qiáng)化需求;增強(qiáng)作物抗性(抗病蟲害、節(jié)水、耐旱、耐鹽堿等)需求;生物基工業(yè)的原料需求;生物多樣性及其他生態(tài)服務(wù)需求。
通過“全生物質(zhì)”智慧開發(fā)利用,能夠拓寬農(nóng)業(yè)經(jīng)營領(lǐng)域和農(nóng)民增收渠道,增加農(nóng)村“綠領(lǐng)”就業(yè)崗位,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村的“二次”創(chuàng)業(yè)與綠色復(fù)興?!叭镔|(zhì)”模式的“智慧”在于:一是生物質(zhì)的來源,不僅包括農(nóng)、林、藻類等相關(guān)生物質(zhì)主產(chǎn)品,而且包括秸稈、木材之外的樹冠、樹枝和根,以及來自于畜牧業(yè)、水產(chǎn)、食品工業(yè)和城鄉(xiāng)居民生活的有機(jī)廢棄物。二是在保持資源可持續(xù)、減少對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響的前提下,優(yōu)化統(tǒng)籌開發(fā)、高效循環(huán)利用生物質(zhì)的工業(yè)原材料功能(如化學(xué)品)、營養(yǎng)功能(如飼料)、能源功能(如燃料、熱、電),將上游產(chǎn)業(yè)或其生產(chǎn)過程中的有機(jī)廢棄物作為下游產(chǎn)業(yè)的原料或肥料。
(5)環(huán)境可持續(xù)與國際綠色發(fā)展需求。隨著生物經(jīng)濟(jì)概念的進(jìn)化、生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念、戰(zhàn)略與行動計劃的推進(jìn),以及國際生物基解決方案的實施及其綠色功能的顯現(xiàn),生物經(jīng)濟(jì)已表現(xiàn)出與聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SDGs)、應(yīng)對全球氣候變化的《巴黎協(xié)定》越來越密切的內(nèi)在聯(lián)系與相互關(guān)系。環(huán)境與氣候變化具有全球性影響,作為負(fù)責(zé)任的新興大國,中國在履行國際節(jié)能減排義務(wù)、為SDGs做出重大貢獻(xiàn)、變革傳統(tǒng)的以化石基經(jīng)濟(jì)為主的消費(fèi)習(xí)俗等方面具有越來越多的國際擔(dān)當(dāng)和綠色化發(fā)展需求。
2.中國發(fā)展生物經(jīng)濟(jì)的對策
“綠色、健康、可持續(xù)”的目標(biāo)及其發(fā)展需求,技術(shù)創(chuàng)新及集成,“創(chuàng)新與規(guī)制”的平衡,是發(fā)展生物經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵。
(1)層級利用生物質(zhì),發(fā)展分布式生物經(jīng)濟(jì)。中國生物資源豐富,類型多樣,既有分布相對集中的林業(yè)、水產(chǎn)資源,也有相對分散的秸稈、生活有機(jī)廢棄物。
依據(jù)生物質(zhì)價值鏈,建立層級開發(fā)利用優(yōu)化模式。即按生物基產(chǎn)品附加值高低的順序進(jìn)行生物質(zhì)原料類型(脂類、糖類、蛋白質(zhì),淀粉、纖維素、木質(zhì)素等)的統(tǒng)籌分配,高附加值的產(chǎn)業(yè)鏈在生物質(zhì)原料分配利用中處于優(yōu)先位置,以提高生物質(zhì)總體利用效率。具體方案:一是優(yōu)先將最適宜的生物質(zhì)原料分配給化學(xué)品生產(chǎn)鏈,因為此類產(chǎn)品的附加值最高;二是將合適的生物質(zhì)用于其他功能性產(chǎn)品如生物材料、潤滑劑;三是用于生物燃料生產(chǎn)鏈;最后殘余的生物質(zhì)用于供熱和發(fā)電。
在生物質(zhì)資源豐富的地區(qū)開展分布式生物經(jīng)濟(jì)(distributed bioeconomy)試點示范,為我國生物能源、生物材料等開發(fā)利用提供新模式。分布式生物經(jīng)濟(jì)模式,強(qiáng)調(diào)各地區(qū)分布式生產(chǎn)接近原材料產(chǎn)地,接近終端用戶;采取網(wǎng)絡(luò)化智慧布局(smart grids)。前者能夠避免不必要的儲運(yùn)并利于循環(huán)利用,能夠優(yōu)化解決生物質(zhì)原料的大規(guī)模收集、儲藏及運(yùn)輸成本問題。發(fā)展分布式生物經(jīng)濟(jì),需要有兩個重要的配套建設(shè):一是入口方面,生物質(zhì)分類庫存網(wǎng)絡(luò)交互地圖;二是出口方面,生物基產(chǎn)品的可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),包括與ISO相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對接、智慧電網(wǎng)等。
(2)以綠色政策為引領(lǐng),為生物基產(chǎn)業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。在生物基產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化之初,需要系統(tǒng)性配套的綠色政策支持和引領(lǐng)。這些政策包括創(chuàng)新研發(fā)政策、綠色采購政策、綠色市場準(zhǔn)入(如綠色產(chǎn)品認(rèn)證)政策、稅收政策、CO2排放稅或交易系統(tǒng),以及與綠色消費(fèi)習(xí)俗相關(guān)的“準(zhǔn)政策”。
針對量大面廣、司空見慣、表面上缺乏科技含量的“高碳”消費(fèi)習(xí)俗(如偏愛使用一次性化石基包裝材料),建議實施“綠色消費(fèi)習(xí)慣和態(tài)度”計劃,目的在于倡導(dǎo)綠色生產(chǎn)與消費(fèi)理念,樹立將來多數(shù)消費(fèi)產(chǎn)品(如食品)、化學(xué)品及材料、能源及燃料應(yīng)通過可再生的原材料來生產(chǎn)的觀念,提高生物基產(chǎn)品的公眾意識,推行綠色消費(fèi)模式與行為。
(3)推進(jìn)生物經(jīng)濟(jì)平臺建設(shè),加強(qiáng)技術(shù)集成創(chuàng)新。欲將生物經(jīng)濟(jì)打造成可持續(xù)未來的綜合平臺,除重視生物經(jīng)濟(jì)的政策平臺、融資平臺、基礎(chǔ)設(shè)施共享平臺及服務(wù)平臺外,特別需要加強(qiáng)生物經(jīng)濟(jì)的技術(shù)平臺(technology platform, TP)建設(shè),重點在于生物技術(shù)及其與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、納米、新材料、新能源等技術(shù)的會集融合,才能形成生物經(jīng)濟(jì)的集成創(chuàng)新。之所以強(qiáng)調(diào)技術(shù)平臺建設(shè),是由生物經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)技術(shù)與新興技術(shù)的通用性,以及農(nóng)業(yè)及食品、健康醫(yī)療、生物能源、生物材料、環(huán)境與生態(tài)等眾多生物質(zhì)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)共同的生物質(zhì)基礎(chǔ)所決定。
通過建設(shè)生物經(jīng)濟(jì)的各類技術(shù)平臺(如生物燃料、未來植物、可持續(xù)化學(xué)),能夠為構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)體系打下厚實的技術(shù)基礎(chǔ),從而促進(jìn)以化石能源為主要原料的眾多產(chǎn)業(yè)乃至經(jīng)濟(jì)社會的綠色轉(zhuǎn)型。
(4)從發(fā)展和進(jìn)化的視角,認(rèn)識和應(yīng)對倫理問題。生物經(jīng)濟(jì)所面臨的最大問題將是生物安全問題與生命倫理問題,如轉(zhuǎn)基因食品相關(guān)倫理。從以往 “大規(guī)模機(jī)器生產(chǎn)”“電話”“鐵路”“試管嬰兒”“克隆”等涉及所謂倫理的問題不斷突破與進(jìn)化的經(jīng)驗出發(fā),建議從發(fā)展和進(jìn)化的視角,采用“創(chuàng)新與倫理規(guī)制”適度平衡的態(tài)度與方式,理性認(rèn)識和應(yīng)對生命科學(xué)與生物技術(shù)相關(guān)的倫理問題。
風(fēng)險公式“風(fēng)險大小=危害程度×危害發(fā)生概率”還原了新興事物的倫理真實面目。如轉(zhuǎn)基因食品,即使是“危害程度”很大,但是“危害發(fā)生概率”極小——商業(yè)化應(yīng)用的事實成千上萬而無有害一例,則所謂的“風(fēng)險大小”趨近于零。
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