生命科学领域的新技术篇（1）

争取掌握先机

历史经验表明，全球性经济危机往往催生重大科技创新与突破。而当今，新技术革命和产业革命初现端倪，世界正处于新一轮科技革命的“拂晓”。

记 者：您在第十三届中国科协年会上提到，人类发展史上发生了五次科技革命。能否从您的角度梳理一下这几次技术革命与国家命运之间的关系？

白春礼：100多年来，一个国家的命运与兴衰，与其历次科技革命中扮演了什么角色，息息相关。18世纪中后期，蒸汽机、纺织机的发明带动了第二次科技革命，这也是世界第一次产业革命，蒸汽机的广泛使用推动了英国的工业革命与现代化；第三次科技革命发生在19世纪中后期，其标志是内燃机、电机和电讯技术的出现，这带动了包括钢铁、石化、汽车、飞机等行业的发展；19世纪中后期至20世纪中叶，以进化论、相对论、量子论等为代表的科学突破引领了第四次科技革命，其主体部分涉及物理学，并扩展到天文学、遗传学、地学、计算机科学等；20世纪中后期，电子计算、信息网络的出现，带来了第五次科技革命。

英国引领了第一次、第二次和第四次的科技革命，抓住机遇成为世界强国；德国在英国之后，引领了第三次和第四次的科技革命，曾经是世界上最发达的国家；美国引领了第三次、第四次、第五次科技革命，是当代最强的国家；日本抓住了第三次、第四次和第五次科技革命，升级为发达国家；芬兰和爱尔兰也一样抓住了机遇，成为发达国家。科技革命让“有准备”的国家受益良多。

中国错失了前四次科技革命的机遇。第五次科技革命中，中国也只是一个跟踪者，而且是一个没有取得优良成绩的跟踪者，即将到来的新科技革命涉及科学和技术的深刻变革，为我国科技发展提供了难得机遇。中国再不能与其失之交臂。

记 者：国务院第对中科院组织实施“创新2020”曾提出具体要求，能否介绍一下“创新2020”规划的主要内容？

白春礼：“创新2020”旨在解决关系国家长远发展的重大科技问题，并引领带动中国科技跨越发展。总体目标是：经过10年努力，有效解决一批事关我国现代化全局的战略性科技问题，在一些重要领域进入世界前列，培养凝聚一支高水平科技创新队伍，形成一批高水平科技创新平台与成果转化基地，在我国科技事业发展中发挥服务全局、骨干引领和示范带动作用，成为在世界上有重要影响的一流研究机构。

具体实施分为三个阶段：目前为启动阶段，目标是组织实施战略性先导科技专项，建设三类中心(基础前沿科学中心、战略高技术研发中心和重大公益性科技综合研究中心)，建设区域创新集群，择优支持研究所启动实施“创新2020”等重要举措取得突破进展；2012年至2015年为重点跨越阶段，目标是在事关我国发展全局的战略必争领域实现重点跨越；2016年至2020年为整体跨越阶段，其目标是实现中科院科技创新整体跨越，创新能力实现质的跃升，总体实现“创新2020”的战略目标和发展图景。

“创新2020”提出了一系列重大目标和改革举措，将触及现行管理体制的一些深层次问题，既是中科院实现跨越发展的关键，又对我国科技体制改革具有探索和示范意义。

从“追随者”向“引领者”转变

作为国家的战略科技力量，中科院就是要在纷繁变化的国际环境中抢抓机遇，前瞻布局，未雨绸缪，当然应该充分发挥科技国家队‘火车头’的作用。

记 者：能感觉到世界又将面临新一轮科技革命，我们是否已经提前做好布局呢？您认为新技术会在哪些方面取得突破性发展？

白春礼：我预感第六次科技革命很可能是在生命科学、物质科学以及它们交叉的领域出现。因为人类对生命和健康愈加关注，有很多问题需要探索，很多新的理论需要建立。这会使人们的生活质量和生存质量有很大改善，甚至会带动新产业的发生。

比如在物质科学领域。对暗物质和暗能量，我们知之甚少，如果理论上有新突破，就可能改变我们的世界观，同时也可能使我们发明新的技术利用现在还未知的东西，带来新的科技革命。从科技发展的角度来说，很多突破介于学科交叉点，所以在物质科学和生命科学这两个有待深入探索的新领域，以及在交叉的领域最有可能产生新突破。在这方面应该作更多研究，使我们能够预测未来的方向，从而及早布局，抓住新科技革命的机遇，使我们不再失之交臂。

在生命科学领域，相信经过不懈努力，我们会为抓住该领域的新突破奠定更好的知识基础和人才基础。在物质科学领域，对暗物质和暗能量的研究，科学院已经作了一些布局，在未来十年的发展计划中已包括这方面的内容，例如我们准备发射一颗科学卫星，在空间探测暗物质是否存在，在地面亦可进行暗物质、暗能量的一些探测研究，中科院目前已经建好和正在建造的大科学实验装置，为这方面的研究提供了一定的手段和工具。

记 者：我国自主创新能力还不强，企业核心竞争力弱，缺乏自主知识产权，我国关键技术的对外依存度高达50%以上，我们如何才能从关键技术、核心技术的“追随者”变为“引领者”？

白春礼：中科院已根据国家战略需求和世界科技前沿的发展趋势，凝练、提出了“十二五”中科院层面上的重大产出和重要方向。

我们的目标是通过5-10年的努力，大幅提升我国自主创新的能力，实现科技创新整体跨越，使我国科技在某些领域由目前的“跟踪者”“追随者”成为“领头羊”“引领者”。

在基础研究领域，力争在铁基超导、量子科学、拓扑绝缘体、数学与交叉科学、分子科学与可持续化学，纳米生物医学、新粒子发现和河内巡天等方面取得重大科学原创，形成新的领域和学科前沿。在先进核能、半导体照明、高端诊疗设备、绿色高效化工、石油精细化开采与输送等方面，提供若干重大变革性技术和产业化示范，促进战略性新兴产业发展。

在战略高技术领域，力争在空间科学、面向感知中国的新一代信息技术、低阶煤清洁高效梯级利用解决方案、载人航天工程、月球与深空探测工程、高性能碳纤维及纤维增强复合材料、低成本先进医疗仪器设备、先进机器人技术、电动车核心技术研发与产业化、基于多能互补的分布式能源系统、高温结构材料、绿色化学合成与应用等方面，实现关键核心技术和系统集成重大突破。

在生命科学与生物技术领域，力争在器官发育与调控，重大疾病机理与诊疗，动植物超级品种设计与培育，合成生物学与生物制造，特色基因组学与先进测序技术，神经、脑、认知与心理，重要蛋白质结构与功能研究，新药创制，生物多样性起源与维持机制，重要生物资源的系统评价和定向发掘等方面，取得原创性成果。如通过实施干细胞与再生医学先导专项，力争干细胞命运调控机制等方面取得重大理论突破，获得可用于临床治疗的神经、肝脏功能性细胞，实现肝硬化等重症疾病的干细胞临床转化应用。

在资源环境科学与技术领域，力争在克拉通破坏过程与机制、青藏高原古高度与相关效应、环境与健康、早期生命起源与环境、人类起源等方面，取得原创性重大产出。如在深部资源探测研发方面，开展核心技术研究和装备、软件研发及勘探应用示范，实现2000米探矿目标，再经过五年持续攻关，达到4000米探矿目标，为国家矿产资源“攻深找盲”提供科技支撑。前瞻部署深海动力环境与资源探测、大气灰霾追因与控制、土壤-微生物-根系相互作用等重要方向。在国防科技创新领域，积极建议、承担国防科技创新任务，实现关键核心技术和系统集成重大突破，前瞻部署若干重要方向。

中科院的新使命

记 者：您认为，目前制约中科院跨越发展的“深层次问题”主要是哪些方面？

白春礼：中科院“十二五”发展规划纲要把这些问题明确归结为6个方面：一是围绕国家重大需求提炼问题和战略策划的能力有待加强，重大科技创新活动的组织机制尚需进一步完善；二是研究方向缺乏长期和系统性，新兴交叉前沿方向和对技术前沿探索布局仍显薄弱；三是全院主要从事基础性、战略性、前瞻性重大科技创新的战略定位未能在政策、机制上得到有效保证；四有效的研究机构组织结构和区域布局调整机制尚需建立；五是领军人才和青年科研骨干仍显不足，一些领域队伍结构不尽合理，专业技术支撑队伍不足；六是有效促进科技成果转移转化的机制和渠道仍不够完善和顺畅。

我们的重大原创性成果、核心技术突破有减少趋势，系统性的科学认知能力、重大系统集成创新能力还较弱，与创新体系的合作还需进一步加强，资源配置缺乏有效、科学的动态调控手段，民主科学的决策机制有待进一步完善等。

记 者：科技人才既是科学知识创新与技术创新活动的主体，也是科学知识与技能的载体，科技创新的过程也必然是科技人才的培养和成长过程。您对人才的培养和引进是如何理解的？

生命科学领域的新技术篇（2）

当今世界，科学技术发展突飞猛进，新兴学科、交叉学科不断涌现，科技进步对经济社会的影响作用日益广泛和深刻。伴随着信息科技革命方兴未艾的浪潮，生命科学和生物技术的发展也正在展现出未可限量的前景。越来越多的人们已经预见到，一个生命科学的新纪元即将来临，并将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响。

党的十六大指出，对于我国来说，二十一世纪头二十年是一个必须紧紧抓住并可以大有作为的重要战略机遇期，我们要集中力量，建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。应当说，生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。

一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景

无论是科技界还是产业界，都基本认同这样一个重要判断：在新的世纪里，生命科学的新发现，生物技术的新突破，生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术，正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一，深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同，但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来，生命科学与生物技术获得了飞速发展，为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。

作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”，生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后，生物技术产业显示出强劲发展势头，成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%，2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略，强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”，并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍，达到8800亿日元，力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会，继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后，又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”，进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度，早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划，明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明，世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。

目前，生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后，水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成，这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定，将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(Functional  Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域，这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。

生物技术方面的进展则更为迅速，基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等，将大大加快基因工程药物和疫苗的研制，以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看，生物技术目前仍主要应用于医药和农业，但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计，全球生物药品市场规模1997年为150亿美元，2000年为300亿美元，预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面，尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在，但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷，达5867万公顷。据有关资料分析，转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随着人类基因组图谱的破译，将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年，利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。

值得强调的是，当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合，形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器等高技术领域，产生了生物技术群。比如，生物芯片技术的开发和运用，将在生物学和医学基础研究、疾病诊断、新药开发、食品、农业、环保等广泛领域中开辟一条全新的道路，改变生命科学的研究方式，革新医学诊断和治疗。据Goldman  Sachs最新技术报告显示，美国的IBM、Sun、康柏和摩托罗拉等公司都已与生物技术公司达成了广泛合作意向，内容涉及到DNA敏感基因芯片、通过计算机模拟药效等各种技术领域。据有关专家估计，到2010年全球仅生物芯片的市场就将达到600亿美元。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革，已经引起许多国家的高度关注。

当然，生命科学和生物技术的发展进程也并非一帆风顺。目前在转基因食品、克隆技术和基因诊断及治疗等方面，存在涉及生物安全、生态环境和对人类传统伦理、道理方面的争论，并已引起了世界各国的普遍重视。然而，各国在加强生物安全性研究和加快生物安全立法的同时，并没有停顿或放慢生物技术的研发和应用步伐，而且在国家层面上，从争夺未来科技及产业制高点出发，都进一步加大研发投入，加强了生命科学研究和生物技术开发与应用的力度。历史经验告诉我们，新的生产力发展在社会思想和体制方面总是呼唤变革，寻求支持。通过加强科学研究，积极制定相应的法律法规和政策，可以实现生物技术及其产业的快速、健康发展。

二、我国生命科学和生物技术发展的战略机遇

在近代历史上，中国曾经几次与世界科技革命的发展机遇失之交臂，留下诸多遗憾和教训。今天，生命科学和生物技术作为新兴的尖端科技领域，无论对发达国家还是对发展中国家来说都是一次全新的选择，这对我国来说更是十分难得的战略机遇。可以认为，生命科学和生物技术将成为我国最有希望后来居上并实现跨越发展的高科技创新及产业领域。

实现上述的目标，我们已具备独特的优势和条件。首先，我国是一个生物资源大国，拥有全球10%的生物遗传资源。据不完全统计，我国拥有动植物、微生物约26万种，其中植物3万种、动物20万种、微生物3万种。我国还是一个有着13亿人口的多民族国家，有着其他国家少有的丰富的人类遗传资源。目前我国保存的农作物种质资料种类达30余万份，位居世界第一。所有这些资源都为我国发展生命科学与生物技术提供了丰富材料。相对于世界上许多国家来说，这种优势是不可替代的，也是具有独占性的。

其次，广阔的市场需求也为我国发展生物技术及其产业提供了强大动力。在农业领域，我国作为世界上少有的农业大国和农产品需求大国，必须努力实现农业高产、优质、高效、生态、安全，必须科学、合理地利用农业资源、保护生态环境、提高农产品的科技含量和国际竞争力，如杂交优势利用、转基因技术、植物组织培养、生物肥料、生物农药等技术，都将在我国未来农业发展中发挥重要和显著的作用。在医药与健康领域，如何利用生物技术进一步提高我国13亿人口的医疗与健康，始终都将是一个重大而紧迫的科技命题。目前，对恶性肿瘤、心脑血管疾病等威胁我国人民健康的主要疾病还缺乏有效的治疗手段，因此发展基因治疗、组织工程、干细胞治疗、生物芯片等新兴诊断和治疗技术已显得日益重要和紧迫。在能源领域，利用生物技术开发可再生清洁能源，包括利用微生物发酵生产沼气技术、利用玉米等生产燃料酒精技术、利用废弃油转酯化生产生物柴油技术、生物制氢技术等，将为解决我国的后续能源，展现出极其广阔的发展前景。在环保领域，生物技术将成为环境污染治理和修复最具潜力的手段。目前，利用微生物对城市垃圾和污水、海洋石油污染等有害物质进行降解日趋广泛，生物脱硫、生物漂白、农药残留的生物降解以及土壤重金属污染的生物富集和清除等技术也将为环境保护带来重大效益。此外，生物技术在轻工、化工业领域也都具有广泛和重要的应用价值。因此，无论是用生物技术改造传统产业还是生物技术产业本身的发展都极具潜力和前景。

第三，中国蕴含丰富的传统文化理念将对我国生命科学和生物技术的发展产业重要的影响。中国传统的哲学思想和科学方法具有得天独厚的优势。从先秦诸子的天人同流、齐一之辨，到汉代董仲舒的“天人之际、合而为一”之说，再到宋明理学家的“万物一体”之论，强调整体、和谐、统一的辩证思维方式始终贯穿于中国古代思想史的全过程。早在新中国成立之初，毛泽东同志就曾说过：“在自然科学方面，我们也要做独创的努力，并且要用近代外国的科学知识和方法整理中国的科学遗产，直到形成中国自己的学派。”在生命科学和生物技术发展上，中国只有发挥自身的优势，形成自身的特色，才能在国际舞台上占领一席之地。

生命科学领域的新技术篇（3）

当今世界，科学技术发展突飞猛进，新兴学科、交叉学科不断涌现，科技进步对经济社会的影响作用日益广泛和深刻。伴随着信息科技革命方兴未艾的浪潮，生命科学和生物技术的发展也正在展现出未可限量的前景。越来越多的人们已经预见到，一个生命科学的新纪元即将来临，并将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响。

党的十六大指出，对于我国来说，二十一世纪头二十年是一个必须紧紧抓住并可以大有作为的重要战略机遇期，我们要集中力量，建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。应当说，生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。

一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景

无论是科技界还是产业界，都基本认同这样一个重要判断：在新的世纪里，生命科学的新发现，生物技术的新突破，生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术，正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一，深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同，但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来，生命科学与生物技术获得了飞速发展，为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。

作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”，生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后，生物技术产业显示出强劲发展势头，成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%，2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略，强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”，并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍，达到8800亿日元，力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会，继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后，又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”，进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度，早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划，明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明，世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。

目前，生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后，水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成，这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定，将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(Functional Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域，这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。

生物技术方面的进展则更为迅速，基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等，将大大加快基因工程药物和疫苗的研制，以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看，生物技术目前仍主要应用于医药和农业，但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计，全球生物药品市场规模1997年为150亿美元，2000年为300亿美元，预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面，尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在，但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷，达5867万公顷。据有关资料分析，转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随着人类基因组图谱的破译，将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年，利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。

值得强调的是，当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合，形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器等高技术领域，产生了生物技术群。比如，生物芯片技术的开发和运用，将在生物学和医学基础研究、疾病诊断、新药开发、食品、农业、环保等广泛领域中开辟一条全新的道路，改变生命科学的研究方式，革新医学诊断和治疗。据Goldman Sachs最新技术报告显示，美国的IBM、Sun、康柏和摩托罗拉等公司都已与生物技术公司达成了广泛合作意向，内容涉及到DNA敏感基因芯片、通过计算机模拟药效等各种技术领域。据有关专家估计，到2010年全球仅生物芯片的市场就将达到600亿美元。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革，已经引起许多国家的高度关注。

当然，生命科学和生物技术的发展进程也并非一帆风顺。目前在转基因食品、克隆技术和基因诊断及治疗等方面，存在涉及生物安全、生态环境和对人类传统伦理、道理方面的争论，并已引起了世界各国的普遍重视。然而，各国在加强生物安全性研究和加快生物安全立法的同时，并没有停顿或放慢生物技术的研发和应用步伐，而且在国家层面上，从争夺未来科技及产业制高点出发，都进一步加大研发投入，加强了生命科学研究和生物技术开发与应用的力度。历史经验告诉我们，新的生产力发展在社会思想和体制方面总是呼唤变革，寻求支持。通过加强科学研究，积极制定相应的法律法规和政策，可以实现生物技术及其产业的快速、健康发展。

二、我国生命科学和生物技术发展的战略机遇

在近代历史上，中国曾经几次与世界科技革命的发展机遇失之交臂，留下诸多遗憾和教训。今天，生命科学和生物技术作为新兴的尖端科技领域，无论对发达国家还是对发展中国家来说都是一次全新的选择，这对我国来说更是十分难得的战略机遇。可以认为，生命科学和生物技术将成为我国最有希望后来居上并实现跨越发展的高科技创新及产业领域。

实现上述的目标，我们已具备独特的优势和条件。首先，我国是一个生物资源大国，拥有全球10%的生物遗传资源。据不完全统计，我国拥有动植物、微生物约26万种，其中植物3万种、动物20万种、微生物3万种。我国还是一个有着13亿人口的多民族国家，有着其他国家少有的丰富的人类遗传资源。目前我国保存的农作物种质资料种类达30余万份，位居世界第一。所有这些资源都为我国发展生命科学与生物技术提供了丰富材料。相对于世界上许多国家来说，这种优势是不可替代的，也是具有独占性的。

其次，广阔的市场需求也为我国发展生物技术及其产业提供了强大动力。在农业领域，我国作为世界上少有的农业大国和农产品需求大国，必须努力实现农业高产、优质、高效、生态、安全，必须科学、合理地利用农业资源、保护生态环境、提高农产品的科技含量和国际竞争力，如杂交优势利用、转基因技术、植物组织培养、生物肥料、生物农药等技术，都将在我国未来农业发展中发挥重要和显著的作用。在医药与健康领域，如何利用生物技术进一步提高我国13亿人口的医疗与健康，始终都将是一个重大而紧迫的科技命题。目前，对恶性肿瘤、心脑血管疾病等威胁我国人民健康的主要疾病还缺乏有效的治疗手段，因此发展基因治疗、组织工程、干细胞治疗、生物芯片等新兴诊断和治疗技术已显得日益重要和紧迫。在能源领域，利用生物技术开发可再生清洁能源，包括利用微生物发酵生产沼气技术、利用玉米等生产燃料酒精技术、利用废弃油转酯化生产生物柴油技术、生物制氢技术等，将为解决我国的后续能源，展现出极其广阔的发展前景。在环保领域，生物技术将成为环境污染治理和修复最具潜力的手段。目前，利用微生物对城市垃圾和污水、海洋石油污染等有害物质进行降解日趋广泛，生物脱硫、生物漂白、农药残留的生物降解以及土壤重金属污染的生物富集和清除等技术也将为环境保护带来重大效益。此外，生物技术在轻工、化工业领域也都具有广泛和重要的应用价值。因此，无论是用生物技术改造传统产业还是生物技术产业本身的发展都极具潜力和前景。

第三，中国蕴含丰富的传统文化理念将对我国生命科学和生物技术的发展产业重要的影响。中国传统的哲学思想和科学方法具有得天独厚的优势。从先秦诸子的天人同流、齐一之辨，到汉代董仲舒的“天人之际、合而为一”之说，再到宋明理学家的“万物一体”之论，强调整体、和谐、统一的辩证思维方式始终贯穿于中国古代思想史的全过程。早在新中国成立之初，毛泽东同志就曾说过：“在自然科学方面，我们也要做独创的努力，并且要用近代外国的科学知识和方法整理中国的科学遗产，直到形成中国自己的学派。”在生命科学和生物技术发展上，中国只有发挥自身的优势，形成自身的特色，才能在国际舞台上占领一席之地。

第四，经过多年来的不断努力，我国在生命科学和生物技术领域形成一支水平较高的研发队伍和相当的工作基础，创新和开发能力不断增强，具备了加快发展的基础和条件。早在20世纪60年代，我国科学家在世界上首次人工合成牛胰岛素；70年代，我国首创三系法杂交水稻技术，对解决中国粮食需求做出了重大贡献；80年代，我国又在人工合成酵母丙氨酸tRNA及其酶学、生物膜和蛋白质立体结构研究的部分领域取得了一批高水平成果，为生命科学的发展做出了历史性贡献。近年来，我国科学家又取得了一批令世人瞩目的研究成果。在生物技术基础研究方面，中国作为唯一的发展中国家参与了国际人类基因组计划，高效、准确地完成了1%的测序工作。中国科学家还独立完成了杂交水稻父本9311（籼稻）的基因组序列草图；在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。在医药生物技术领域，一批基因工程药物和疫苗已经从实验室研究走向产业化，基因工程制药产业已初具规模，人工血液代用品即将进入临床研究，体细胞克隆和遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平，B型血友病等6个基因治疗方案已进入临床疗效研究，肿瘤免疫治疗等技术也取得了重大进展。在农业生物技术领域，我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家，累计增产粮食3500多亿公斤；超级杂交稻研究又取得新的突破，每公顷产量突破1.2吨，率先实现了国际上提出的超级稻指标；转基因抗虫棉花种植面积已近70万公顷，占棉花种植面积的40%，五年来累计为农民增收50多亿元；植物组织培养和快繁脱毒技术、动物胚胎技术、生物肥料、生物农药等正在农业生产中发挥越来越重要的作用。总之，我国目前已经在国际生命科学和生物技术部分领域中占据了一定的有利位置，具备了冲击国际前沿，争夺“制高点”的基础和实力。

三、我国生命科学和生物技术发展的对策思考

虽然我国在发展生物技术及其产业方面取得了可喜的成就，但与发达国家相比，我们在整体创新能力、科技投入、人才队伍、科技成果转化等方面都还有较大差距。如何有效地应对这一严峻挑战，将直接关系到我国生命科学和生物技术的发展，关系到我国能否在未来的全球竞争中赢得主动。

为此，我们应采取更加积极有效的措施，大力支持生命科学和生物技术研究，促进生物产业快速、健康地发展。首先，我们必须树立把握重大发展机遇的战略意识。在当今瞬息万变的国际环境下，抓住机遇对于一个国家加快发展至关重要。积极推进生命科学和生物技术及其产业的发展，决不只是一般意义上的市场份额问题，而是关系到我国国计民生和国家根本利益，关系到我国能否拥有未来国际竞争的主动权。其次，我们必须树立勇于争先的创新意识。在生命科学和生物技术的前沿领域，如果一味地步人后尘，就只能永远受制于人。充分发挥自身的特点和优势，充分利用已经形成的基础和能力，寻求新的突破和跨越，这是我们发展生命科学和生物技术的追求所在。第三，我们必须形成协调一致、贯彻始终的战略部署和政策扶持体系。生命科学和生物技术及其产业的发展是一个长期的过程，也是涉及到许多部门和地方的宏大事业。国家中长期科技发展规划应当把这一领域作为重点，进一步加强宏观调控，促进全社会相关创新资源的合理配置和高效利用，形成持续稳定的良好政策环境。

今后一个时期，促进我国生命科学、生物技术及其产业的快速健康发展，必须遵循三点基本方针：一是大力加强研究开发；二是积极推进产业化；三是高度重视并切实保障生物安全。今后5～10年，通过不懈努力，我们将实现如下目标：建立具有国际先进水平的生物技术创新体系；造就一支高水平、结构合理的科学技术队伍；培育和扶持一批新兴产业，使生物技术产品的年销售额达到3000亿元以上；使我国生物技术总体研究和开发水平达到或接近国际先进水平，在若干重要领域达到国际领先水平。我国生命科学和生物技术发展的重点主要包括以下几个方面：

(1)切实加强基础研究，提高原始性创新能力。优先支持基因组学、蛋白质组学等学科及其相关的新理论、新方法的研究，重点支持生长发育的基因调控，外源基因高效表达调控、定点整合技术，生物多样性，人类重大疾病和重要动植物病（虫）害防治分子机理等方面的研究。

(2)大力发展关键技术和平台技术，积极改造传统产业，促进新兴产业的发展。优先支持优质、高产、抗逆动植物分子育种及关键技术，生物技术药物等重要生物制剂研制，干细胞及组织（器官）工程、生物芯片和生物信息、动植物生物反应器、高通量药物筛选、生物治疗和基因治疗等平台技术及关键技术，农业、环保等微生物制剂、生化工程及大规模发酵产物分离纯化等生产工艺及平台技术等方面的研究。

(3)积极推进科技成果的应用和转化。开发重大生物技术产品，培育一批企业或企业集团，提高国际竞争能力。我们必须立足于国家战略需求和市场需求，优先支持符合国家重大战略需求并具有我国优势和特色的技术成果转化，支持具有国际竞争力、经济效益显著的重大产品及设备、装置的开发。

(4)加强生物资源的保护和开发利用。从维护国家利益的高度出发，采取有效措施，加大我国生物资源的保护力度，建立和健全国家生物资源保护的法律、法规体系以及合理开发利用的研究、服务体系。

生命科学领域的新技术篇（4）

基金项目：“江苏省社科应用研究精品工程”课题；项目名称：颠覆性技术的识别及培育发展研究；项目编号：16SYB-023。

历史上，每次科技革命时期，都是颠覆性技术出现的高峰期。科技革命构成了发掘和发展颠覆性技术的难得历史机遇。目前，科W已经沉寂了60余年，第三次技术革命发生距今接近80年，科技知识体系积累的内在矛盾已经凸显，迫切需要新的重大突破。在物质科学、量子信息科学、生命科学、宇宙科学等基础科学领域，一些重要的科学问题和关键技术发生革命性突破的先兆日益显现；科技发展跨学科趋势愈益明显，新学科、新知识、新思想的出现更多体现为学科交叉融合的方式，许多重大创新出现在学科交叉领域。当今世界已处在新一轮科技革命的前夜，颠覆性技术大量涌现的时期即将到来。

一、颠覆性技术的概念

颠覆性技术概念最早出自美国哈弗商学院克莱顿・克里斯滕森教授1995年出版的《颠覆性技术的机遇浪潮》。他认为，颠覆性技术是指这样一类技术：它们往往从低端或边缘市场切入，以简单、方便、便宜为初始阶段特征，随着性能与功能的不断改进与完善，最终取代已有技术，开辟出新市场，形成新的价值体系。德国弗郎恩霍夫协会认为：颠覆性技术就是指能够“改变已有规则”的技术，即那些与现有技术相比，在性能或功能上有重大突破，其未来发展将逐步取代已有技术，进而改变作战模式或作战规则的技术。

综上所述，颠覆性技术是一种另辟蹊径、会对已有传统或主流技术途径产生颠覆性效果的技术，可能是完全创新的新技术，也可能是基于现有技术的跨学科、跨领域的创新型应用。颠覆性技术具有四个特点：技术发展速度快、产生潜在影响范围广、可创造经济价值高、带来颠覆性影响大。与渐进性技术相比，颠覆性技术在形态上更具有超越性和突变性，在效能上更具备革命性和破坏性。

二、我国颠覆性创新的领域选择

（一）“十三五”国家科技创新规划：15个领域

《“十三五”国家科技创新规划》中明确提出要发展引领产业变革的颠覆性技术：加强产业变革趋势和重大技术的预警，加强对颠覆性技术替代传统产业拐点的预判，及时布局新兴产业前沿技术研发，在信息、制造、生物、新材料、能源等领域，特别是交叉融合的方向，加快部署一批具有重大影响、能够改变或部分改变科技、经济、社会、生态格局的颠覆性技术研究，在新一轮产业变革中赢得竞争优势。重点开发移动互联、量子信息、人工智能等技术，推动增材制造、智能机器人、无人驾驶汽车等技术的发展，重视基因编辑、干细胞、合成生物、再生医学等技术对生命科学、生物育种、工业生物领域的深刻影响，开发氢能、燃料电池等新一代能源技术，发挥纳米技术、智能技术、石墨烯等对新材料产业发展的引领作用。

（二）国家科技重大专项：16个领域

《国家中长期科学技术发展规划纲要（2006-2020 年）》确定了核心电子器件、高端通用芯片及基础软件，极大规模集成电路制造技术及成套工艺，新一代宽带无线移动通信，高档数控机床与基础制造技术，大型油气田及煤层气开发，大型先进压水堆及高温气冷堆核电站，水体污染控制与治理，转基因生物新品种培育，重大新药创制，艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治，大型飞机，高分辨率对地观测系统，载人航天与探月工程等16个重大专项，涉及信息、生物等战略产业领域，能源资源环境和人民健康等重大紧迫问题，以及军民两用技术和国防技术。

（三）中国科技发展战略研究院：20项关键技术

2016年，中国科学技术发展战略研究院科技预测与评价研究所对关系到我国经济建设、生态建设、国防建设、民生改善乃至综合国力提升具有决定性、基础性的核心技术，按照科学（属于国际竞争激烈的前沿或核心技术）、颠覆性（有望取代主流技术、替代主导产业的技术）、重大（有望替代1-2个主导产品，或颠覆1个以上行业的技术）、可行（经过10年努力能够取得自主知识产权，并有望商业化的技术）四个原则，进行了预测和遴选，遴选出未来能够改变或部分改变科技、经济、生态、军事现状与格局的20项关键技术。

（四）中国科协创新战略研究院：7大领域

中国科协创新战略研究院在的《我国应对颠覆性技术创新需要重点布局的领域》中，认为未来十年世界范围内可能出现的颠覆性创新集中在9大领域：先进计算技术与人工智能、纳米技术与材料科学、基因与精准医疗、能源开发与存储、航空航天与地外生命探测、网络与大数据、智能汽车与智慧交通、绿色制造与先进制造、教育技术与知识自动化。

从我国各机构评选的技术来看，出现频率最高的五大技术领域是移动互联、机器人、3D 打印、人工智能、纳米技术，这五大技术领域将是我国未来颠覆性技术创新的主要方向。

三、我国颠覆性领域的技术创新方向

（一）移动互联领域

大力支持移动互联网软件开发，突破系统软件、人机交互、应用开发、虚拟化等热点技术与新兴技术。加快推进移动互联网的云计算和大数据应用，重点突破数据挖掘、海量数据处理、计费、访问控制等平台关键核心技术。支持开展未来网络重大基础设施（CENI）项目的关键技术研究，加强相关领域产品研发和产业孵化，大力推广基于下一代广播电视网的创新业务及相关应用。充分发挥移动互联网对生产领域的带动作用，在工程机械、汽车、食品、电子信息、物流等行业形成领先的服务产品。深化移动互联网在生活领域的引领作用，大力推广面向餐饮、休闲娱乐、购物、旅游等的移动互联网应用，重点发展移动支付、移动娱乐、移动阅读、移动资讯、移动搜索、移动位置服务等。鼓励移动互联网应用创新，重点发展车载数据与资讯、智能交通、基于北斗等多制式智能交通导航、远程测试诊断、在线节能监管、道路救援、食品安全溯源与安防等移动信息服务。

（二）机器人领域

重点研究智能机器人机构设计、制造工艺、智能控制和人机交互等共性技术，攻克机器人优化建模、精准感知、多机器人协调等核心技术。（1）伺服电机方面：重点发展根据机器人的高速，重载，高精度等应用要求，增加驱动器和电机的瞬时过载能力，增加驱动器的动态响应能力，驱动增加相应的自定义算法接口单元，且采用通用的高速通讯总线作为通讯接口，摒弃原先的模拟量和脉冲方式，进一步提高控制品质。（2）减速器方面：重点发展高强度耐磨材料技g、加工工艺优化技术、高速技术、高精度装配技术、可靠性及寿命检测技术以及新型传动机理的探索，发展适合机器人应用的高效率、低重量、长期免维护的系列化减速器。（3）控制器方面：重点研究开放式，模块化控制系统，开发适用于机器人控制的通用软件包；提高机器人控制器的智能化和网络化水平，开发具有多传感器信息融合能力的控制器。

（三）3D打印领域

围绕3D打印重点方向，突破一批原创性技术。（1）材料方面：针对金属3D打印专用材料，优化粉末大小、形状和化学性质等材料特性，开发满足3D打印发展需要的金属材料；针对非金属3D打印专用材料，提高现有材料在耐高温、高强度等方面的性能，降低材料成本。（2）工艺方面：解决金属构件成形中高效、热应力控制及变形开裂预防、组织性能调控，以及非金属材料成形技术中温度场控制、变形控制、材料组份控制等工艺难题。（3）装备及核心器件方面：加强3D打印专用材料、工艺技术与装备的结合，不断提高金属材料3D打印装备的效率、精度、可靠性，以及非金属材料3D打印装备的高工况温度和工艺稳定性，提升个人桌面机的易用性、可靠性；重点研制与3D打印装备配套的嵌入式软件系统及核心器件，提升装备软、硬件协同能力。

（四）人工智能领域

进行人工智能前沿技术布局，推动核心技术产业化，重点突破人工智能基础理论（包括深度学习、类脑智能等）、人工智能共性技术（包括人工智能领域的芯片、传感器、操作系统、存储系统、高端服务器、关键网络设备、网络安全技术设备、中间件等基础软硬件技术）、人工智能应用技术（包括基于人工智能的计算机视听觉、生物特征识别、复杂环境识别、新型人机交互、自然语言理解、机器翻译、智能决策控制、网络安全技术等）。加快人工智能基础资源公共服务平台建设，包括满足深度学习计算需求的新型计算集群共享平台、云端智能分析处理平台、算法与技术开放平台、智能系统安全情报共享平台等，为人工智能创新创业提供相关研发工具、检验评测、安全、标准、知识产权、创业咨询等专业化服务。加快人工智能技术的产业化进程，推动人工智能在家居、汽车、无人系统、安防、制造、教育、环境、交通、商业、健康医疗、网络安全、社会治理等重要领域开展试点。

（五）纳米技术领域

加强纳米技术研究，重点突破纳米材料及制品的制备与应用关键技术，积极开发纳米粉体、纳米碳管、富勒烯等材料，大力推进纳米材料在电子信息、生物医药、新能源和节能环保等领域的广泛应用。针对信息、能源、环保、生物医学等领域的迫切需求，开发纳米结构加工与制造的新方法、纳米器件集成与系统的设计、制备技术。重点研究新型纳米电子、光电器件、传感器件，大力发展纳米晶太阳能电池、新型薄膜太阳能电池、有机太阳能电池、热电电池、超级电容器等技术，着力突破室内空气污染物、工业源有毒有害气体、动力机械尾气的纳米净化材料及催化净化技术，切实攻克纳米颗粒与生物活性物质的组装方法。促进纳米绿色印刷制版、高密度存储器、新型显示、高效能源转化、气体净化、疾病快速诊断等纳米材料与技术的规模化应用，抢占未来纳米材料发展的制高点。

参考文献

[1] 刘根生.多些“颠覆性技术创新”[J].群众，2016，（1）.

[2] 杨，余晓洁.科技创新引领“第一动力”重视颠覆性技术创新[J].中国职工教育，2016，（1）.

[3] 赵刚.未来五年颠覆性技术将不断涌现[J].领导文萃，2016，（7）.

生命科学领域的新技术篇（5）

2000年香港大学开始在内地招生，内地与香港名校的生源之争就此拉开了序幕，此后香港中文大学等其他港校的加入，更是使这场生源之争不断升级。而最近连续的两个大学排行榜，再一次把内地与香港名校推到了风口浪尖。虽然参考指标不尽相同，ARWU更注重学术性而QSWUR的指标更多样化，但QSWUR和ARWU两个排行榜中排名较前的名校却惊人的一致，即内地的北京大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、中国科学技术大学和浙江大学，和香港的香港大学、香港中文大学、香港科技大学、香港理工大学、香港城市大学。这12所名校基本上都是综合性大学，可以说各领域学科都有一定的实力，但根据两个排行榜的学科领域排行来看，各个名校又都有自己的一些优势学科和特色专业，下面，就让小编为你一一道来。

北京大学

在ARWU的学科领域排名中，北大在数学与自然科学（简称理科）、工程/技术与计算机科学（简称工科）、生命科学与农学（简称生命）、临床医学与药学（简称医科）和社会科学（简称社科）五大领域均未能进入100强，但在学科排名中北大的数学、化学、计算机和经济学/商学均位列76-100名，物理学科的排名也接近100名，实力毋容置疑。而在QSWUR的学科领域排名中，北大在艺术人文（第18名）、工程技术（第34名）、生命科学与医药（第24名）、自然科学（第17名）和社会科学/管理（第21名）均进入了50强，除工程技术外其余领域均为内地高校第一，展现了非常强大的综合实力。

在教育部组织的国家重点学科评估中，北大有18个一级学科为国家重点学科：哲学、理论经济学、法学、政治学、社会学、中国语言文学、历史学、数学、物理学、化学、地理学、大气科学、生物学、力学、电子科学与技术、计算机科学与技术、口腔医学、药学。北大的师资力量也很雄厚，在这些重点学科中还有16名部级教学名师：赵敦华（哲学与宗教学）、蒋绍愚（中文）、陆俭明（中文）、温儒敏（中文）、阎步克（历史）、邓小南（历史）、高毅（历史）、姜伯驹（数学）、丘维声（数学）、张恭庆（数学）、王稼军（物理）、吴思诚（物理）、段连运（化学）、许崇任（生命科学）、祝学光（医学）、王杉（医学）。此外，还有北京市教学名师和校级教学名师，他们主讲的课程也多为精品课程。北大的部级精品课程有90门，其中数学科学学院（6门）、物理学院（9门）、信息科学技术学院（5门）、中国语言文学系（8门）和医学部（19门）较多。

优势学科：哲学、理论经济学、法学、政治学、社会学、中国语言文学、历史学、数学、物理学、化学、地理学、大气科学、生物学、力学、电子科学与技术、计算机科学与技术、口腔医学、药学

清华大学

众所周知，清华的工科是最强的，两个大学排行榜也印证了这一点。在ARWU的学科领域排名中，清华的工科进入了50强（第45名），而理科、生命、医科和社科均未进入百强。学科排名中，计算机学科也进入了学科排名50强（第46名），而数学、物理、化学和经济学/商学未进入百强。在QSWUR的学科领域排名中，清华的工程技术排名第十，是内地和香港这12所名校中唯一排在前十位的学科领域。在清华的21个一级重点学科中，清华工科独占16项，包括：机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、建筑学、土木工程、水利工程、化学工程与技术、核科学与技术、生物医学工程、管理科学与工程。清华工科的部级教学名师也是最多的，共有11名，他们是：申永胜（精密仪器与机械学系）、华成英（自动化系）、孙宏斌（电机工程与应用电子技术系）、李俊峰（航天航空学院）、范钦珊（航天航空学院）、李俊峰（航天航空学院）、钱易（环境学院）、郝吉明（环境学院）、胡洪营（环境学院）、袁驷（土木工程系）、傅水根（基础工业训练中心）。清华的部级精品课程也有90门，工科课程占了一半以上（48门）。以如此强劲的实力，清华工科绝对是中国顶尖工程师的摇篮。

优势学科：上文所列的16个工科、数学、物理、化学、生命科学、工商管理、美术

复旦大学

根据ARWU的学科领域排名，复旦只有工科进入了世界百强（52-75名）。QSWUR的学科领域排名则显示，复旦的艺术人文（第49名）和社会科学/管理（第45名）进入了世界大学50强，工程技术（第98名）、生命科学与医药（第67名）、自然科学（第56名）均进入了世界百强，展现出较强的综合实力。复旦的一级国家重点学科有11个：哲学、理论经济学、中国语言文学、新闻传播学、数学、物理学、化学、生物学、电子科学与技术、基础医学、中西医结合。部级教学名师也基本上分布在这些重点学科，他们是：陈纪修（数学）、陆谷孙（外国语言文学）、袁志刚（经济学院）、范康年（化学）、陈思和（中文）、乔守怡（生命科学）、俞吾金（哲学）。复旦的部级精品课程有38门，也基本分布在这些重点学科中。

优势学科：哲学、理论经济学、中国语言文学、新闻传播学、数学、物理学、化学、生物学、电子科学与技术、基础医学、中西医结合

上海交通大学

与清华相似，上海交大的传统优势也是在工科。ARWU的学科领域排名中上海交大的工科进入了百强（52-75名），同时计算机学科也进入了学科排名的百强（51-75名）。QSWUR的排名中，工程技术排名第37位，在内地高校中仅次于清华和北大，而生命科学与医药（第124名）、自然科学（第114名）和社会科学/管理（第127名）位于百强之外，艺术人文则未上榜。当然，随着上海交大向高水平综合性大学的目标迈进，这些学科领域的发展后劲不容小视。上海交大9个一级国家重点学科全部与工科有关：力学、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程、计算机科学与技术、船舶与海洋工程、生物医学工程、管理科学与工程。部级教学名师的分布则较广泛：洪嘉振（建筑工程与力学）、郑树棠 （外国语言文学）、乐经良（数学）、孙麒麟（体育）、王如竹（机械与动力工程）、林志新（生命科学技术）、郭晓奎（医学）。上海交大的部级精品课程有20门。

优势学科：力学、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程、计算机科学与技术、船舶与海洋工程、生物医学工程、管理科学与工程

南京大学

南大在ARWU的学科领域排名中各领域均未进入百强，但化学学科进入了学科排名的百强（51-75名），高于北大的排名。QSWUR排名中南大较突出的领域是自然科学进入了百强，位列第85名，其余学科领域进入了前200名：艺术人文位列136名，工程技术位列163名、生命科学与医药位列193名，社会科学/管理位列131名。南大的一级国家重点学科有8个：中国语言文学、数学、物理、化学、天文学、地质学、生物学、计算机科学。部级教学名师有10位：范从来（商学院）、卢德馨（匡亚明学院）、王守仁（外国语学院）、桑新民（公共管理学院）、左玉辉（环境学院）、沈坤荣（商学院）、徐士进（地球科学与工程学院）、周晓虹（社会学院）、刘厚俊（经济学院）、李满春（地理与海洋科学学院）。南大的部级精品课程有56门。

优势学科：中国语言文学、数学、物理、化学、天文学、地质学、生物学、计算机科学、商学

中国科学技术大学

中科大的工科在ARWU的学科领域排名中也进入了百强（52-75名），而QSWUR的排名中，中科大的自然科学和工程技术表现突出，均进入了百强，分别位列第59名和第72名，而生命科学与医药则位列156名，而艺术人文与社会科学/管理均未上榜。中科大的一级国家重点学科有8个：数学、物理学、化学、地球物理学、生物学、科学技术史、力学、核科学与技术。部级教学名师则有7名：陈国良（计算机）、李尚志（数学）、史济怀（数学）、施蕴渝（生命科学）、程福臻（天文与应用物理） 、霍剑青（天文与应用物理）、向守平（天文与应用物理）。中科大的部级精品课程有13门。

优势学科：数学、物理学、化学、地球物理学、生物学、科学技术史、力学、核科学与技术

浙江大学

在ARWU的学科领域排名中，浙大的工科进入了百强（第52-75名），而学科排名中有两项进入百强：化学（76-100名）和计算机（51-75名）。QSWUR的排名也显示，浙大在工程技术领域表现突出，进入了百强（第68名），其余领域排名为：艺术人文199名、生命科学与医药206名、自然科学139名、社会科学/管理212名。浙大的一级国家重点学科有14个：数学、化学、机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程、土木工程、生物医学工程、园艺学、农业资源利用、植物保护、 管理科学与工程。部级教学名师有10名：陆国栋（机械与能源学院）、林正炎（数学）、杨启帆（数学）、吴秀明（中文）、何莲珍（外语学院）、应义斌（生物系统工程与食品科学学院）、何勇（生物系统工程与食品科学学院）、吴敏（生命科学学院）、刘旭（光学）、朱军 （农学）。浙大的部级精品课程有64门。

优势学科：数学、化学、机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程、土木工程、生物医学工程、园艺学、农业资源利用、植物保护、管理科学与工程

香港大学

在学科领域排名上，香港大学（简称港大） 在两大排行榜上的差异较大。在ARWU中，港大的各领域均未进入百强，仅在学科排名上有化学（51-75名）和计算机（76-100名）进入百强；而在QSWUR中，港大的艺术人文（第25名）、工程技术（45）、生命科学与医药（第28名）、自然科学（第46名）和社会科学/管理（第23名）均进入50强，是一所实力雄厚而均衡的名校。让人感到意外的是，虽然在QSWUR中以上领域的排名港大均低于北大，但总排名却是港大高于北大，这可能与港大的国际化程度很高有关。

由于香港地区院校不参与教育部组织的各种评估和评奖，因而没有如内地名校一样的国家重点学科等数据，只能根据以上学科领域排名及网络资料推荐优势学科。

优势学科：建筑、法律、医学、社会科学（包括心理学、社会学、政治与公共行政学、社会工作及社会行政学）、认知科学（心理学、计算机科学/人工智能、语言学、哲学及脑神经科学）、文学、化学、工程学（土木工程、土木工程/环境工程、计算机科学、计算器工程、电机工程、电子及通讯工程、讯息工程、工业工程及科技管理、后勤工程及物流管理、机械工程、机械工程/屋宇设备工程、医学工程）

香港中文大学

在ARWU的学科领域排名中，香港中文大学（简称中大）的工科进入了百强（76-100名），在学科排名中，中大有三个进入百强：数学（第50名）、化学（76-100名）、计算机（第30名，在12所名校中仅次于香港科技大学），优势突出。而在QSWUR的排名中，中大的五个学科领域均排名百强之列：艺术人文47名、工程技术82名、生命科学与医药60名、自然科学90名、社会科学/管理38名，同样是一所实力均衡而强劲的名校。

优势学科：数学、化学、计算机、中文、翻译学、新闻与传播、专业会计学、社会学、法律

香港科技大学

根据ARWU的学科领域排名，香港科技大学（简称科大）的工科排名第36名，为两地高校之冠，其社科排名52-75名，使科大成为十二名校中唯一有两大领域位列百强的；在学科排名中，计算机排名第21位，也是两地高校之冠，而经济学/商学也进入了50强（第45名）。QSWUR的排名中，科大的工程技术排名第22位，仅次于清华；生命科学与医药（第86名）、自然科学（第55名）、社会科学/管理（第43名）也实力强劲，艺术人文（第195名）则稍逊。因此可以说科大是一所工科优势比较突出的名校。

优势学科：工程学院、商业管理学院（工商管理）、理学院（数学、生物学）、人文社科学、会计、分子神经学

香港城市大学

在学科领域排名上，香港城市大学（简称城大）的工科在ARWU中也进入了50强（第42名），学科排名中则有两项进入50强：数学（52-75名）和计算机（第50名）。在QSWUR的排名中，城大的艺术人文与社会科学/管理展现较强实力，进入了百强，分别位列第79名和第72名，工程技术（第119名）和自然科学（第186名）也具有一定实力。

优势学科：商学、法学、创意媒体、数学、计算机、社会工作

香港理工大学

根据ARWU的学科领域排名，香港理工大学（简称理大）的工科进入了百强（52-75名），数学（76-100名）与计算机（51-75）进入了学科排名百强。在QSWUR中，理大在艺术人文（第172名）、工程技术（第91名）、生命科学与医药（第225名）、社会科学/管理（163名）等领域均具有一定的实力。

优势学科：酒店及旅游管理、辅助医疗（职业治疗、物理治疗、眼科视光学、放射学）、工程、物流

生命科学领域的新技术篇（6）

所有自20世纪以来出现的科学与新技术革命实例统属于当代科技革命范畴，其主要包括以化学、物理学、分子生物学、天文学等基础学科为重点的科学革命，以及以现代自动化技术、新能源技术、新材料技术、生物工程技术、空间技术、海洋工程技术、电子计算机与微电子信息技术、激光光纤超导技术等应用技术学科为重点的新技术革命[1]。在当代科技革命不断推动人类经济与精神面貌日益改善的进程中，人类-科技-自然协调发展模式将成为新时代亟待展现的主题，科学技术与人类及生态环境关系的问题将成为当代科技革命关注的热点。毋庸置疑，当代食品科学技术革命推动了食品工业的迅猛发展，与人类健康及生态环境良性发展相悖的伪应用技术不断在科技革命的浪潮中被淘汰。在食品原料生产基地建设、食品及副产物精深加工技术、天然食品添加剂加工技术、功能活性因子活力保护与保持技术等方面，可以深刻体现出科技革命和科技新思潮演变对食品科学技术良性循环发展的支撑作用[2]。食品科学是在农学、园艺学及生物化学等多种学科方向的基础上发展起来的交叉复杂、应用性强的工科专业，多学科知识的积淀与创新造就了高水平的专业技术人员及研究平台，食品科学领域的发展时刻展现着当代科技革命的历史推演成果。

一、当代科技革命是推动食品科学发展的原动力

（一）百年来食品科学发展的历史思考

我国食品学科发展历史悠久，自1902中央大学创办农产与制造学科开始，已有一百多年的历史，期间经历了萌芽期（1902—1952）、发展初期（1952—1978）、发展期（1978—90年代中期）及快速发展期（90年代中—）四个阶段，可以说我国食品学科的发展受到过战争因素的洗礼，经历过“文革”的停滞不前，而今在当代科技革命的推动作用下，生产力和社会经济得到长足发展，食品科学技术也迎来了快速发展的新时期[3]。目前我国的食品学科本着科学、规范、拓宽的原则，已发展成科技含量较高，学科方向系统性强的朝阳学科，如果没有当代科技革命带来的机遇与推动力，就不会有今天食品科学技术长足、完善的发展，因此科技革命是食品科学发展的原动力。

（二）当代科技革命与人们对食品科学认识程度的提高

人们对食品科学认识程度的提高和当代科技革命的兴起紧密相连。新中国成立以来，我国先后实现了农业机械化种植与养殖、规模化加工，并通过大量使用化学肥料、农药、兽药、激素及初级食品添加剂等以促进农畜产品生产与加工的增值，在提高食品数量安全，满足国民温饱的同时，严重忽视了食品质量安全对消费者造成的潜在危害以及对人类生存环境造成的破坏。随着食品科学技术与现代信息技术的发展及消费者健康意识的提升，诸如农药残留超标、重金属污染、微生物繁殖及各类添加剂肆意使用等问题已成为消费者关注的焦点，“安全、营养、便捷、风味”的饮食理念成为食品科学领域改革与完善的主要目标。与此同时，食品科学专业通过充实完善及科学发展，引领食品加工企业良性循环发展。作为任何一名食品专业技术人员及操作人员必须牢记“每一份良心创就每一块食品”。

二、发展食品科学技术的对策思路

当代科技革命使整个科学方法和科学观念都发生了巨大的转变。在食品加工模式上，由单纯的传统加工模式转变为“方便-安全-营养”的现代加工模式。现代食品加工的创新理论与高新技术在新科技革命的形势下越来越显示出其勃勃生机。但是由于科技条件及科技成果应用的局限性，目前对于某些食品加工过程中品质劣变的机理与控制技术的研究欠缺，相关现象的追溯与解释过于模糊，食品加工产业所涉及的各类标准与规程尚待优化集成。这些都给食品生产者在处理具体的质量问题时带来模棱两可、无所适从的困惑。但这些并不能否定我国食品科学技术发展方向的正确性。正因为食品科学领域存在着这些问题，我们应该抓住当代科技革命所赋予科技发展的机遇。由此，我们可以提出发展食品科学技术的对策思路是：坚持以食品加工开发的基本理论和方法为指导，立足绿色食品的主体地位，积极引进现代产业化高新科学技术（包括食品加工的基础理论与应用技术），弥补特色食品、功能性食品开发及安全检测等方面的不足。在当代科技革命的条件下，加强产学研合作，在实践的基础上实现食品科学技术的创新发展[4]。食品科学发展历史上的任何一次学术繁荣都是通过吸收当时最新的科学文化成果进行创新实现的，要实施食品技术科研成果与食品加工企业的示范和推广的有机结合，坚决反对食品加工企业、食品科学技术研究机构两张皮的局面。

（一）完善政府职能部门对食品加工企业的监管体系及扶持办法

食品安全事件的频繁发生与揭露不断提醒建立完善的食品质量安全监管体系的重要性。首先，政府相关职能部门需针对本区域食品加工企业产品生产类型进行细致统计与分析，依据国家相关标准及现代分析技术建立品质控制的检测方法及感官鉴评方法，做到监管方法的科学性与时效性，尽可能避免采用非特殊现象实施评价而造成的食品监管的盲目性，如以碳水化合物为主的粮油食品的可燃问题等；其次，依据区域资源优势，建立特色优质农畜产品生产基地，结合生态环境保护、副产物精深加工等问题，完善政府职能部门对区域龙头企业的扶持办法，如抓住本区域食品加工技术的瓶颈问题，扶持建立特色的工程技术研究中心、中介服务机构及产学研创新联盟体系，实现现代食品加工技术与现代食品加工企业的有效对接，高效发展区域优势食品加工产业。

（二）依靠重大科技创新和科技革命，确立食品科学发展的重点

全球性经济危机的发生将催生重大科技创新和科技革命，该重大科技创新和科技革命的成果，可为确立我国食品科学技术发展重点提供科学性的依据。能源危机、气候环境污染及食品资源短缺问题日渐突出，创新型食品科学技术发展的关键是节能减排，提高农产品加工副产物的综合利用程度，并明确提出加快把食品生物技术培育成为高技术领域的支柱产业和国家的战略性新兴产业，这是基于对生物产业发展前景以及新世纪新科技革命战略机遇的判断，也是加快发展高技术产业和建设创新型国家的重大举措[5]。这就要求我们必须在原有食品加工方法、检测手段、质量控制预警体系乃至食品科学技术的理论框架的基础上进一步创新完善，符合当代科技革命阶段性发展目标。

三、科技革命为食品科学提供了创新发展平台

科学技术的发展历程已明确科学理论的发展与革命往往会引领应用技术的革命，从而导致应用技术的创新变革，最终推动社会生产力的整体发展[6]。食品学科的发展史同样表明，虽然政治、经济等因素影响着食品学科发展的进程，但是科学技术进步仍然是其直接动力来源，主要表现在以下几个方面：

（一）食品安全检测技术进步是食品科学发展的重要标志

食品检测技术是食品安全科学发展的核心标志，也是一个国家食品质量监管与控制能力的重要体现。近年来西方发达国家针对食品安全检测领域中的突出问题进行了攻关研究，在精密检测仪器设计、食品安全预警模型构建及不安全因子协同评估等方面成果显著，并基于单元技术成果集成，初步建立了食品安全预警系统。突破检测技术壁垒将成为保障我国食品安全生产的关键，新科技革命已经带动了智能芯片技术及计算机控制技术的持续发展，通过自主研发与引进改造相结合的创新模式，研究制定了系列适应现代食品工业发展的高新检测方法与标准，提升与完善了我国食品安全标准检测技术体系及食品质量监控体系，产品国际市场接受力度大大提高，如通过技术创新与集成，我国制定并实施了新的浓缩苹果汁生产及质量控制标准（gb/t18963-2012），有效推动了我国果汁加工业的技术进步；再者，酶联免疫及蛋白质组学等分析技术的发展亦显著提升了食品不安全因子检测和食品毒理学评估的水平。由此可见，食品安全标准检测技术的进步及科学性革命是食品科学发展的直接动力来源之一。

（二）生物技术对食品科学的发展产生深远影响

当代生物技术在细胞生物学、分子生物学、生物遗传学等领域发展迅速，在推动并促进生物技术从传统技术研究领域转化为高新技术领域的同时，对食品科学的发展产生了深远影响。如利用分子克隆、dna重组、细胞融合及活力保持等技术可以对食品加工过程和食品品质进行改良，并且通过分子标记等技术，可实现危害或功效作用机制的有效评价，更为准确地实现构效关系的定量与定性分析；利用宏基因组学技术可获得优质传统发酵制品中的特征性表达基因，有力克服了传统培养与分离方法对不可培养微生物的失效性。由此可见，生物技术的进步对食品科学的发展产生了深远影响，促进了食品科学的变革与发展。

四、当代科技革命赋予食品科学技术研究的思考

改革开放三十多年来，由于食品经济的长足发展带给了国民富足且多彩的饮食享受，也给人类健康带来了一系列的负面效应，其中食品加工业所带来的环境污染和食品安全健康问题直接影响着居民的生活质量，如何将当今科技革命带来的先进技术及管理理念嫁接于我国食品加工业，不断提高加工型食品的市场接受力度，是每位食品科学技术研究工作人员值得思考的问题。

（一）努力学习和掌握先进的加工技术与方法

知识大爆炸的时代即是科技与知识频繁更新的时代，努力学习和掌握先进的加工技术和方法是食品科技人员，尤其是一线工作人员的首要任务，食品研发人员与食品加工具体操作人员知识层面严重脱节是目前食品加工企业普遍存在的问题，食品加工操作人员自行对加工工序简化与调整的现象屡见不鲜，致使产品生产有章不遵、品质难以保障。同时众多食品企业研发机构高层次专业技术人才的引进较为滞后，单凭嗜好性为评价指标的勾兑或调配方式成了某些食品企业研发部门开发产品的主要形式，涉及食品营养协调、质量安全评估及食品重组性能的研究较少。定期开展技术培训、学术讲座及学术交流可成为食品加工企业技术人员及操作人员学习和掌握先进的加工技术和方法的主要方式。

（二）通过创新开启食品加工业新纪元

创新意识是科学研究的源泉，依据“安全、营养、健康、便捷”的创新原则，实施产品升级是食品企业提高市场竞争力的关键所在。目前我国食品科学技术研究领域存在的问题是，重复性跟踪研究较多，产业化应用技术成果较少，产品同质化现象较为严重。如在人工合成抗氧化剂和防腐剂的安全性受到普遍质疑的今天，通过技术创新与产品升级开发天然的具有抗氧化及防腐性能的食品添加剂或应用产品，将开启食品加工业的新纪元。总之，从意识形态及创新体制等多方面对食品加工业进行彻底变革，才能真正营造食品科技创新的良好环境。

（三）开展校企联合攻关，加强科研团队意识

一方面，目前食品科技领域科技成果转化率较低，主要原因在于实验室科研数据与企业生产放大的差距较大，个别科研人员缺乏团队精神，科学研究不够严谨，研究结果可信度与可靠性较低；另一方面，我国一些食品企业产品开发与科技更新意识淡薄，忽略了科学技术成果转化的附加值，甚至形成了企业与科研机构独立行事、互不信任的局面。以企业为技术示范基地进行科学技术成果实践验证，或开展校企联合攻关，是食品科学技术长足发展的必由之路。

遵循自然科学的发展规律，积极总结食品科学发展过程中遇到的新问题及新挑战，时刻围绕特定时期的重大科学问题及技术瓶颈进行不断创新，才能有效应对新时期科技革命的更大挑战，正确处理各时期人们饮食、营养及健康之间的关系是当代科技革命赋予食品科学发展的根本使命。

参考文献：

[1]赵建军.世界新科技革命与自主创新[j].理论视野，2006，（6）：30-31.

[2]夏道宗，王慧铭，等.现代科技革命对食品安全的影响及其伦理学思考[j].浙江中医药大学学报，2008，32（6）：710-711.

[3]章海风，路新国，等.现代科技革命对餐桌安全的影响[j].中国食物与营养，2009，（12）：12-13.

生命科学领域的新技术篇（7）

在Microsoft Research的报告中，强调了当前科学突破的一个突出特点，那就是：创新的方式也将发生改变，从过去的“基于技术”（technology-based）转向“基于科学”(science-based)。这是什么意思呢？这实际上指出了：科学与产业的关系将发生变化。从第二次工业革命（电气与化工的出现）以来，科学突破对产业革命的基础性作用越来越明显。但在过去，比如在消费电子革命和信息技术革命中，产品的创新主要仍然是由企业去完成的，科学家主要起一种“解决问题”或者咨询的作用。过去，往往在科学突破产生之后，由工程技术的进步而推动创新。而现在，在这些新的科学前沿，产品的创新将需要科学的不断突破，科学研究本身就直接产生新产品，基础研究与应用研究的界限已经模糊。这意味着，创新将不断由带着最新的科学发现的科学家进入产业界来实现，而产业界也将提供它们的产品商业化的能力。这方面的最典型表现在生物技术领域：当前，生物技术领域的科学家创业成为普遍的现象，他们在风险资本的帮助下，迅速把科学发现商业化。现有的大公司由于其组织结构与过去积累的知识和能力的限制，无法迅速利用科学的新突破，但他们在处理商业化过程中的复杂问题（这些问题可能包括法律、生产、营销、配送）上却有着强大的能力，这是那些新创公司所不具有的。因此，在生物技术行业中，最普遍的做法是：科学家创业者最后与大公司建立联盟，共同推动产业化的快速实现。

就像生物技术行业发展的案例所揭示的，“基于科学”的创新将会比过去的创新更为复杂，因为它不仅关乎产业界的发展，更多的将涉及许多不同的社会团体和组织（科学家、工程师、管理者、风险投资者、新创企业、成熟企业）之间的互动。其成功将依赖于整个社会适当的制度与文化条件（需要有这些制度与文化，才能够在这些如此不同的群体之间建立有效的沟通与合作）。这解释了为什么美国的生物技术行业至今在世界上遥遥领先：除了其领先的科学研究之外，正像亨德森等在《优势之源》一书中指出的，还有“有利的金融环境、强有力的知识产权保护、可弥补小型新建公司有限资源的科学和医疗机构、不限制基因实验的制度环境，以及也许最为重要的因素就是能够快速将学术成果商业化的强大的地区科学基础和学术标准”。

科学，至少在这些新领域，越来越像埃兹科维茨所说的，已经变成“创业型科学”。这种变化从半导体革命就开始了：以硅谷为代表的地区创新体系，以大学为中心，形成了传播新知识与解决问题的网络，从而把科学的新知识变成改变千万人生活、改变经济竞争局面的产品。现在，这种变化还在继续发展，并把更多的远离学术中心的机构都带进来：大公司、对科学进行资助的各级政府、法律和制度的调整者等等。在这个意义上，在新知识的应用引起社会、制度的深刻变化的意义上，的确可以说，我们正面临一场新的产业革命。它将带来的不只是量的变化，而且是质的变化。

产业革命常常剧烈地改变竞争的格局，不断产生新的领先者、赶超者与落后者。电力和化工革命导致德国和美国超越了过去的领先者英国，电子工业革命则使日本一跃而从战争的废墟中崛起。这不是平静的追赶时期，因为落后者的生产力可能变得过时，并且它还可能发现自己的社会制度也会变得过时。也就是在产业革命的时期，传统领先者的优势更可能被超越，因为这时大家都面临不确定性，而传统领先者有可能受其技术轨道和组织常规的约束而对采取新的组织方式与技术不够敏感。正像Perez和Soete在其文章“catching up in technology”中所说的，产业革命往往提供了落后者进行赶超的“机会窗口”：那是一个窗口，意味着如果错过时间，窗口就会关闭。成功的赶超者往往并不是在知识上已经领先，这是自然的，因为它们原本就比较落后。它们的成功往往在于较早地意识到技术突破要求其他领域的改变来配合，并迅速地在社会广泛范围内采纳了新做法。

在电气与化工革命中，许多新的科学发现甚至产品创新是由英国完成的，但是实现第二次产业革命的却不是英国；在电子工业革命中，日本同样在科学上是后来者，但是，实现了赶超。德国、美国、日本这些国家为什么成功率先实现了产业革命和赶超呢？因为他们敏锐地在产业组织、科学研究与教育培训等广泛的制度中引入了新的做法。在德国的案例中，它们实现了现代教育制度与科研的结合；在美国的案例中，它们广泛建立了工业实验室、；在日本的案例中，它们是新的生产管理和产品开发流程的设计者，它导致了精益生产方式的革命。所以，最终的胜利，不一定属于那些最早取得知识突破的国家，但却一定属于那些更有意志引入范围广泛的社会组织方式变革的国家。

如果从产业革命的角度来看，我国现在提出战略性新兴产业的发展战略的意义就很明显了：它不只是要带来量的变化，而且是要带来质的变化；它不只是新的经济增长点，而且是国家的竞争战略和赶超的战略。虽然在国家提出的战略性新兴产业中包括差异很大的行业（从大飞机到高端软件），但它们大多都处在作为产业基础的科学知识正在突飞猛进的领域，这些领域正是最有希望带来产业的革命性变化的领域。这些领域不只是在我国，而且是在世界范围内都是新兴的产业。不管是否承认，我们实际上已经处在一场可能改变全球经济竞争格局的转变之中。

生命科学领域的新技术篇（8）

一、当代科技革命是推动食品科学发展的原动力

（一）百年来食品科学发展的历史思考

我国食品学科发展历史悠久，自1902中央大学创办农产与制造学科开始，已有一百多年的历史，期间经历了萌芽期（1902—1952）、发展初期（1952—1978）、发展期（1978—90年代中期）及快速发展期（90年代中—）四个阶段，可以说我国食品学科的发展受到过战争因素的洗礼，经历过“文革”的停滞不前，而今在当代科技革命的推动作用下，生产力和社会经济得到长足发展，食品科学技术也迎来了快速发展的新时期[3]。目前我国的食品学科本着科学、规范、拓宽的原则，已发展成科技含量较高，学科方向系统性强的朝阳学科，如果没有当代科技革命带来的机遇与推动力，就不会有今天食品科学技术长足、完善的发展，因此科技革命是食品科学发展的原动力。

（二）当代科技革命与人们对食品科学认识程度的提高

人们对食品科学认识程度的提高和当代科技革命的兴起紧密相连。新中国成立以来，我国先后实现了农业机械化种植与养殖、规模化加工，并通过大量使用化学肥料、农药、兽药、激素及初级食品添加剂等以促进农畜产品生产与加工的增值，在提高食品数量安全，满足国民温饱的同时，严重忽视了食品质量安全对消费者造成的潜在危害以及对人类生存环境造成的破坏。随着食品科学技术与现代信息技术的发展及消费者健康意识的提升，诸如农药残留超标、重金属污染、微生物繁殖及各类添加剂肆意使用等问题已成为消费者关注的焦点，“安全、营养、便捷、风味”的饮食理念成为食品科学领域改革与完善的主要目标。与此同时，食品科学专业通过充实完善及科学发展，引领食品加工企业良性循环发展。作为任何一名食品专业技术人员及操作人员必须牢记“每一份良心创就每一块食品”。

二、发展食品科学技术的对策思路

当代科技革命使整个科学方法和科学观念都发生了巨大的转变。在食品加工模式上，由单纯的传统加工模式转变为“方便-安全-营养”的现代加工模式。现代食品加工的创新理论与高新技术在新科技革命的形势下越来越显示出其勃勃生机。但是由于科技条件及科技成果应用的局限性，目前对于某些食品加工过程中品质劣变的机理与控制技术的研究欠缺，相关现象的追溯与解释过于模糊，食品加工产业所涉及的各类标准与规程尚待优化集成。这些都给食品生产者在处理具体的质量问题时带来模棱两可、无所适从的困惑。但这些并不能否定我国食品科学技术发展方向的正确性。正因为食品科学领域存在着这些问题，我们应该抓住当代科技革命所赋予科技发展的机遇。由此，我们可以提出发展食品科学技术的对策思路是：坚持以食品加工开发的基本理论和方法为指导，立足绿色食品的主体地位，积极引进现代产业化高新科学技术（包括食品加工的基础理论与应用技术），弥补特色食品、功能性食品开发及安全检测等方面的不足。在当代科技革命的条件下，加强产学研合作，在实践的基础上实现食品科学技术的创新发展[4]。食品科学发展历史上的任何一次学术繁荣都是通过吸收当时最新的科学文化成果进行创新实现的，要实施食品技术科研成果与食品加工企业的示范和推广的有机结合，坚决反对食品加工企业、食品科学技术研究机构两张皮的局面。

（一）完善政府职能部门对食品加工企业的监管体系及扶持办法

食品安全事件的频繁发生与揭露不断提醒建立完善的食品质量安全监管体系的重要性。首先，政府相关职能部门需针对本区域食品加工企业产品生产类型进行细致统计与分析，依据国家相关标准及现代分析技术建立品质控制的检测方法及感官鉴评方法，做到监管方法的科学性与时效性，尽可能避免采用非特殊现象实施评价而造成的食品监管的盲目性，如以碳水化合物为主的粮油食品的可燃问题等；其次，依据区域资源优势，建立特色优质农畜产品生产基地，结合生态环境保护、副产物精深加工等问题，完善政府职能部门对区域龙头企业的扶持办法，如抓住本区域食品加工技术的瓶颈问题，扶持建立特色的工程技术研究中心、中介服务机构及产学研创新联盟体系，实现现代食品加工技术与现代食品加工企业的有效对接，高效发展区域优势食品加工产业。

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（二）依靠重大科技创新和科技革命，确立食品科学发展的重点

全球性经济危机的发生将催生重大科技创新和科技革命，该重大科技创新和科技革命的成果，可为确立我国食品科学技术发展重点提供科学性的依据。能源危机、气候环境污染及食品资源短缺问题日渐突出，创新型食品科学技术发展的关键是节能减排，提高农产品加工副产物的综合利用程度，本文由收集整理，并明确提出加快把食品生物技术培育成为高技术领域的支柱产业和国家的战略性新兴产业，这是基于对生物产业发展前景以及新世纪新科技革命战略机遇的判断，也是加快发展高技术产业和建设创新型国家的重大举措[5]。这就要求我们必须在原有食品加工方法、检测手段、质量控制预警体系乃至食品科学技术的理论框架的基础上进一步创新完善，符合当代科技革命阶段性发展目标。

三、科技革命为食品科学提供了创新发展平台

科学技术的发展历程已明确科学理论的发展与革命往往会引领应用技术的革命，从而导致应用技术的创新变革，最终推动社会生产力的整体发展[6]。食品学科的发展史同样表明，虽然政治、经济等因素影响着食品学科发展的进程，但是科学技术进步仍然是其直接动力来源，主要表现在以下几个方面：

（一）食品安全检测技术进步是食品科学发展的重要标志

食品检测技术是食品安全科学发展的核心标志，也是一个国家食品质量监管与控制能力的重要体现。近年来西方发达国家针对食品安全检测领域中的突出问题进行了攻关研究，在精密检测仪器设计、食品安全预警模型构建及不安全因子协同评估等方面成果显著，并基于单元技术成果集成，初步建立了食品安全预警系统。突破检测技术壁垒将成为保障我国食品安全生产的关键，新科技革命已经带动了智能芯片技术及计算机控制技术的持续发展，通过自主研发与引进改造相结合的创新模式，研究制定了系列适应现代食品工业发展的高新检测方法与标准，提升与完善了我国食品安全标准检测技术体系及食品质量监控体系，产品国际市场接受力度大大提高，如通过技术创新与集成，我国制定并实施了新的浓缩苹果汁生产及质量控制标准（gb/t18963-2012），有效推动了我国果汁加工业的技术进步；再者，酶联免疫及蛋白质组学等分析技术的发展亦显著提升了食品不安全因子检测和食品毒理学评估的水平。由此可见，食品安全标准检测技术的进步及科学性革命是食品科学发展的直接动力来源之一。

（二）生物技术对食品科学的发展产生深远影响

当代生物技术在细胞生物学、分子生物学、生物遗传学等领域发展迅速，在推动并促进生物技术从传统技术研究领域转化为高新技术领域的同时，对食品科学的发展产生了深远影响。如利用分子克隆、dna重组、细胞融合及活力保持等技术可以对食品加工过程和食品品质进行改良，并且通过分子标记等技术，可实现危害或功效作用机制的有效评价，更为准确地实现构效关系的定量与定性分析；利用宏基因组学技术可获得优质传统发酵制品中的特征性表达基因，有力克服了传统培养与分离方法对不可培养微生物的失效性。由此可见，生物技术的进步对食品科学的发展产生了深远影响，促进了食品科学的变革与发展。

四、当代科技革命赋予食品科学技术研究的思考

改革开放三十多年来，由于食品经济的长足发展带给了国民富足且多彩的饮食享受，也给人类健康带来了一系列的负面效应，其中食品加工业所带来的环境污染和食品安全健康问题直接影响着居民的生活质量，如何将当今科技革命带来的先进技术及管理理念嫁接于我国食品加工业，不断提高加工型食品的市场接受力度，是每位食品科学技术研究工作人员值得思考的问题。

（一）努力学习和掌握先进的加工技术与方法

知识大爆炸的时代即是科技与知识频繁更新的时代，努力学习和掌握先进的加工技术和方法是食品科技人员，尤其是一线工作人员的首要任务，食品研发人员与食品加工具体操作人员知识层面严重脱节是目前食品加工企业普遍存在的问题，食品加工操作人员自行对加工工序简化与调整的现象屡见不鲜，致使产品生产有章不遵、品质难以保障。同时众多食品企业研发机构高层次专业技术人才的引进较为滞后，单凭嗜好性为评价指标的勾兑或调配方式成了某些食品企业研发部门开发产品的主要形式，涉及食品营养协调、质量安全评估及食品重组性能的研究较少。定期开展技术培训、学术讲座及学术交流可成为食品加工企业技术人员及操作人员学习和掌握先进的加工技术和方法的主要方式。

（二）通过创新开启食品加工业新纪元

创新意识是科学研究的源泉，依据“安全、营养、健康、便捷”的创新原则，实施产品升级是食品企业提高市场竞争力的关键所在。目前我国食品科学技术研究领域存在的问题是，重复性跟踪研究较多，产业化应用技术成果较少，产品同质化现象较为严重。如在人工合成抗氧化剂和防腐剂的安全性受到普遍质疑的今天，通过技术创新与产品升级开发天然的具有抗氧化及防腐性能的食品添加剂或应用产品，将开启食品加工业的新纪元。总之，从意识形态及创新体制等多方面对食品加工业进行彻底变革，才能真正营造食品科技创新的良好环境。

生命科学领域的新技术篇（9）

美国斯坦福大学“Bio-X”研究中心创立于1998年的一个跨学科研究和教育项目，主要涉及生物工程、生物医学、生物科学三大领域，跨越文理学院、工程学院和医学院三大学院。其实质就是一个由生命科学与数学、物理、化学、工程学、医学、计算机科学等学科的多学科交叉研究机构［5］。Bio-X研究中心将基础、应用和临床科学中的边缘研究结合在一起，进行从分子到机体各个层次的生物物理学研究，以实现生物工程、生物医学、生命科学等领域新的发现和技术创新。发展至今，研究中心已取得包括成功破译人类遗传基因密码，发展观测人体细胞在人体中如何活动的技术等众多的开创性成果，使硅谷的这所名牌大学在科学发现和教学方面处于领先地位。在欧洲，英国1990年已设立了包括牛津的分子科学与分子医学等17个研究中心［6］。2001年，牛津大学和剑桥大学牵头成立了由英国政府的工程和物理科学研究委员会、生物科学技术研究委员会、医学研究委员会和国防部共同组成的纳米技术跨学科研究伙伴机构(IRC)，开展了前沿生物纳米技术方面的研究。德国慕尼黑工业大学(TUM)以工程、自然科学、生命与食品科学、医学与运动科学等优势领域，建立了与生命科学、营养和食品科学、生命技术学、生物信息学和医学等学科的强有力的跨学科合作。

纵观世界一流大学跨学科组织建设与管理，具有以下共性特点:①政府、学校宏观政策的支持是跨学科组织发展的保障基石。如美国国家科学院协会2004年发表了《促进交叉学科研究》报告;哈佛大学就曾明文对该校跨学科动议项目的政策扶持作了规定。②组织结构与管理合理，强调多学科组织的强强联合、优势互补的组织合作，如MIT与哈佛大学共同合作的“哈佛－MIT健康科学技术学部”。③注重跨学科研究和教育的协同发展，如美国的HST就是主要通过研究影响疾病与保健的基础原理，开发新的药物与仪器，致力于培养医师-科学家，通过跨领域合作改善人类健康。④提供跨学科研究经费，如美国国立卫生研究院(NIH)作为美国联邦政府最大的生物医学研究机构，强调对多学科、跨学科和多机构联合的医学研究项目的资助，如2007年就给9个科学研究联合体提供了2．1亿美元的研究经费［7］。⑤多样化的激励措施，重视奖金发放和提供实践机会等。

2我国大学生物医学跨学科组织建设与发展

我国学科交叉研究萌生于20世纪50年代，而80年代初召开“首届交叉科学学术讨论会”，基本就被认定为我国跨学科研究的全面展开。到20世纪90年代，我国大学关于跨学科研究的建制开始引人关注。特别是我国“985”二期工程，为突出重大科学问题和现实问题引导，凝聚了不同学科背景的研究者开展跨学科研究，着力建设了一批创新平台。目前“985工程”科技创新平台与基地是我国大学跨学科研究的重要组织形式，其中就包括大批生物学与医学创新平台的实体机构。2000年，北京大学成立了生物医学跨学科研究中心。多年来，该中心将基础科学、技术应用和临床科学的前沿研究结合在一起，形成了以单细胞原位实时微纳米检测与表征研究，数字化诊疗仪器技术研究，医学信号与图像分析研究，大气压低温等离子体生物学效应及医学应用研究等四大主要研究方向，建立了跨学科的实验室和研究平台，组织了30余个跨学科研究项目，取得了系列跨学科研究成果［8］。

同时，该中心注重各有关学科优势互补、相互合作，对来自生命科学、物理化学、基础医学等基础学科，以及来自电子学、计算机技术、生物医学工程、临床医学等众多应用和工程学科的研究生，开展生物医学工程跨学科前沿领域的研究和人才培养，形成了新的学科生长点，培养出了具有交叉学科背景的新型人才。2006年，北京大学成立了前沿交叉学科研究院。生物医学跨学科研究中心至此成为前沿交叉学科研究院的研究中心之一。2010年，基于系统生物学的研究现状、发展趋势及其广阔的应用前景和重大的现实意义，北京大学建立了系统生物医学研究所。该研究所注重复杂系统的研究和学科交叉，并且与环境因素相结合，主要针对重大疾病，如肿瘤、心脑血管疾病、代谢性疾病等研究领域作为重点和突破点进行系统生物学研究［9］。2004年，清华大学顺应跨学科研究趋势，改革科研体制，通过将分散于全校各院系的有关生命科学、医学及相关的工程学科统一组织和协调起来，重点支持和建立了包括“清华大学生命科学与医学研究院”在内的若干研究所(或研究平台)，加强和促进生命科学与医学的发展及其与其它工程学科间的交叉合作［10］。

同年，复旦大学组建生物医学研究院。作为国家“985工程”二期建设的科技创新平台，目前研究院以“转化医学”为目标，形成了包括疾病系统生物学、出生缺陷与发育生物学、疾病发生的分子机制、创新药物和结构生物学等主要研究方向和研究团队，建设了功能蛋白质组学、基因组学、癌症研究、心血管研究、分子与细胞生物学、药物与结构以及公共技术平台等10个技术平台，建立了基础科学与临床需求的紧密联系，为重大科研项目的实施和跨学科合作研究工作的开展提供了有力支撑［11］。此外，研究院重点把学校所属上海医学院、生命科学学院、化学系、药学院、公共卫生学院及相关附属医院等院系等有机地穿插在一起，在疾病蛋白质组学、化学生物学、生物化学与分子生物学、肿瘤学、干细胞生物学、分子药理学等专业培养研究生，开展跨学科研究生教育。2000年，上海交通大学成立“Bio-X生命科学研究基地”。2005年，与神经生物与人类造化学研究室重组成立“Bio-X生命科学研究中心”(现改为研究院)，是继美国斯坦福大学后的世界第二个、中国第一个Bio-X研究中心［12］。2007年，学校又成立了系统生物医学研究中心。

该中心是集生物、医学、物理、工程、数学、信息、计算等不同学科，集研究、教育、开发及服务于一体的生物医学研究与开发的公共技术平台。中心立足于以系统生物学的方法为基础，致力于在生物整体水平、细胞和发育生物学以及单细胞分析领域开展多学科交叉融合的系统生物医学研究。同年，随着原上海第二医科大学的并入，上海交通大学成立了Med-X研究院。Med-X研究院主要依托学校临床医学学科和理工科优势，涉及生物医学工程、生物学、影像医学与核医学、材料科学与工程四个研究领域，以解决临床医学问题为目标导向，进行前沿性医学科学研究，开发高尖端领先性医疗技术产品，构建国际化、多学科交融、多资源共享、多方位服务的开放式医学应用研究平台，建立医疗技术产品研发－技术转化－临床应用体系［13］。

3我国大学生物医学跨学科组织建设困境与借鉴

生命科学领域的新技术篇（10）

生物技术及其蕴含的巨大产业发展前景，不仅能够为中国转变经济发展方式提供新的动力，也将为世界经济的发展开辟新的空间。中国政府将坚持把生物科技作为中国科技发展的战略重点，统筹规划，系统布局，大力提升生物领域基础研究和技术创新能力。坚持以企业为主体、市场为导向、政产学研用相结合，引导技术、人才、资金等向生物科技领域集聚，形成完善的生物产业创新体系，努力把生物产业培育成国民经济支柱产业。坚持面向大众、服务民生，加强生物技术在医学、农业、生命健康、防灾减灾、环境保护、生态建设和应对气候变化等领域的应用，推动生物科技成果转化和普及。坚持深化科技体制改革，营造有利于生物科技发展的良好政策环境，最大限度地调动和激发广大科技工作者的创新活力。坚持扩大对外开放，加强生物科技领域的国际交流与合作，分享新知识、新技术，提高生物技术的研发水平。

当今时代，生命科学和生物技术快速发展，不断取得新的突破。全球生物经济发展的速度已经大大超过经济增长的速度，成为最活跃的技术创新领域。在生物技术、生物产业发展方面，取得了显著进展，成为我国重要的生物产业基地。“十二五”期间，将进一步加大力度，加快生物医药产业发展，努力构建生物经济发展新优势。我们愿与国内外科研机构、生产企业加强合作，共同推动生物经济的繁荣与发展。