中国生物工程杂志  2015, Vol. 35 Issue (9): 128-131

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黄劲松, 陈禹保
我国生物技术服务外包产业发展浅析
中国生物工程杂志, 2015, 35(9): 128-131
China Biotechnology, 2015, 35(9): 128-131
http://dx.doi.org/10.13523/j.cb.20150918

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收稿日期: 2015-04-02
修回日期: 2015-06-19
我国生物技术服务外包产业发展浅析
黄劲松1, 陈禹保2     
1 北京市科学技术研究院 北京 100089;
2 北京市计算中心 北京 100005

现今,人们对IT、医药技术服务外包已经非常熟悉了,但对生物技术行业的研发外包服务产业尚不太了解,对其的认知可能仅局限于生物技术科研服务。近年来,生物技术服务外包产业发展迅速,目前已有很多生物技术服务公司。而且,我国政府也对其高度重视,先后在上海、北京、广州和无锡等地成立了生物技术服务外包联盟。基于此,我们对我国生物技术服务外包产业的现状及发展对策进行分析,以期助力我国生物技术服务外包产业的健康快速发展。

1 我国生物技术服务外包产业现状 1.1 市场容量日益扩大

近年来,不仅生物技术企业将非核心技术工作外包出去,而且越来越多的科研单位也会将一些基本实验外包出去,从而形成了一个新兴的生物技术服务外包产业链,并且以30%的速度迅猛增长。

1.2 国际合作发展步伐加快

随着跨国公司的产业转入,我国生物科技快速发展,生物技术服务外包产业亦迅速崛起。2013年,上海生物技术研发外包企业从49家快速增加至92家,产业规模也迅速扩大。诸多国外生物技术服务公司也选择在我国北京、上海、广州等地设立分公司,如金维智、药明康德等公司。

1.3 生物技术服务外包联盟相继成立

目前,北京、上海、广州、无锡和济南等地相继成立了生物技术服务外包联盟,以联盟的形式向研究机构和企业单位提供服务外包业务。此外,中国生物技术创新服务联盟(ABO)于2005年9月在北京成立,这是中国第一家致力于生物技术外包服务的非赢利性产业联盟。联盟提出了“同一世界、同一标准”的理念,目前这一理念在国际范围内得到了广泛认可。联盟已与辉瑞、默克、安进、罗氏、诺华等国际知名企业建立了稳固的合作关系,联盟成员达40多家,年销售收入将达到10多亿元。

2 我国生物技术服务外包产业主要领域

生物科技的快速发展,产生了很多类别的生物技术学科和专业,相应地形成了诸多外包产业领域。目前我国生物技术服务外包产业主要领域如下。

2.1 DNA测序技术服务外包产业

DNA测序作为产业,开始形成于人类基因组计划。生物科学家一直在探索DNA分析技术和方法,从而形成一个巨大的DNA结构解析产业链,包括测序设备产业、测序试剂产业和测序服务产业。

测序技术服务是国际竞争性发展产业,形成国际巨大产业,不仅在生物基因研究领域具有重大的制高点地位,也是生物经济发展的关键支撑技术。我国测序技术产业紧跟国际发展步伐,尽管测序设备和测序试剂产业的发展与国际有很大差距,但在测序技术服务方面,我国已处于国际领先水平,已形成了巨大的链产业,有很多专业测序公司。在测序技术服务外包产业中,全球三大测序站分别是欧洲英国的Sanger测序中心、美洲美国的Broad Institute 和亚洲中国的华大基因研究院。我国测序产业领域,华大基因研究院可以说是龙头企业。目前华大基因研究院在亚洲测序领域实力是最大的,世界排名可排到前三。华大基因研究院年市场收入在10多亿元,其测序服务涵盖科研市场和医学市场,同时快速推动在医学检测中的应用。2014年,华大基因研究院获得了测序仪、测序试剂生产许可证和产前检测的许可证,实现测序技术医学产业化。与此同时,华大基因研究院也为我国培养了一大批生物技术服务人才,真正实现了产学研一体化,成为集现代生物技术为一体的生物技术外包服务企业,起到了推动生物技术产业发展的作用。测序设备的发展和测序价格的降低将进一步推进测序技术服务产业的发展。

2.2 生物信息分析技术服务外包产业

生物信息产业尚处于发展初期,生物信息技术服务外包也随着测序技术产业发展而快速成长,特别是在第二代测序技术产业化后,服务外包需求大量增加。生物信息技术服务专业化公司在2009年后得以快速发展,其中规模较大的公司有北京市计算中心、上海生物信息研究中心、北京基因组研究所、北京唐唐天下生物医学信息科技公司及华大基因研究院等,其业务主要集中在高通量测序数据分析和蛋白质组学数据分析等。测序公司是生物信息技术服务公司的上游企业,二者联合应对测序市场的需求。而测序数据的生物信息技术分析是其中最为重要的一环,不仅需要强大计算资源,还需要专业的生物信息学人才。如果拥有良好的计算资源,却没有很好的生物信息技术,是无法实现对高通量测序数据进行有效分析的,而测序数据也就只是没有用的垃圾。随着测序产业的发展,测序数据生物信息分析服务市场越来越大,对生物信息技术服务公司的要求也越来越高。测序设备的升级改造及测序价格的快速降低(如人类基因组测序价格从原来的百万美元降到现在的1000美元),必将促进测序产业的飞速发展,由此产生的基因测序数据是极为巨大的(HiSeqX10一年的测序量是18 000人份,产生的数据将近180T),因此,生物信息分析服务产业存在巨大的发展潜力。

2.3 蛋白质组学技术服务外包产业

随着人类基因组计划完成,在解读基因结构的基础上,必须进一步解读基因功能,进而进行功能基因组学、蛋白质组学和代谢组学研究。而如今,“组学时代”已经到来。

由于蛋白质无法在体外进行扩增,所以对那些低拷贝数的蛋白质分子的研究是一个极大的挑战。加之蛋白质本身的不稳定性(很容易失活),严格要求操作在低温下进行;同时蛋白质分离纯化及质谱分析的设备价格昂贵,并且需要专门训练的有限人才操作才能做好,因此,要做好蛋白质组学研究,不仅需要专业技术人才,而且需要有专门的实验场地、实验设备,这就意味着蛋白质组学技术服务外包具有巨大的市场。但目前我国蛋白质组学技术服务外包市场还没有很好的发展起来。现今在北京做蛋白质组学技术服务外包的单位主要有北京毅新兴业生物技术有限公司、北京蛋白质组学研究中心、中国科学院生物物理所,以及其他一些高校和研究所等,这些单位也还没有形成真正的技术服务规模和规范。

蛋白质组学研究可发现与疾病发生和疾病治疗相关的蛋白质,可以从这些蛋白质中开发出相应的早期诊断和药物治疗预后相关的生物标记分子,形成自己的知识产权。药物研发企业及政府机构加大了对蛋白质组学研究的投入,这个市场正在快速发展中,目前我国的蛋白质组学技术服务外包的市场容量在2亿元左右,未来几年会有迅速发展。

2.4 抗体制备技术服务外包产业

根据抗体制备的方法和产生抗体的方式,把抗体分为三大类:多克隆抗体、单克隆抗体和重组抗体或基因工程抗体。

抗体技术是一项较为成熟的技术,所以不论是研究单位还是生产性企业,都愿意把抗体制备外包给专业制备公司,抗体技术服务外包市场较大,有不少公司在进行抗体制备服务,为科研单位和企业提供委托制备抗体、联合开发等服务。这些公司有专门做多克隆抗体制备的、单克隆抗体制备的和基因工程抗体制备服务的,形成了特色服务链;也有一些研究机构进行抗体制备服务,但远没有形成产业趋势。抗体制备技术外包服务市场容量在我国至少达到5亿~7亿元,随着诊断市场、靶向治疗药物和生物医学科研的发展,抗体制备技术服务市场还会有更大的发展潜力。

2.5 基因克隆表达技术服务外包产业

20世纪70年代初,Cohen和Bayer发明基因克隆表达技术,并因此获得诺贝尔生理学或医学奖。很快这项技术就应用到生物医学研究和生物医药产业中,并开发出许多基因工程蛋白质药物,如胰岛素、红细胞生成素及干扰素等。目前大规模基因测序技术的应用,促使生物科学家很容易获得目的基因序列,所以为了研究基因功能,还很有必要进行基因表达研究,这为进一步实现蛋白质规模生产提供了基础,为生物制药企业提供了上游原料生产的产业基础。目前大部分研究单位把基因克隆和表达外包给生物技术服务公司,也有生物制药企业把计划研究开发的特异基因蛋白质委托给特定的生物技术服务公司;这类服务公司有北京标凯科技有限公司、汇龙森生物医药公共服务平台等。

2.6 生物芯片技术服务外包产业

生物芯片(biochip或bioarray)技术是20世纪90年代发展起来的一种高通量检测技术,已广泛地应用于生物医学科研和部分临床检测领域。

我国生物芯片研究及产业发展起始于20世纪90年代末期,当时程京回国给国务院领导做了一个讲座,从而开启了中国生物芯片的发展航程。在政府的大力支持和我国科学家的努力下,生物芯片技术和产业得到了迅速发展,实现了从无到有的阶段性突破,并广泛应用于微生物检测、基因突变检测和药物基因组研究中,开发出了重大疾病诊断芯片、病原微生物芯片及科研用的生物芯片及相关设备。

随着高通量组学技术的快速应用,如新一代基因测序技术的应用,海量数据基于生物信息分析的结果就需要高通量的实验验证体系,由于用于科研生物芯片技术商业化程度比较低,往往需要个性化定制,可以预见未来几年,中国生物芯片技术服务外包市场将有巨大的发展潜力。

2.7 DNA及多肽合成技术服务外包产业

DNA合成技术包括单链DNA合成和基因合成。单链DNA合成又称为寡核苷酸合成,合成片段长度一般为6~100nt;基因合成与寡核苷酸合成有所不同,是指在体外人工合成双链DNA分子的技术,所能合成的长度为50bp~12kb。

国内有很多这类公司,如北京市理化分析测试中心、上海生工、赛百盛公司及奥科生物技术公司等,合成价格为0.8~1.3元/bp。

基因合成可以按照人们的意愿合成所需要的基因,打破了自然基因资源的限制,为改造生物提供了一个全新的工具。2010年,美国Craig Venter研究小组成功合成了第一个具有生命意义的微生物—人工合成基因控制的支原体。因此可以肯定地说,基因合成将在生命科学领域发挥巨大作用。

多肽合成主要通过多肽合成仪完成,仪器设备昂贵、技术专业性强、对技术人员要求较高,因此多肽合成一般由专业服务公司承担。多肽合成技术服务主要应用于蛋白质的功能研究和小分子药物筛选,通过药物筛选出小分子肽,然后合成该分子进行试验验证等系列生物学试验后,开发成一个新药。因此,多肽合成服务与药物开发结合将会是一个潜在的巨大市场。

综上所述,上述的分类只是作者的一个粗略划分,这些领域的企业大小不一,且作者认为在这些领域中,基因测序与生物信息技术外包服务将是未来理论和产业发展的一个热点。

3 我国生物技术服务外包产业发展存在的问题 3.1 资本支持不够

我国对生物技术服务外包产业投入资本不够:生物技术服务外包是一个技术和知识密集型行业,是一个正在起步发展的产业,还没有形成强大的市场影响力,不像医药服务外包产业那样引起大型资本和投行的关注,尽管生物技术在理论上得到世界政府的重视及投资界的热捧,由于生物技术产业发展的特殊性,生物技术产业本身一直处于发展不确定性状态中,而生物技术服务外包产业是一种软性产业,这些资本没有把注意放在生物技术服务外包领域;随着外资生物技术服务外包企业,如药明康德、金维智等生物技术服务型企业的入驻,以及本土生物技术服务外包企业的崛起,如华大基因研究院等,相信会引起国际国内资本界的关注。

3.2 技术相对薄弱

我国生物技术研发机构已逾千家,承担了众多国家“863”、“973”生物科研项目,通过这些项目,在测序、生物信息分析、基因克隆、抗体制备等领域培养出了不同层次的人才,这些人才分散在各研发机构中。但由于我国教育体系人才培养体制本身存在问题,高校培养出来的人员操作能力和技术设计能力有待提升,并且还要有集聚这些分散人才的企业,才能更好地增强技术服务能力。

3.3 国内生物技术服务外包企业规模小

不少国内生物技术研究机构还不了解生物技术服务外包行业,认为生物技术服务外包是低档重复别人的实验过程。因而国内生物技术服务企业基本不是由大师出面建立的,而是由毕业的研究生或是试剂和仪器设备销售人员经过几年打拼后自己组建的,一般规模较小且整体从业人员素质难以达到生物技术服务的要求。尽管从事生物技术服务外包的公司数据每年在不断增加,但很多公司把生物技术外包服务与生化试剂销售结合在一起做,甚至公司再把承担的生物技术项目转包到科研单位或高校实验室去完成。更重要的是,目前基本还没有形成标准化、规范化和专业化的生物技术服务体系。

3.4 与国际竞争对手相比,我国生物技术服务外包企业经验不足

与印度相比,我国生物技术服务外包产业起步相对要晚得多。印度在服务外包产业领域一直处于国际领先位置,特别是IT 和医药技术服务外包产业,具有丰富的经验。尽管改革开放以来,我国与发达国家的经济、贸易、政治、技术等领域交流越来越多,对我国经济发展起到了极大地推动作用,但由于政治体制和国家利益原因,在技术交流上一直存在管控,发达国家不愿意把技术服务外包项目委托给我国企业,同时由于国内服务外包意识较弱,造成国内企业没有足够的生物技术服务外包项目来锻炼,导致在外包业务直接经验、产业理念、管理培训、国际认证、人员的英语水平、社会信誉等方面不足。

4 加快推进我国生物技术服务外包产业发展的对策分析

生物技术服务外包产业发展对我国生物技术企业资金的积累,以及技术、服务经验和管理能力的提升发挥巨大作用,同时为未来的生物技术产业发展和生物制药研发打下基础。因此,我们要把生物技术服务外包产业发展作为生物技术产业链整体发展的关键一环来重视,大力发展我国的生物技术服务外包产业。

4.1 搭建公共技术服务平台和沟通桥梁

生物技术服务外包产业的发展依赖于设备和人才的集聚。生物技术实验一般需要较为昂贵的设备,通过政府部门建立生物技术公共服务平台,或把一些高校和研究所的实验中心的设备对外开放形成共享平台,有助于从事生物技术服务外包人员创业,也有利于已有生物技术服务外包企业利用平台设备实现服务质量提升,这样能降低创业人员的启动资金和企业运行成本;更为重要的是通过公共技术服务平台实现与国内外信息交流,形成生物技术外包服务产业生态共生环境。既可与国内外高校院所合作,把技术服务需要的新技术有机联系起来,还可以为这些高校院所提供服务,使生物技术服务外包企业融入国际外包服务市场。

4.2 加强知识产权保护

生物技术服务外包产业与别的服务外包产业不一样的是,除了生物技术企业之外还有大量的大学和研究机构,因此生物技术服务外包企业在进行项目服务过程中,把做项目作为一次学习和提升能力的机会,不仅仅是高质量地完成生物技术服务外包业务,还要学会如何从合作伙伴那里学习相关知识和技术,做到通过服务外包项目来发展和提升自己的能力,并形成自己的知识产权,实现知识创新管理,促进企业核心竞争力的总体提升。

4.3 专业人才培养

在目前生物技术人才培养过程中,只有生物技术产业教育如生物制药、生物资源开发等,还没有生物技术服务外包产业教育。生物技术服务外包不是劳动密集型产业,而是一个知识和技术高度密集型行业,廉价劳动力是解决不了问题的,因此要加快在高校或研究所培养生物技术服务外包型人才,也可以通过上述的公共技术服务平台对从业人员进行培训。人才培养或培训不只针对技术能力,还要针对管理能力、政策制定能力及外语能力等,如此改善教育水平和促进人才技能深度和广度上的提升,才能真正实现我国生物技术服务外包吸引力和国际竞争力的提升。

4.4 强化政府的引导和扶持作用

我国政府非常重视现代服务产业发展,把生物技术服务外包产业的发展作为国家新兴产业发展的战略重点予以积极引导。作者认为应该根据生物技术服务外包产业的特点,在法规及政策上给予更有力地支持。目前的税收政策不利于生物技术服务外包产业发展,应针对其特点制定相应的税收政策,为本土生物技术服务外包企业发展创造良好的产业环境。

总之,生物技术服务外包是一个新兴的产业领域,可以说是生物技术从实验室走向产业发展的中间桥梁,在生物技术服务外包过程中能积累许多产业知识和产业技术,为生物技术产业发展奠定基础。