生物材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及天津濱海新區(qū)應(yīng)對策略

楊煜

One

生物材料產(chǎn)業(yè)概況

生物材料的定義

生物材料也叫生物醫(yī)用材料，是一種植入生命系統(tǒng)內(nèi)或與生命系統(tǒng)相結(jié)合而設(shè)計的物質(zhì)，它與生命體不起藥理反應(yīng)。主要用于人工器官、外科修復(fù)、理療康復(fù)、診斷、檢查及治療疾患等醫(yī)療、保健等領(lǐng)域，能執(zhí)行、增進(jìn)或替換因疾病、損傷等失去的某種功能或能恢復(fù)缺陷部位，其作用藥物不可替代。

生物材料的發(fā)展已經(jīng)有非常長的歷史，自人類認(rèn)識了解材料起，就有了生物材料端倪。有學(xué)者依據(jù)生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展歷史及材料本身的特點，將已有的材料分為三代，它們各自都有自己明顯的特點和發(fā)展時期，代表了生物醫(yī)學(xué)材料發(fā)展的不同水平，如圖1所示。

生物材料的分類

當(dāng)今社會醫(yī)學(xué)水平的提高以及人類生活質(zhì)量的改善，大大促進(jìn)了生物材料的發(fā)展，生物材料應(yīng)用廣泛，品種眾多，根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，生物材料可以分為見表1。

Two

國內(nèi)外生物材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

生物材料產(chǎn)品的研究與開發(fā)不僅具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益又兼有重大的社會效益。隨著人類文明進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的快速增長，人類更加注重生活品質(zhì)，更加注重康復(fù)和保健，這給予生物材料產(chǎn)業(yè)龐大的市場。與此同時，交通工具大量涌現(xiàn)，生活節(jié)奏加快，這給疾病、自然災(zāi)害、意外事故的發(fā)生提供了溫床。因此，發(fā)展用于人體組織和器官再生與修復(fù)的生物醫(yī)用材料具有重大社會效益。

國際生物材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

國際社會日益重視生物材料的研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。生物材料的研究和產(chǎn)業(yè)化對社會和經(jīng)濟(jì)的重大作用正日益受到各國政府、產(chǎn)業(yè)界和科學(xué)界的高度重視，其研究與開發(fā)被許多國家列入高技術(shù)關(guān)鍵新材料發(fā)展計劃，并迅速成為國際高技術(shù)制高點之一。美國國防部將生物材料列入5 種高技術(shù)關(guān)鍵新材料發(fā)展規(guī)劃。德國、日本、加拿大、法國、澳大利亞及韓國等國家和地區(qū)紛紛公布自己的生物材料研究計劃及巨額投資來吸引人才或引導(dǎo)投資，以期能夠在此領(lǐng)域內(nèi)的世界性競爭中占一席之地。目前，美國、西歐、澳大利亞和日本均組建了10余個高級別多學(xué)科交叉的國家生物材料與工程中心。

生物材料產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)地位日益提高，有望成為本世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)新的增長點。近年來，世界生物材料市場發(fā)展勢頭更為迅猛，其發(fā)展態(tài)勢可與信息、汽車產(chǎn)業(yè)在世界經(jīng)濟(jì)中的地位相比。全球生物材料市場規(guī)模迅猛擴(kuò)張，其中1995年至2010年期間，全球生物材料市場規(guī)模增長了19倍，達(dá)到了4000億美元。

就市場需求面而言，主要市場增長動力來自于歐、美、日等國家老年人口數(shù)目提升及慢性疾病問題逐漸增加，對于人工關(guān)節(jié)等骨科應(yīng)用及心臟支架等心血管應(yīng)用的需求持續(xù)攀升，預(yù)期未來市場將仍維持穩(wěn)定成長趨勢。同時由于全球生醫(yī)材料的應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展、產(chǎn)品技術(shù)的改良和人們對生物材料產(chǎn)品接受度的逐漸提升，也是促使生物材料市場需求和提升市場規(guī)模的主要推動力。預(yù)計在不久的將來生物醫(yī)用材料及其制品產(chǎn)業(yè)成為本世紀(jì)經(jīng)濟(jì)的一個支柱性產(chǎn)業(yè)。

國內(nèi)生物材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國生物材料產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì)80年代初期，到現(xiàn)在為止，仍然屬于起步階段。我國生物醫(yī)用材料研制和生產(chǎn)迅速發(fā)展，初具規(guī)模，已經(jīng)成為一個新興產(chǎn)業(yè)，總產(chǎn)值的增長率遠(yuǎn)高于國民經(jīng)濟(jì)平均發(fā)展速度。從上世紀(jì)90年代到2011年，我國生物產(chǎn)業(yè)年均增長均超過20%。然而，我國生物材料產(chǎn)業(yè)所占全球生物材料市場份額較低，最高時僅占2%左右。

我國生物材料發(fā)展起步晚，發(fā)展基礎(chǔ)薄弱。由于我國生物材料研究和產(chǎn)業(yè)化起步較晚，導(dǎo)致我國在生物材料市場全球競爭中失去先機(jī)。目前，我國生物材料企業(yè)產(chǎn)品沒有自己的專有產(chǎn)品和自主知識產(chǎn)權(quán)，生產(chǎn)的產(chǎn)品大都屬于在國外技術(shù)非常成熟且國外廠商并不愿意生產(chǎn)的初級產(chǎn)品。同時由于生產(chǎn)技術(shù)裝備、管理與操作工素質(zhì)等因素，導(dǎo)致目前我國生產(chǎn)的生物材料質(zhì)量一直處于中低檔水平，鮮見有高質(zhì)量的國產(chǎn)生物材料。由于我國生物材料質(zhì)量問題，我國生物材料與制品約有70%～80%需要進(jìn)口，且我國生物材料和制品所占世界市場份額不足1.5%。

我國政府日益重視生物材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2006年國務(wù)院發(fā)布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》不僅將生物技術(shù)作為科技發(fā)展的5個戰(zhàn)略重點之一，同時在基礎(chǔ)研究等方面也給予了高度重視。2010年9月通過的《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》也將生物產(chǎn)業(yè)列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，并明確指出要求“加快先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)用材料等生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)規(guī)?；l(fā)展”。在2011年7月科技部發(fā)布的《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》中第四部分“四、大力培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”也明確指出要大力發(fā)展包括生物材料在內(nèi)的生物產(chǎn)業(yè)。

我國生物材料產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。據(jù)民政部門報告，我國現(xiàn)有的肢體不健全患者已超過1500萬個，其中肢殘患者約800萬個；由類風(fēng)濕引發(fā)的大骨節(jié)病患者有數(shù)百萬；冠心病患者已超過1000萬個；白內(nèi)障盲人約500萬個；牙缺損和牙缺失患者高達(dá)3億～4億人；肝炎病毒攜帶者1.2億人；心血管病患者2000萬人；需計劃生育的育齡婦女2000萬人；伴隨人口老齡化（60歲以上的老年人口已達(dá)1.39億人，約占全國人口的10.69%） 的骨質(zhì)疏松患者7000萬人；每年由于疾病、交通事故和運動創(chuàng)傷等造成的骨缺損和缺失患者人數(shù)近1000萬人；需要進(jìn)行顱頜面等整形的人數(shù)有數(shù)千萬人。這還不包括數(shù)目龐大的各類軟組織、血液和器官疾病患者人數(shù)。

上述疾病的治療均需要生物材料，從而為生物材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了巨大的市場。據(jù)統(tǒng)計，僅2008年，包括生物材料在內(nèi)的生物行業(yè)總產(chǎn)值就已經(jīng)突破8000億元人民幣。在“十二五”發(fā)展熱點研討會上，中國工程院院士張興棟表示，生物醫(yī)學(xué)材料的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)都處于起步階段，并在不斷變革之中，我國生物醫(yī)學(xué)材料市場正處于“井噴”前夕，前景比較廣闊；保守估計，到2015年，將實現(xiàn)銷售額200億美元，同期國際市場份額為6.2%，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)收入將達(dá)600億美元。

Three

濱海新區(qū)生物材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

濱海新區(qū)生物材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)能力不強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，尚處于起步階段。但關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)如生物醫(yī)藥、新材料均是濱海新區(qū)核心產(chǎn)業(yè)，有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)；南開大學(xué)、天津大學(xué)以及生物醫(yī)藥聯(lián)合研究院等科研實力雄厚的教學(xué)與研究機(jī)構(gòu)在生物醫(yī)藥、新材料等領(lǐng)域都有很強(qiáng)的科研實力，這對濱海新區(qū)今后發(fā)展生物材料產(chǎn)業(yè)提供了可能。由此可見，雖然濱海新區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀不盡人意，但是具有很大的市場發(fā)展?jié)摿Α?/p>

濱海新區(qū)研發(fā)能力不強(qiáng)，研究領(lǐng)域處于空白

根據(jù)布局在濱海新區(qū)的研究院所、高等院校等創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的研究方向發(fā)現(xiàn)，濱海新區(qū)雖然擁有國際生物醫(yī)藥聯(lián)合研究院、中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所、南開大學(xué)泰達(dá)學(xué)院、天津大學(xué)濱海工業(yè)研究院以及天津科技大學(xué)等生物領(lǐng)域的研究與教學(xué)機(jī)構(gòu)，但對于生物材料或生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)的研究基本處于空白。雖然南開大學(xué)和天津大學(xué)在生物材料領(lǐng)域科技成果產(chǎn)出較多，有較強(qiáng)的科研能力，但相關(guān)研發(fā)團(tuán)隊基本分布在市內(nèi)的校區(qū)，輻射濱海新區(qū)的能力有限。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、企業(yè)數(shù)量偏少

濱海新區(qū)擁有生物材料領(lǐng)域的企業(yè)較少，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，企業(yè)分布也較分散，沒有形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。天津世紀(jì)康泰生物醫(yī)學(xué)工程有限公司（原天津泰達(dá)生物醫(yī)學(xué)工程股份有限公司）和天津國韻生物材料有限公司是濱海新區(qū)為數(shù)不多的生物材料公司。世紀(jì)康泰主要產(chǎn)品為人工晶體系列產(chǎn)品，而國韻生物材料主要產(chǎn)品則是可完全生物降解的生物基高分子材料聚羥基烷酸酯（PHA）及其應(yīng)用產(chǎn)品，雖同屬濱海新區(qū)但產(chǎn)品相關(guān)度低，再加上濱海新區(qū)相關(guān)企業(yè)稀少，無法形成有力的產(chǎn)業(yè)發(fā)展合力。

政策支持乏力，濱海新區(qū)相關(guān)政策處于真空狀態(tài)

天津市有關(guān)支持生物材料發(fā)展的政策，僅有《天津市中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》中，在生物醫(yī)藥及工程技術(shù)領(lǐng)域提到“醫(yī)用納米生物材料與技術(shù)，骨科植入材料和醫(yī)用塑料技術(shù)與產(chǎn)品；”和新材料和納米技術(shù)領(lǐng)域中提到“生物醫(yī)學(xué)材料重點發(fā)展可控生物降解材料，具有天然生理功能的人工器官和組織工程材料，環(huán)境響應(yīng)醫(yī)用材料，研究材料的生物相容性及其評價方法?！保罄m(xù)具體的支持政策沒有出臺，僅停留在規(guī)劃層面。甚至在濱海新區(qū)十二五規(guī)劃中也沒有體現(xiàn)支持生物材料產(chǎn)業(yè)或生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域發(fā)展的相關(guān)內(nèi)容。

Four

濱海新區(qū)應(yīng)對策略

結(jié)合濱海新區(qū)生物材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展所面臨的起步晚、研發(fā)能力不強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱等問題，提出以下建議。

加強(qiáng)原始創(chuàng)新研究，重點突破

當(dāng)前，濱海新區(qū)生物材料領(lǐng)域原始創(chuàng)新能力偏低，原始創(chuàng)新研究成果稀少。為改變這一局面，建議一是根據(jù)“自主創(chuàng)新，重點跨越，支撐發(fā)展，引領(lǐng)未來”科技工作的指導(dǎo)方針，以市場需求為導(dǎo)向，選擇具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢、關(guān)系國計民生的關(guān)鍵領(lǐng)域，從濱海新區(qū)企業(yè)的緊迫需求出發(fā)，著力突破重大關(guān)鍵、共性技術(shù)，集中力量、重點突破，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。二是積極推進(jìn)企業(yè)、高校、科研院所的“產(chǎn)、學(xué)、研”合作，結(jié)合實際形勢，積極研發(fā)新產(chǎn)品，推動產(chǎn)品升級換代，提高產(chǎn)品附加值。

整合研究機(jī)構(gòu)，協(xié)同創(chuàng)新

根據(jù)研究基礎(chǔ)、領(lǐng)域需求，整合研究機(jī)構(gòu)和共享研究資源，避免散兵游勇獨立作戰(zhàn)，既可以避免重復(fù)研究，使科研長期處于低水平，也可以促進(jìn)資源共享，提高研究水平，開發(fā)出更多附加值更高的產(chǎn)品，共同推動研究工作健康發(fā)展；理順、構(gòu)建材料合成與選擇、體外實驗、動物實驗、臨床實驗等不同階段的試驗流程，避免因好的材料由于各種試驗不能按計劃完成導(dǎo)致無法報批形成產(chǎn)業(yè)化而造成不必要的損失；嚴(yán)格、規(guī)范和簡化報批程序，鼓勵跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的科技人員協(xié)同創(chuàng)新，重視基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的銜接，重視技術(shù)集成。

注重科技招商，填補(bǔ)空白

針對濱海新區(qū)生物材料領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)的問題，濱海新區(qū)應(yīng)加大科技招商工作力度，以填補(bǔ)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)空白為目標(biāo)，以國家生物醫(yī)藥國際創(chuàng)新園、天津國際生物醫(yī)藥聯(lián)合研究院、中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所、南開大學(xué)泰達(dá)學(xué)院、天津大學(xué)濱海工業(yè)研究、天津科技大學(xué)等創(chuàng)新機(jī)構(gòu)和濱海新區(qū)生物醫(yī)藥科技企業(yè)孵化轉(zhuǎn)化載體、科技園區(qū)、科技企業(yè)孵化器、大學(xué)科技園等招商載體為招商引智平臺，有針對地吸引技術(shù)能力突出、產(chǎn)品競爭能力強(qiáng)的生物材料企業(yè)和海內(nèi)外高端人才來濱海新區(qū)落戶，以期可以填補(bǔ)濱海新區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)空白，加速濱海新區(qū)生物材料產(chǎn)業(yè)全鏈條的形成。

整合社會資源，推動科技成果在濱海新區(qū)轉(zhuǎn)化

建議由合適的組織或機(jī)構(gòu)搭設(shè)風(fēng)險投、融資平臺，健全、完善風(fēng)險投資體系，結(jié)合生物材料產(chǎn)業(yè)化須經(jīng)歷小試、中試、工業(yè)試驗、市場開拓、 壟斷期生產(chǎn)、穩(wěn)定生產(chǎn)期和衰退期等7個階段的特點全程跟蹤，積極促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化；加大共性技術(shù)研究與共享，尤其是重大攻關(guān)技術(shù)。重視高水平公共技術(shù)平臺建設(shè)，成立生物材料技術(shù)研究、開發(fā)的國家級、市級的公共技術(shù)平臺、合作研究平臺和技術(shù)轉(zhuǎn)化平臺以及人才培養(yǎng)的基地。

發(fā)揮政府作用，助力產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

建議充分發(fā)揮濱海新區(qū)政府在引導(dǎo)、扶持和資助方面的作用，保證資助的集中、有效和安全；加大研發(fā)投入，大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。堅持中長期計劃與年度計劃相結(jié)合，堅持基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究并舉，堅持制定專項科技計劃、整合重構(gòu)資助政策，以濱海新區(qū)現(xiàn)有企業(yè)產(chǎn)品為主體，鼓勵和支持可以補(bǔ)充濱海新區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的生物材料企業(yè)發(fā)展；設(shè)立專項資金支持和鼓勵跨學(xué)科、跨部門協(xié)作，在突破重點領(lǐng)域技術(shù)難點的同時，注重推動產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。