海洋产业经济

浅论海洋生物医药产业发展现状、趋势与建议

管华诗 潘克厚[1]

摘要 随着海洋生物科技的发展,世界各国对相关成果转化力度加大,从而为海洋生物医药相关科技的成熟与发展提供了新的契机。中国海洋生物医药资源丰富,并且拥有独特的传统中医药理体系,为海洋生物医药的发展提供了良好的基础。目前,海洋药物研发进入海洋天然产物与新药重点开发并举的时期,多重资本形式开始介入,推动海洋生物医药产业实现了25%~30%的高速增长,该产业有望成为战略性的支柱产业。因此,在政策支持、技术创新和投资力度方面,应有针对性地加强对海洋生物医药产业的支持,为海洋生物医药产业的健康发展提供良好基础。

关键词 海洋生物医药 海洋天然产物 海上山东 蓝色经济区

近年来,国际海洋生物医药开发技术得到长足发展,取得一系列令人瞩目的成果。科技发展的日益成熟为海洋生物医药的发展提供了新的契机。世界各国纷纷加大了对相关科技成果转化的投入力度,从而进一步刺激了海洋生物医药相关科技的成熟与发展。本文将对海洋生物医药产业发展的时代背景、发展现状,以及发展趋势进行分析,并提出与之相配套的对策建议。

一 促进海洋生物医药产业发展的时代背景

海洋将成为未来人类发展新的资源宝库,将为未来人类生存发展提供新的空间。伴随着地球人口的急剧增长,人类对资源的需求越来越多,仅靠陆地资源已难以为继。因此,各个国家不约而同地把目光聚集到约占地球面积71%的海洋上。

从20世纪中叶开始,一些海洋发达国家就纷纷制定海洋开发规划,把海洋资源开发当作国家战略。美国的政治家则进一步预言:“21世纪将是海洋开发的世纪。”这个预言已成为当今国际经济发展的主要态势[1]。美国“2010年,海洋经济从业人员280万人,商品或服务总额为2580亿美元,根据国家海洋经济计划(NOEP),还有260万个岗位和3750亿美元与海洋产业间接相关,海洋经济对美国国内生产总值贡献大约4.4%,超过创意产业3.2%,超过农业”[2]。美国国家海洋与大气管理局发布的《2012年美国沿海和五大湖地区海洋经济发展报告》,指出“2012年美国海洋经济发展速度远超全国经济发展速度。在GDP总量中,与2011年的3210亿美元相比,2012年美国海洋经济总量增加220亿美元,达到3430亿美元。除去通货膨胀的影响,2012年美国海洋经济占GDP的比重达到10.5%,是当年全美经济增长速度(2.5%)的4倍多。在就业率方面,2012年全美海洋经济就业率增长幅度达到3.8%,增加就业岗位10.8万个,是当年全国平均增速的两倍”[3]。2013年,日本政府通过作为日本今后五年海洋政策方针的新《海洋基本计划》。根据这一基本计划,日本将把振兴海洋产业作为新的经济增长点,官民并举推动海洋资源、能源开发,培育新的海洋技术和海洋经济领域[4]。2016年,韩国将对东部海域、南部海域(东半部分)和济州岛附近海域开展国家海洋生态系统的综合调查,旨在系统掌握韩国海洋生态系统的变化特征。

中国海洋经济开发始自20世纪80年代,沿海各省区市纷纷提出自己的开发战略。例如,山东省提出“海上山东”建设的发展战略,浙江省提出“海洋经济大省”建设的发展战略,等等。经过30余年的开发建设,中国的海洋经济已成为新兴的产业门类齐全、规模实力雄厚的国民经济重要组成部分。

2011年伊始,国务院批准《山东半岛蓝色经济区发展规划》。该规划成为中国第一个以海洋经济为主题的国家战略,标志着海洋经济发展进入陆海统筹阶段,改变了原来由陆域经济向海洋经济延伸的态势,开始了由海洋向陆地发展延伸的新的发展阶段。党的十八大报告提出,提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国[5]。海洋强国建设是中国面临新的发展形势及新的发展机遇的必须之选,为中国海洋经济的进一步发展指明了方向。

根据《2015年中国海洋经济统计公报》中初步核算的数据结果,2015年中国海洋生产总值达到64669亿元,比上年增长7.0%,占GDP比重为9.6%。海洋经济总体运行情况数据显示,2015年全国主要海洋产业增加值为38991亿元,海洋相关产业增加值为25678亿元。其中,第一产业增加值为3292亿元,第二产业增加值为27492亿元,第三产业增加值为33885亿元,海洋一、二、三产业增加值占海洋生产总值的比重分别为5.1%、42.5%和52.4%。目前,中国海岸带和近海提供了全国20%以上的动物蛋白质食物、23%的石油资源和29%的天然资源。沿海11个省区市13%的面积承载着全国41%以上的人口,创造了60%以上的国内生产总值。另外据测算,2015年全国涉海就业人员3589万人,海洋产业总体上保持平稳的增长态势。其中,海洋渔业、海洋盐业增长相对平缓,海水养殖业产量及远洋渔业产量都有相对平稳的增长;海洋油气产量保持增长,不过受国际原油价格持续走低影响,增加值同比小幅下降;海洋船舶工业加速淘汰落后产能,转型升级成效明显,但仍面临较为严峻的形势;沿海港口生产总体放缓,航运市场持续低迷,海洋交通运输业增加值增速放缓;海洋电力业发展平稳,海上风电场建设稳步推进;海水利用业保持平稳的增长态势,发展环境持续向好;重大海洋工程相继落实建设,并逐步平稳推进相关项目,海洋工程建筑业也得到新的机遇快速发展起来;海洋矿业、海洋化工业、海洋生物医药业和滨海旅游业均继续保持较快增长,邮轮、游艇等新兴海洋旅游业蓬勃发展[6]。可以预见,随着“海洋强国”建设的扎实推进和供给侧结构性改革的加快实施,“十三五”期间,海洋经济将继续保持平稳增长态势。尽管目前海洋生物医药产业在中国海洋产业结构中所占比重还不高,但其未来的发展前景极为广阔。

二 开发海洋生物医药的作用与物质基础

(一)海洋生物新药研发是社会健康持续发展的需求

众所周知,拥有健康的身体、快乐的工作、幸福的生活,不但是人类不懈追求的目标,也是促进人类社会健康持续发展的基础。当人类丰衣足食时,其对健康的渴望也就越来越强烈。健康已成为新世纪人们追求所有时尚的基本目标。每个人都希望自己因为健康而长寿,提高生活质量。只有具备健康的身体,才能更好地挑起生活的重担,才能为社会多做贡献,才能享受生活的快乐。但是,受环境条件、工作状态的不良影响,人类会患上许多新的疾病,其中不少疑难杂症难以依靠现有药物进行治疗。研究发现,海洋存在类似低温高压、高温高压、高盐缺氧、无(低)光、寡营养等极端环境,常常促使海洋生物因化学防御而产生具有特殊功效的活性天然产物,其中部分活性天然产物,对解决疑难杂症有很大的潜力和优势,具有良好的海洋药物开发前景。

(二)海洋是新药研发的物质基础

海洋是一个复杂的开放性系统,是由物理、化学、生物、地质过程等在一个巨大的时空尺度中相互耦合形成的巨大系统。海洋约占地球表面积的71%,面积约为3.6亿平方千米;水量约13.7亿立方千米,平均盐度35‰,平均深度3800米。海洋是开放的、连续的水体,具有流动性;在连续水体中又有若干不同区隔。海洋中存在五种资源:生物资源、矿产资源、海水资源、海洋能源以及空间资源。其中,海洋生物资源具有以下特点。

1.资源总量大

海洋体积占地球生物圈的95%,生物总量占地球生物总量的87%。全球海洋净初级生产力约为5000亿吨/年。据估计,每年有200亿吨碳转化为植物。对海洋中可利用动物资源的潜力,科学家们的见解不尽相同,一般认为有约2亿吨,接近目前全球海洋渔获量的2倍。另外,估计水深200~2000米范围内,鱼类和非鱼类的可捕量约达3000万吨。

2.物种丰度高

从分类角度看,全球动物共有34个门类,海洋有32个门类,其中15个为海洋特有;最新的海洋生物资源调查显示,海洋中有100多万种动植物和上亿种微生物,物种多样性非常高。

3.是可再生资源

海洋生物可以通过繁殖、发育、生长和新老替代,使种群资源不断获得补充和更新,并通过自我调节维持种群数量的相对稳定。因此,只要合理捕捞,理论上是可以持续利用的。

(三)海洋天然产物的特点

1.结构多样性

目前发现的海洋天然产物有3.5万种之多,而含有各种生物活性的海洋天然产物占了大多数,几乎可以覆盖天然有机化合物各类结构,其中主要为萜类、甾体类、聚酮类、生物碱类,占80%以上。结构特异、复杂,多含卤素(Br、Cl、I、F)、O、N、S等。

2.生物活性具有多样性且强度高

海洋生物间的化学作用比陆地生物之间更加复杂,普遍显示了抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤、心血管活性或对生物中酶或受体有特异性作用等,为新药开发提供了良好的化合物资源基础。

3.成药性强

74%的海洋天然产物基本符合“类药五原则”,即:分子量小于500、氢键给体数目小于5、氢键受体数目小于10、脂水分配系数小于5、可旋转键的数量不超过10个。这说明海洋天然产物是海洋药物的重要来源,海洋生物资源是人类发展新兴医药产业的重要设计依据与资源支撑。

三 海洋生物医药产业发展现状

海洋药物开发始于20世纪40年代,随着高分辨核磁、质谱等高通量筛选技术的突破性发展,在八九十年代形成高潮。进入21世纪后,海洋新药研发进入新的快速发展时期。

(一)国际海洋天然产物研究现状

据文献结果统计,从2007年开始,新海洋天然产物年平均发表量超过1000种,到目前为止已发现25847种海洋天然产物[7]。从历年来不同海域天然产物的数量分析,海绵、微生物,以及珊瑚等刺胞动物是海洋天然产物的三大来源,中国海、日本海、西太平洋是获取海洋天然产物的三大海域,特别是2000年以来,中国海是海洋天然产物的最主要来源。

1998~2008年这10年间,对尚处于临床前研究阶段的海洋天然产物的观察可以得到,有592种具有抗肿瘤活性或细胞毒活性,有666种具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗凝血、驱虫等方面的活性。

(二)国际海洋药物研究现状

目前有10种海洋药物被美国食品药品监督管理局(FDA)或欧洲药品管理局(EMEA)批准用于抗肿瘤、抗病毒及镇痛等,在美国、英国、德国、日本、西班牙和爱尔兰上市,其中有5种分别源于海洋真菌、海鞘、海兔、海藻和芋螺,2种源于海鱼,3种源于海绵。有11种备选海洋药物正在进行临床研究,其中1种处于临床Ⅲ期,6种处于临床Ⅱ期,4种处于临床Ⅰ期。

目前,美国、欧盟、日本及沿海各国都将海洋药物开发列为构建本国战略性新兴产业的重大计划。例如,欧盟的“MAST”计划、美国的“海洋生物技术计划”、日本的“海洋蓝宝石计划”,以及英国的“海洋生物开发计划”,等等。

(三)中国海洋药物研究现状

从历史文献记载可见,中国是应用海洋生物防病治病最早的国家之一,拥有独特的传统中医药理论体系。2009年出版的《中华海洋本草》记载海洋中药613味,药用动植物1479种(另有药用矿物15种),方剂3100余方。可见,中国中医药理论和海洋中药开发应用历史悠久。但中国对现代海洋药物的研究始于20世纪70年代,90年代形成热潮。21世纪,海洋药物学成为药学新的分支学科,并于1996年正式列入国家“863计划”,成为“863计划”海洋生物技术领域中具有重大生命力的主题。迄今为止,中国科学家已发现3000余种海洋小分子新活性化合物和500余种糖(寡糖)类化合物,在国际天然产物化合物库中占有重要位置。自1985年开发上市第一个海洋糖类药物藻酸双酯钠(PSS)后,又有甘糖酯、海力特、降糖宁、烟酸甘露醇酯、海昆肾喜胶囊等10余种海洋药物上市,还有泼力沙滋911、几丁糖酯916、HS 971、D-聚甘酯、K-001、海参多糖、河豚毒素等7种海洋药物处于Ⅰ-Ⅲ期临床研究中。其中,海洋糖类药物所占比例分别达到上市药物的40%和临床研究药物的80%以上,成为中国海洋药物研究开发的特色,并得到国际同行认可,具有较强的国际竞争实力。

近年来,中国对海洋药物研究开发更加重视。2013年,国务院发布的《生物产业发展“十二五”规划》及《全国海洋经济发展“十二五”规划》都将海洋生物医药产业列为重点发展的战略性新兴产业,海洋药物研发必将成为国家“十三五”乃至更长时期的发展重点。

四 海洋药物研发趋势

海洋药物研究已进入海洋天然产物发现与新药重点开发并举的新时期。

(一)新资源的发现和挖掘与创新药(产品)重点开发将成为海洋药物研发的主要走向

研究对象由海洋动植物扩展到微生物,海洋生物采集海域也逐步由沿海向远海、深海拓展。以产品的快速产出刺激拉动新资源的挖掘,必然促进研发链条中各个环节的快速转移转化,形成以成果产业化为标志的新研发高潮。

(二)企业将成为海洋药物研发的主体

社会资本开始深度介入,特别是金融资本、大企业的积极参与,将大大促进海洋医药产业的发展,企业将成为海洋药物研发的主体。国外著名的海洋药物企业——西班牙PharmaMar公司成立于1986年,融研究、开发、生产于一体,2007年即有一款新药ET-743上市,还有4种处于临床研究中。近年来,辉瑞、礼来、百时美施贵宝(美)、赛诺非(法)、卫材(日)等著名生物制药公司也开始积极参与并大力投入海洋生物医药产业中。国内新药研发工作突出的医药企业在连云港形成集聚,其中江苏恒瑞、江苏康缘、江苏豪森、连云港正大天晴4家骨干企业连续9年每年研发投入占销售收入8%以上。据悉,2014年国家批了5种一类新药,连云港占2种。2015年以来,连云港医药企业申报新药品种达88种,一类创新药占12种;在研产品达380种,其中一类新药80余种,占1/5多。海洋药物亟待金融资本、大企业积极参与。

五 对海洋生物医药产业发展的展望与建议

(一)对海洋生物医药产业发展的展望

经济学家预测,未来10年,全球生物经济的规模将达到15万亿美元,将成长为最强大的世界经济支撑力量。当前,以生物资源、生物技术为基础,通过生物技术产品进入市场并进行现代运作所形成的经济活动,即生物经济,已经引起社会各界的关注,其25%~30%的年经济增长率,更引起业内人士惊叹。

占全球生物总量87%的海洋生物资源,在新的形势下应做何贡献?这是海洋科技工作者在新时期面临的一个新命题。纵观海洋生物医药研究及产业在经济发展和社会进步中的地位和作用,毋庸置疑,在未来的生物经济时代,海洋生物医药产业将是战略性的支柱产业。

(二)对海洋生物医药产业发展的建议

1.制订实施《海洋药物“聚集”开发计划》

一般而言,每30000种化合物会有15000种具有活性,其中5000种可作为先导化合物,但仅有10~20种可能成为创新药。因此,国家应该基于现有积累的海洋药物研究成果,进行大规模梯次筛选,并根据社会需求分级开发,从而获得10种以上的一类海洋创新药、20~30种二至六类海洋新药和一批“领跑性”功能制品。

2.以海洋药物研发为牵引,整合有关药学、生物学研究力量,为海洋制药业提供强有力的技术支撑

以海洋寡糖库开发为基础,加快新海洋糖类药物大规模开发的力度。对藻酸双酯钠、甘糖酯、海力特等的生产、加工工艺进行创新研究,扩大生产能力,重点对藻酸双酯钠进行二次开发,为新构建的海洋生物医药产业集群注入新的活力与动力。

3.加大海洋生物医药研发投资力度

由国家、地方政府与社会资本共同投资,以国有平台为基础,以国家投入为引导,吸收聚集国内外海洋药物创新资源,包括人才、项目、企业、金融资本,有效整合海洋生物医药资源,促进重要资源在产业链间的流动,切实做好做强海洋生物医药创新链,形成海洋生物医药产业聚集发展的繁荣局面。

参考文献

[1]顾烈明:《消失的鱼汛:中国近海渔业之殇(上)》,《生态经济》2012年第6期。

[2]龚蕾:《美国海洋经济六大行业》,http://blog.ifeng.com/article/32256075.html,最后访问日期:2016年3月23日。

[3]伊民:《美国海洋经济远超全国增速》,《中国海洋报》2015年9月1日。

[4]朱凌:《日本海洋经济发展现状及趋势分析》,《海洋经济》2014年第4期。

[5]郑贵斌:《中国海洋强国梦的历史机遇与战略创新》,《东岳论丛》2013年第7期。

[6]高伟:《2015年全国海洋生产总值近6.47万亿元》,http://jjckb.xinhuanet.com/2016-03/03/c_135149536.htm,最后访问日期:2016年3月3日。

[7]管华诗:《把握海洋药物研发的历史机遇》,《中国海洋药物》2013年第3期。

Study on the Developing Status in Quo,Trend and Suggestion of Marine Biological Medicine Industry

Guan Huashi,Pan Kehou

Abstract:Along with development of marine biological technology and the intensification of transformation of science and technology achievement,the new opportunity,which can further promote the development of related technology of marine biological medicine,emerges obviously. China has abundant resource of marine biological medicine,and unique system of traditional Chinese medicine pharmacology in the world. Both of them can provide solid foundation of marine biological medicine. At present,marine medicine research & development has entered into a new period focusing on both marine natural materials and new medicines. And multiple forms of capital began to step in this industry. All of these push forward marine biological medicine to achieve 25%-30% of high-speed growth,marine biological medicine industry has been expected to become a strategic pillar industry. Thus in the aspects of policy support,technology innovation and investment stimulation,we can specifically strengthen the support of marine biological medicine industry so that make a better foundation of the health development of marine biological medicine industry.

Keywords:Marine Biological Medicine;Marine Natural Material;Shandong on the Sea;Blue Economic Zone

(责任编辑:孙吉亭)


[1] 管华诗(1939~),男,中国工程院院士,中国海洋大学教授。主要研究领域:海洋生物资源高值化利用、海洋药物。潘克厚(1963~),男,中国海洋大学教授,博士研究生导师,青岛海洋科学与技术国家实验室学术委员会秘书长。主要研究领域:应用微藻生物学、海洋科技管理。