生物工程,今天受到如此重视,甚至把它看成是“决定人类生存和经济发展的三大前沿尖端技术之一”,主要在于它本身所展现出来的巨大的,潜在的经济效益。对于生物工程,不论是发达的国家、还是发展中的国家,都在制订自己的开发计划和对策。

生物工程的开发,美国在世界上一直居领先地位。它力图保持这种地位,其基本策略是“守”。美国凭借雄厚的科研力量,庞大的科研经费,同时它又依仗颇多的风险资本和一些企业家的“冒险精神”,决定在生物工程方面作出新的努力。例如,美国政府和国会已决定每年拨款数亿美元应用于生物工程的研究和商业化生产,尤其鼓励一些大企业调整其产业结构和生产方向,以适应新技术革命的潮流。

日本的情况与美国不同,它是采取“攻”的策略。日本从“技术立国”中尝到了甜头,使它的传统工业后来居上,如今又雄心勃勃地在高技术产业方面向美国挑战。这个国土小、资源少而经济力量强的日本,特别强调对独创技术的开发。因此,把发展生物技术作为国家优先发展项目。通产省成立了生命工程委员会,具体指导和协调这方面的工作,现在日本企业对生物工程的研究投资每年以20%的速度增长。

欧洲经济共同体已经搞了一个耗资12.6亿美元的信息技术研究计划,以期在10年内赶上美国和日本。共同体十国领导人正在制定两项发展欧洲经济共同体的生物技术和通信工业的战略。

苏联最近也作出关于加速国民经济科技进步的决定。苏联政府已决定设立专门组织,以加快生物工程的工业化进程。在苏共二十五大上,生物工程被提高到影响苏联经济发展的关键地位的高度。决定在今后五年内,要求生物工业的发展比其他工业发展快四倍。它的生物工程研究重点放在农业方面。

围绕生物工程,可以说在全世界范围内展开了一场紧张的竞争。我们怎么办呢?发展我国生物工程的突破口选在哪里?这需要认真研究和探讨的。

对于生物工程的许多技术要给以恰如其分的评估,区别其易难,尤其对这些技术的长期、中期、短期经济效益进行实事求是的分析,既不夸大,也不缩小。生物技术大体可分为三个层次:第一个层次分子水平。基因工程就是在分子水平上进行超显微操作的技术。它具有无可比拟的先进性,但操作难度大,仪器设备要求高,就我们国内情况看,能够进行这项研究的单位寥若晨星。除对微生物的基因操作取得较多的成功外(如中科院上海分院的郭礼和同志获得人原胰岛素基因在大肠杆菌内的高效表达),在高等动植物中还是空白点,预计在今后10 ~ 20年内,也难以突破。也就是说,利用基因工程手段取得高等动植物的基因表达,形成产业,在取得经济效益的路途上,还有相当长的一段路要走。它显示出来的经济效益是在二十一世纪的事。对此,我们既要加强基础研究,赶超世界先进水平,又要保证重点,确保投资用于少数有条件的单位。全世界在基因工程方面研究得比较好的,也只有十来个研究机构。我国无论如何不能“一哄而起”,重犯过去的错误。

处在细胞水平的细胞工程(细胞融合技术、发酵工程、酶工程——自然酶的提取和固定),操作难度比基因操作要小一些。一般来说,只要开发得当,经过几年努力可以取得比较明显的经济效益。例如前几年一项生产柠檬酸的技术推广到南通柠檬酸厂,每年就增加400万元收入。加紧细胞工程、发酵工程和酶工程的开发研究,在中期内(5 ~ 10年)可以取得相当理想的经济效益。要加强这方面的开发研究,尽快应用于生产。

在生物技术中,还有一项是在个体和组织水平上的操作,这就是组织培养(组织培养也包括细胞培养)。这一技术操作更容易,有易学易掌握的特点,投资小,经济效益在短期内可见,是一项可以推广到县一级农科所的技术,一些公社也可应用,能直接为我国农业生产服务。组织培养技术在国外用得比较多的,是在花卉生产上。如新加坡用组织培养技术开展兰花生产,仅热带兰一项在1980年就赚取外汇800万美元。热带兰的产值在农业总产值中的比例也从1971年的3.1%上升到1978年的23.1%,其产品70%出口到西欧、美国、日本和港、澳。荷兰花卉出口额:1970年为2.4亿美元,1977年超过10亿美元,1980年达到13亿美元,十年中增加4倍,已成为世界上最大的花卉出口国家。这两个国家之所以能在国际花卉市场中打开销路,一方面是由于它们致力于培养独特的花卉种类,形成自己的花卉优势,另一方面是由于它们采用先进的栽培、繁殖技术,广泛应用组织培养方法在实验室内培育花苗,避免毒病传染,进行工厂化栽培。

我国素有“世界花园”之称,名花异草资源极为丰富。国际上也很需要我国的花卉。由于我们栽培技术落后,一直沿用土栽法,有病毒感染,不能进入国际花卉市场。兰花在我国有悠久的栽培历史,君子兰更是兰花中的精品,可我们的兰花却不能大宗出口。输出兰花的大国,是新加坡。它的兰花工业是世界知名的。为了使我国的花卉生产起飞,用组织培养技术进行工厂化生产,在短期内可望取得显著的经济效益。争取在10年左右成为世界上最大的花卉输出国,每年赚取十多亿外汇是可以实现的。

根据以上情况,开发我国的生物工程技术应当实事求是地制定我国的对策。首先要考虑到经济效益,看看哪些技术比较成熟,可以直接应用于生产,取得较好的经济收入。其次要考虑到生物技术的易难,哪些技术能比较广泛地推广应用。为此,建议:

第一,建立以组织培养技术为核心技术的花卉生产公司。在取得较大的经济效益基础上,促进其他生物技术的开发,最后赶超世界先进水平。使我国的生物技术踏在花卉生产公司的肩膀上起飞。

第二,加速我国生物工程人才的培养。我国从事生物工程的研究人员太少、有水平的也不多,与开发生物工程的需要很不适应。法国计划每年培养200名博士学位的基因工程人才。我国可在一些有条件的大学设立生物工程系,设置工程专业,培养生物工程研究生。十年之后,能有数千人从事生物工程的研究和开发。

第三,建立“国家生物工程委员会”,负责规划和协调、培训、科研和生产。对于已经可应用于工农业生产的生物技术要迅速转化为生产力。那种只停留在实验室阶段的做法,再也不能存在下去了。

第四,号召和鼓励企业投资开发生物技术。国外开发生物技术的资金主要靠私人企业投资,由企业投资这是发展我国生物工程的新路子。

第五,切实抓好上海的生物工程开发研究。就上海而言,这里荟萃我国生物工程研究的优秀人才,为开拓生物工程作出过杰出贡献,有的成果达到世界先进水平。在生物技术应用方面,七十年代完成了石油酵母的中试规模实验,为国内填补了空白,在生物固氮方面也取得了进展。在发酵工程、酶工程、组织培养方面所取得的进展,也是令人高兴的。如微生物人工变异、酵母和酶的固定化技术和高效能酶的应用,酶法果葡糖浆2000吨中试、氨基酸批量生产的成功。在工厂化生产方面,抗菌素、丙酮、丁醇、发酵法谷氨酸、柠檬酸投产,啤酒工艺改革等都有进展。在组织培养方面,如水稻叶片的组织培养,康乃馨的工厂化生产流程,数十种花卉的试管苗培育成果。

上海虽然有着比其他地区优越的条件,仍然存在一些问题。① 上海生物技术队伍缺乏统一的科学的组织,基础研究、应用研究和生产脱节;② 在基础研究、实验水平方面是先进的,但生产工艺、工业生产水平是落后的。目前是各搞各的,互不联系,形不成拳头。在科研经费方面你争我夺,互不服气。为了开创生物工程的新局面,解决这些问题是势在必行。

可以相信,生物工程中的某些技术比较快的应用于生产,建立崭新的生物产业,在迎接新技术革命的大好形势下做出应有的贡献,是完全能够实现的。