1 关注交叉性和颠覆性技术的发展

现代生物科学的发展是生物学与数学、物理学、化学等科学之间相互交叉、渗透和相互促进的结果，生物技术则是一门应用性强、应用面广的关键使能技术。生物科技与多个领域和部门的前沿科技发展密切相关，生物资源与生物技术在基础前沿、生命与健康、资源生态环境、信息、光电、材料、制造、能源等领域的发展中都已经产生广泛且深入的相互交叉和渗透。特别地，随着微软、谷歌、IBM等信息科技领域巨头纷纷进入生物科技领域，生物大数据读取、超算与计算机辅助设计、云计算与处理、人工智能和深度学习等在生物科技中的应用具有颠覆性意义和不可估量的商业价值。生物科技领域各种变革性的新技术势必将在未来几年内极大地推动生物科技领域的发展，下一代的科技创新将是人工智能、生物工程和互联网的结合。

2 加快发展化学品的先进生物制造

当前，传统石化经济带来的对不可再生资源的巨大消耗和环境污染与温室效应等负面效应正在进一步凸显。基因组技术与合成生物技术的飞速发展，有望为化工、材料和能源等行业的发展带来颠覆性变化，将其引入绿色生产的可持续发展时代。化学品的先进生物制造是我国转变化工产业经济发展与增值模式的重要战略选择。为了有效促进上述目标的达成，我国首先需要重视微生物基因组学、代谢组学与合成生物学核心技术的研发，促进功能基因鉴定挖掘、工业微生物分子育种、工业酶分子改造和生物催化转化技术与平台建设，孵化具有自主知识产权和重大产业前景的生物化学品与工艺；其次，着力打通从前沿基础研究到应用技术研究再到规模产业发展的创新链条，加强协调公私部门合作、产学研交叉协作、上下游企业联合攻关的机制与做法，提升创新型生物化学品就绪度并缩短产业研发周期；最后，需加大财税支持力度，完善生物化学品与服务的标准认证和监管制度，提升生物基产品的市场占有率和用户接受度，促使生物化工产业走向成熟，为可持续的未来生物经济发展注入活力。

3 拓展CO2利用的生物转化与固碳途径

CO2作为特殊的生物质资源，能够利用真核生物（微藻等）或原核生物（蓝细菌等）等生物合成底盘，在生产有用化学品的同时实现碳固定。近年来生物固碳途径重构与创建取得了很多进展，但限制生物固碳效率的另一重要因素——能量供应还需要更加重视。未来，大幅提高人工生物对光能的利用效率，或实现对低成本电能的直接利用，将是生物固碳领域的竞争焦点。同时，在工程实现方面还需关注含碳气体原料综合利用的设备与工艺开发，及其与现有产气工业设施的过程与工艺集成等问题。

4 发展DNA数字存储技术研究与应用

大数据、互联网与多媒体的飞速发展，要求计算机存储设备拥有更大的存储容量、更高的传输速率、更可靠的存储质量、更好的可扩展性，以及更加经济和安全等特性，在可以预见的将来，半导体、磁盘和存储数据密度都会达到极限。而DNA数据存储的研究与应用有望成为破解未来数据存储难题的可行性方案，欧美已经率先在该领域不断取得阶段性突破，我国在基因大数据测序领域具有竞争力，但在基因存储方面仍处于起步阶段。目前，DNA序列成本已降至每碱基5美分，而1克的DNA能存储近10亿TB的数据，把DNA作为存储介质来探索相关系统设计问题的时机已经成熟。目前DNA存储技术应用的发展趋势是减少DNA合成在速度上的成本，计划在10年内实现50年归档的成本效益，为商业上可行的DNA存储模型铺平道路。

5 重视前沿交叉技术的监管与规范

人工合成生物体、人工设计改进生物功能是生物科技领域前沿与核心研究，也是当前发展为迅速的交叉热点，特别是基因编辑系统的进步正在加速和拓展该技术领域的应用，因此，对其进行合理监管引导与技术发展同样重要。工业应用导向的人工合成生物及相关基因编辑技术的发展目标是高性能的生物作用剂，其操作对象主要是微生物与酶等低等生物细胞，具有较好的研究基础和较广的发展空间。在其安全监管方面，一方面，它既不会遇到转基因作物发展面临的尴尬境地，也不会遇到基因编辑哺乳动物胚胎所面临的生命尊严与伦理方面的挑战；另一方面，它仍然在非天然进化的生物体设计、非天然产物的生物合成、非专业人员的科研活动参与等方面存在公众视野之外的薄弱环节，应当受到严格的法律监管和实验室安全管理，并应形成一套完整的管理规范与应急预案。

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