http://www.86xian.com 發布日期：2012-12-14 中關村多媒體創意產業園 關注度：
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各省、自治區、直轄市、計劃單列市科技廳（委、局），新疆生產建設兵團科技局，國務院有關部門科技主管單位，各有關單位：
為了貫徹落實《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》，指導現代生物制造科技發展，加快轉變經濟發展方式、培育戰略性新興產業，科學技術部制定了《“十二五”現代生物制造科技發展專項規劃》，現印發給你們，請結合本部門、本地區的實際情況貫徹落實。
特此通知。
附件：“十二五”現代生物制造科技發展專項規劃
科學技術部
二Ｏ一一年十一月十四日
附件：
“十二五”現代生物制造科技發展專項規劃
一、形勢與需求
氣候變化、環境危機、能源資源短缺正在引起世界范圍內產業格局的深刻變革。生物制造具有高效、綠色、低碳、可持續等特征，已經成為全球性的戰略性新興產業，呈現出高速增長的態勢。加快培育和發展生物制造產業，是突破經濟發展的資源環境制約、構建可持續的現代化發展之路的迫切需求。
（一）現代生物制造是世界各經濟強國的戰略重點。
隨著生物科技的進步及其向工業領域的快速滲透，現代生物制造正在引發一場新的工業革命。世界各主要經濟強國都把生物制造作為保障能源安全、環境質量和經濟發展的國家戰略，促進形成與環境協調的戰略產業體系，搶占未來生物產業的競爭制高點。美國明確將“生物制造技術”作為戰略技術領域，并列為2020年制造技術挑戰的11個主要方向之一，期望通過應用生物技術，降低經濟發展對化石能源的依賴和人類社會活動的碳足跡。歐洲制定規劃，計劃通過大幅度降低對化石資源的依賴，于2025年取得向基于生物技術型社會轉變的實質進展。經濟合作與發展組織（OECD）“面向2030生物經濟施政綱領”戰略報告預計，到2030年，將有大約35%的化學品和其它工業產品來自生物制造，生物經濟將初步形成。
（二）現代生物技術正在推動生物制造技術體系的形成與發展。
隨著基因組學、系統生物學、合成生物學的飛速發展，工業微生物分子育種、工業酶分子改造等新技術不斷促進核心“生物工具”的進步，生物煉制與生物質轉化、生物催化與生物加工、現代發酵等現代生物制造技術不斷取得重大創新和產業應用，對工業基礎原材料的化石原料路線替代、傳統工業的工藝路線替代以及生物產業升級顯示了巨大的推動作用。
基于基因組信息的代謝和調控網絡重構的基因組育種改造技術已取得了一系列突破性的進展。基因組改組技術、系統代謝工程技術、基因組快速進化技術、基因組刪減技術、細胞全局擾動技術等微生物基因組育種技術已經在氨基酸等生物合成等方面取得了顯著的效益，極有可能“引發傳統工業微生物育種及發酵產業的革命”，大幅度提高生物產品的生產水平。以從原料到產品的整合理念為基礎的生物系統過程技術正在向信息化、智能化的方向發展，為發酵過程的高效與清潔提供了新的技術支撐。蛋白質工程技術在工業酶蛋白進化、改造等方面發展迅速，正在使更多的生物蛋白質成為可商業化的工業催化劑。合成生物學技術快速發展，使人們有可能按照對生命系統運行法則的認識，以最優化的方式重新編程，甚至合理引入自然界不存在的人造法則，從而構建出全新的“人造生物體”，突破自然生物體的局限，改變功能材料、工業化學品與藥品合成的現有生產模式，開創一個財富增長新紀元。在此基礎上，生物煉制與生物質轉化技術不斷進步，塑料、橡膠、尼龍、合成纖維以及化工醇、溶劑、表面活性劑等許多大宗傳統石油化工產品正在走出石油路線，1，3-丙二醇、3-羥基丙酸、異戊醇，丙醇，丁醇，丁二酸、類異戊二烯、1,4-丁二醇、丙烯酸等傳統石油化工產品生產的細胞工廠，已經或即將取得對石油路線的競爭優勢，正在促進工業原材料從石油基向生物基的轉變。生物催化與生物加工技術逐漸成熟，正在推動有機化學工業以及紡織、制革、造紙等產業工藝技術路線的革新，實現能耗、廢棄物排放以及物耗水平的大幅降低。由于生物催化技術的發展與介入，2000年以來，全球化學工業增長了4倍，而總污染物排放水平降低了20%。
（三）現代生物制造是推動我國經濟結構調整、轉變經濟發展方式的內在需求。<BR>近年來，我國GDP每年以10%左右的速度增長，對化石能源與石油化工原料的需求旺盛和依賴程度較大。2010年，我國原油進口量達2.4億噸，對外依存度達到55%，已超過50%的警戒線，依賴于石油煉制的大宗化工原料和能源的短缺與高價，已經成為我國工業經濟發展的制約性因素。尋求可再生的能源與化學品，減少對石油資源的依賴，已經成為我國經濟發展的迫切需求。同時，我國工業的能耗、物耗與環境污染物排放水平居高不下，嚴重制約著我國工業經濟的可持續發展。
用于生物制造的可再生生物質資源包括糖、油脂、非糧生物質、有機廢棄物，甚至以工業廢氣、二氧化碳（CO2）等為原料，生產一系列能源與化工產品，生產與石油煉制類似的基本化工原料、溶劑、表面活性劑、化學中間體、以及塑料、尼龍、橡膠等高分子材料。理論上90%的傳統石油化工產品都可以由生物制造獲得，是石油替代戰略中的一個重要突破口。發展生物制造，以微生物細胞工廠構建石油化工產品的合成通道，以生物可再生資源替代化石資源的工業原料路線，加大綠色、低碳、可再生的生物能源與生物基化學品比重，有助于重組我國石油化工原料結構、降低石油資源依賴、減少CO2排放、實現低碳經濟與工業可持續發展。同時利用工業廢棄物、城市和農村生活垃圾等為原料，可實現廢物資源化、生態環境友好協調發展，對改善民生有重要推動作用。
（四）現代生物制造是提高我國生物產業效率、增強國際競爭力的迫切需要。</P>
<P align=left>目前我國主要傳統生物技術產品的年產值高達6600億元，在國民經濟中占有較高的比重，但存在著高生產成本、高資源消耗和高環境污染等缺陷。我國具有國際上工業發酵產業中的所有主要產業，就其規模而言，某些產業在世界上占有舉足輕重的地位，并在生物基化學品、生物基材料、酶制劑、大宗發酵產品、精細化學品等領域已經掌握一批關鍵技術，但整體上與世界先進水平相比仍有較大差距。微生物工程菌與新型酶制劑的開發、產業化和工業規模應用明顯落后于國外，特別是在分子生物學、系統生物學、合成生物學技術在工業微生物改造與應用方面嚴重滯后；在化學品制造領域，則基本停留在利用傳統發酵技術生產簡單代謝物的低端技術水平上；在重要醫藥中間體、精細化學品、手性藥物等未來生物制造高端產品研發上落后于發達國家10年以上，由此導致我國企業利潤率低于國外企業的2-4倍，在全球經濟競爭中存在著巨大的風險，迫切需要基于微生物基因組與系統生物學、合成生物學為基礎的現代生物制造技術，提高產業技術水平，增強國際競爭力。
二、發展思路與原則
（一）基本思路。
高舉中國特色社會主義偉大旗幟，以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導，深入貫徹落實科學發展觀，積極促進經濟發展方式轉變，全面貫徹落實《綱要》，圍繞以可再生碳資源取代化石資源的工業原料路線替代，以綠色高效生物催化劑取代化學催化劑的工藝路線替代，以現代生物技術提升傳統生物化工產業的“兩個替代、一個提升”，確立“搶占國際前沿制高點，培育戰略性新興產業增長點，突出現有產業技術升級改造，支撐領域自身創新發展”的基本發展思路，全面布局，重點突破，促進我國生物制造產業跨越式發展。
（二）基本原則。
貫徹“國家主導、資源共享、自主創新、培育產業”的基本原則，緊密圍繞我國能源、資源、環境和農村發展等的戰略需求，努力提高技術與產品研發的起點，搶占生物制造科技發展的戰略高地，實行分類管理，努力實現前沿技術創新，重點突破關鍵與共性技術，打造具有知識產權的核心產業技術體系。注重發揮高校和科研院所在創新中的引領作用，推進企業在技術創新中主體地位，注重產學研用的有機結合，加強產業化推進。
三、發展目標
（一）實施目標。
到“十二五”末期，初步建成現代生物制造創新體系，突破一批核心關鍵技術，提升生物制造產業技術水平與國際競爭力，帶動形成現代生物制造產業鏈，生物制造領域技術水平進入世界先進行列，推動我國經濟結構調整，加快轉變經濟發展方式。
（二）具體目標。
1．生物制造科技創新能力大幅提升。解決生物催化劑、人工生物體、復雜生物過程等三方面的科學問題，重點突破合成生物學、微生物基因組育種、工業酶分子改造等核心技術，建成一批國際先進水平的創新平臺與研發基地，形成一批成果轉移轉化創新基地。
2．關鍵技術實現創新，產業支撐能力明顯增強。應用合成生物技術、微生物基因組育種、工業酶分子改造等核心技術，推動生物煉制、生物催化、生物加工、先進發酵等關鍵技術創新，開發生物能源、生物塑料、生物纖維、生物溶劑、工業酶、重大化學品等重大先進生物制造產品30種以上，實現生物印染、生物漂白、生物制革、生物脫膠等一批綠色生物工藝關鍵技術示范，革新化學中間體、高值化學品等生產的化學工藝，促進紡織、造紙、制革、化工等工藝的綠色轉型升級。</P>
<P align=left>3．初步形成生物制造經濟與社會影響。促進形成一個現代生物制造產業鏈，帶動新增工業產值1000億元， 20個生物制造產業示范園區（基地），增加10萬個就業崗位。實現一批工業過程的綠色生物工藝轉型升級，能源消耗與污染物排放減少30％以上。提高若干重大生物發酵產品的技術水平，顯著增強生物制造產業的國際競爭力。
四、重點任務
圍繞國家重大戰略需求與專項規劃總體目標的實現，重點解決生物制造的原料利用、產品成本與過程效率等相關科技問題，形成我國現代生物制造技術體系，實現產業化應用，促進生物制造戰略性新興產業的形成與發展。
（一）解決現代生物制造的重大科學問題。
面對我國經濟社會發展方式轉變和新一輪科技革命帶來的挑戰，加強生物制造科技的前瞻性基礎研究，解決生物制造的重大科學問題，引領未來高新技術發展。
發展重點：
1．生物催化與生物轉化的基礎科學問題。
開展工業酶蛋白與生物催化劑的結構與功能研究，解決生物催化、生物質原料轉化、生物分子機器等重要科學問題，為建立高效生物催化技術奠定科學基礎，提高我國基礎化學品、手性化學品與特殊化學品等有機化學品生物合成的核心競爭力與發展的可持續性。
2．人工生物體與細胞工廠創建的科學基礎。
開展微生物系統生物學與物質代謝的分子基礎研究，探索人工生命的構建原理，解決合成生命、人工生物器件、細胞工廠、人工生物葉片等方面的重大科學問題，為解決我國能源、化工、醫藥和環境等重大需求問題提供原始創新方案。
3．生物過程工程化的科學問題。
研究復雜生物過程的原理與規律，解決生物過程及其工程化的科學問題。以突破生物工藝過程、食品加工過程、多物種生態工藝過程、污染物生物降解過程等方面的重大科學問題，為建立生物制造過程模式奠定科學基礎。
（二）突破一批核心關鍵技術。
選擇具有基礎性與全局性的核心關鍵技術，集中優勢資源，實現重點突破，提高生物制造科技的核心能力，搶占國際生物制造研究開發制高點。
1．合成生物學技術。
發掘天然化合物的自然代謝途徑，發展基因或基因組的計算機設計、人工合成、生物元件與模塊組裝、精細調控與優化等技術，突破重要化合物的人工細胞合成技術，實現動植物提取產品的工業合成和石油化學品的發酵生產，建立物質生產的新路線。進行以人工基因表達產物與納米材料結合，組裝新的人工酶與蛋白質分子機器，形成化學品生物合成的非細胞體系新路線。
2．微生物基因組育種技術。
發展工業菌種基因組重測技術與代謝網絡重構技術，基因組刪減與進化技術，轉基因改造、基因組重排、代謝途徑創建技術與系統代謝工程優化技術，突破工業菌株基因組改造技術，打造新一代生物制造技術核心，獲得高效工程菌株，提升我國發酵工業國際競爭力。
3．工業酶分子改造技術。
發展酶蛋白計算設計、高級結構解析與進化、分子改造修飾、高效表達制備、固定化等新技術，突破工業酶分子改造與新酶研發的關鍵技術，形成我國新一代酶制劑工業發展的核心技術，研制一批新型工業酶制劑，促進工業酶在化工、造紙、紡織、制革等工業過程的應用。
4．工業蛋白質表達技術。
開展高效表達元件構建、受體菌株的基因組改組、代謝流改組、高效遺傳轉化等關鍵技術研究，研發具有自主知識產權的覆蓋真核、原核的完整微生物表達系統，獲得工業蛋白質表達新體系，打破國外技術壟斷，大幅提升大宗工業酶制劑的國際競爭力。
5．工業微生物高通量篩選技術。
研究基于單酶或多酶耦聯的化學發光或熒光檢測、高負電荷結合熒光共振能量轉換檢測、熒光互補分析、數字影像分光檢測、表面等離子共振、微囊包埋細胞的微流芯片分選等篩選模型與方法，建立工業微生物功能與產物的快速篩選技術。研發基于微陣列系統、多參數并行化生物反應器的高通量發酵工藝優化技術，加速微生物工業化應用進程。
6．生物煉制與生物質轉化技術。
發展木質纖維素預處理、生物糖化、微生物代謝轉化、化學加氫、裂解技術，突破木質纖維素制糖、化工產品的生物制造、生物質熱化學轉化、氣化等關鍵技術，建立非糧原料能源化學品、大宗化學品、聚合物材料生產的生物煉制技術體系。
7．生物催化技術。
發展生物催化劑優化、酶系合成組裝、輔酶再生、生物催化反應過程調控、生物-化學耦聯等技術，加強生物催化劑分子工程研究，建立多相生物催化、納米生物催化、手性生物合成、生物拆分、生物酶解等高效穩定的工業生物催化與轉化技術體系，促進化學品的化學合成向生物催化合成的轉移。
8．生物加工技術。
發展生物提取、生物脫硫、生物采礦等技術系統，建立植物黃酮、多糖、生物堿、單寧酸、皂苷等高效、清潔的加工技術，促進低品位金、銅、錳、鋅以及高含水油藏等礦產開發，發展生物印染、生物漂白、生物脫膠等新工藝。
9．生物過程工程技術。
發展生物過程計算仿真、自動化在線檢測、調控技術，加強計算機模擬與數學模型的建立與應用，創新生物產品的分離、提取和精制以及廢棄物轉化等技術，建立從原料到產品的生物系統工程技術體系。發展新型生物反應器的設計、放大和制造技術，突破生物過程工程與裝備、先進固體發酵等關鍵技術，解決生物制造過程的效率與工程化問題，顯著提高我國生物產業過程技術與裝備水平。
（三）研究開發一批重大產品和技術系統。
圍繞戰略性新興產業的培育與專項規劃目標的實現，加強生物制造關鍵技術的集成示范，研究開發一批重大生物制造產品和技術系統，實現產業化，為我國轉變經濟發展方式做出重要貢獻。
1．重大化工產品的生物制造。
研究生物基平臺化合物、手性化工中間體、生物基材料等重大化工產品的生物制造技術，形成有機酸、化工醇、溶劑、生物基材料等產品生物制造的平臺技術體系，形成手性醇、手性酸、甾體等高附加值手性中間體生產的創新型生化技術路線，大幅提升我國生物制造領域科技創新能力與產業技術水平。
2．大宗生物基產品的衍生轉化。
開展大宗生物基產品的生物技術衍生轉化研究，突破生物催化劑改性、催化轉化反應體系優化、產品分離制備等關鍵技術，開發檸檬酸到檸檬酸丁酯、賴氨酸到戊二胺、乳酸到丙烯酸、丙酮酸等衍生轉化技術，促進大宗生物基產品的工業化應用與生物制造產業鏈的形成。
3．木質纖維素生物糖化。
圍繞非糧原料的利用，開展生物質物化預處理與生物預處理、高效纖維素酶、秸稈酶法糖化新工藝，實現秸稈糖的生物制造，研發木質素、糠醛等產物高效分離與利用技術，提高木質纖維素綜合利用能力，力爭取得秸稈糖替代玉米糖為工業發酵原料的突破。
4．非糧生物能源產品。
以木薯、秸稈、菊芋、甘蔗等非糧原料與有機廢棄物為原料，集成生物煉制與生物轉化技術，發展非糧生物醇、合成氣生物醇、生物制氫、車用甲烷等新一代生物燃料生產關鍵技術，促進生物燃料產業的形成與發展。
5．生物油脂產品開發。
研究微生物與微藻優良藻種的篩選誘變和基因組工程技術、光反應器高密度培養技術、低成本采收分離與提取技術、殘渣高值化技術，開發生物油脂以及以油脂為基礎的能源燃料和化學品系列產品。
6．營養化學品的生物合成。
研究營養化學品生物催化合成、生物拆分等高效穩定的工業生物催化與轉化技術體系，開發核苷酸、非天然氨基酸、丙酮酸、唾液酸、生物色素、生物香料等生物合成新技術，實現原料、水資源、能源消耗與污染物排放的大幅下降。
7．糖生物工程關鍵技術與重大產品。
開展糖鏈綠色制備、生物合成與轉化、產品分離與精制等關鍵技術研究，建立糖工程產品功能評價技術和產品標準體系，開發功能性寡糖、稀少糖及糖醇類衍生物等新產品，提高相關產品的國際競爭力。
8．固體發酵工藝系統優化。
針對大宗固態發酵產品的微生物生產與工業生產指標優化，發展微生物菌種與群系調控、先進發酵過程控制技術、生物產品分離與精制技術，提高產品質量，實現清潔生產，減少能源與資源消耗，減少環境污染，提高綜合效益。
9．生物廢棄物綜合利用。
研發生物廢棄物資源化高值轉化關鍵技術，建立成套技術工業示范，生產價值高、市場急需的材料和添加劑等產品，形成支撐以工業發酵糟渣和高濃有機廢水為代表的工業生物廢物轉化利用的綜合技術體系，促進工業發酵等輕工行業清潔生產。
10．生物質熱轉化與氣化技術。
開展催化劑研制、生物質熱解及新工藝，生物油重整工藝過程關鍵技術與裝備研究，進行富氧生物質氣化技術、粗合成氣催化重整凈化與組分調變技術與裝置研究，研制生物質液化、氣化系統，形成針對秸稈、有機廢渣等生物質的熱化學轉化與氣化技術體系。
（四）提升生物制造科技創新能力。
針對生物制造對我國社會經濟可持續發展的重大作用，通過科學規劃，建立完善我國生物制造產業發展的關鍵技術平臺和研發基地。
1．建設若干國家重點實驗室、工程中心和公共服務平臺。</P>
<P align=left>在生物催化劑、合成細胞和生物制造領域分年度建立若干國家重點實驗室、國家工程技術研究中心；在生物煉制、生物催化、工業酶、發酵工程、生物資源利用、生物能源等領域分年度新建若干有國際影響力的技術平臺與研發基地。
2．建設若干企業技術創新與產業化基地。
發揮龍頭企業對新技術應用和產業發展的引領作用，聯合優勢技術研發與技術提供單位，瞄準行業亟需的重大技術、關鍵技術以及集成新工藝，通過開展中試及示范，建設若干企業技術創新與產業化基地，搭建連接研發與產業的通道。
3．構建生物信息與生物資源庫。
建設基因組數據庫、蛋白質組數據庫、基因調控與代謝網絡以及相關分析軟件等生物信息庫，開發一批特色專題數據庫；建設工業微生物資源庫，建立化合物分子文庫和蛋白質分子文庫等。
五、保障措施
（一）建立現代生物制造科技與產業發展的協調機制。
建立和健全涉及生物制造科技與產業發展相關部門的協調機制，定期召開部門協調會，協調統籌國家有關科技、經濟和社會發展規劃，集成國家科技重大專項、國家高技術研究發展計劃(863計劃)、國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）、國家科技支撐計劃、國家科技基礎條件平臺等科技計劃的資金與力量，加強銜接與配合，科學、合理、有效地配置資源，全力促進生物制造技術研究開發、產業化、企業創新能力建設等工作，形成強大合力，推進我國生物制造科技及產業快速發展
（二）加大財政投入，建立多渠道投入機制。
中央和地方政府要切實重視現代生物制造技術及產業發展，整合政府科技計劃（基金）和科研基礎條件建設等資金，加大財政對現代生物制造技術及產業的支持力度。
建立現代生物制造技術成果轉化風險基金，支持高等院校、科研院所現代生物制造技術成果的孵化與轉化，支持現代生物制造企業通過資本市場融資進行成果轉化。鼓勵有關部門和地方政府設立創業投資引導基金，引導社會資本進入現代生物制造領域創業投資。加大金融政策對現代生物制造技術及產業的資金支持力度。
（三）大力促進企業創新能力建設。
通過組建產學研戰略聯盟和校企聯合研發中心（基地、孵化器）等方式，建立企業牽頭組織、高等院校和科研院所共同參與的創新體系。通過財稅、金融、投資等政策，引導企業增加研究開發投入，推動企業特別是大企業建立研究開發機構，增強企業創新能力。鼓勵企業與高等院校、科研院所聯合開展現代生物制造技術成果轉化，改造或新建一批國家工程實驗室、國家工程技術研究中心、企業重點實驗室，提高科研成果的工程化與系統集成能力。鼓勵和支持國外機構在華設立現代生物制造領域的研發中心。支持成立生物基材料、生物基化學品、手性化工中間體、氨基酸、酶制劑、工業生物清潔生產與循環經濟等產業創新戰略聯盟。
（四）促進知識產權的創造、管理、實施和保護。
針對現代生物制造領域知識產權保護的知識新、領域新、技術難度大、競爭激烈等特點，盡快完善我國現代生物制造技術知識產權保護的法律法規，優化審查程序，盡可能縮短審批時限，鼓勵和扶持現代生物制造技術知識產權中介機構發展，落實對知識產權創造者的獎勵政策，加強知識產權的司法保護和行政執法力度。
（五）加強高素質現代生物制造技術及產業人才隊伍建設。
要把引進和培養頂尖人才作為實施規劃的關鍵突破口。改革創新人才使用和評價政策機制，構建有利于創新人才成長的文化環境，緊扣《國家中長期人才發展規劃綱要》，不失時機地推進高素質生物制造技術及產業人才隊伍建設。結合國家和地方政府的系列人才計劃工程，重點培養一批戰略科學家、生物制造技術原始性創新人才、工程化開發人才、高級經營管理者、高級技術工人。吸引和支持出國留學人員、海外華人華僑回國和來華創辦生物制造技術領域企業、從事教學和研究；加強生物制造技術人才的國際培訓合作和國際學術交流；加大收入分配向關鍵崗位和優秀人才傾斜力度，完善技術參股和入股等產權激勵機制。
（六）加強國際合作，充分利用國外優勢資源。
推進國際互認實驗室的建設，參與并主導國際生物制造技術相關科學工程計劃的研究與開發，加強與國外政府間、民間的合作與交流；積極推進與大型跨國生物制造企業建立戰略伙伴關系，合作開發新產品，共同開拓國際市場；充分重視利用海外資源，特別是人才資源，選擇一些重大技術領域向國際優秀人才開放；積極引導和支持有條件的科研機構和企業到國外建立研究開發機構，加強對引進技術的消化、吸收和再創新，充分利用國外優勢資源。
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