未来生物医药产业的发展方向受技术突破难度和产业发展前景等因素影响,具有巨大的不确定性。我们挖掘出对全球生物医药产业发展方向将可能产生重大影响的30项关键技术,通过专家问卷等方式遴选出在我国具有较好技术突破前景和较大产业培育价值的技术领域。
一、准确把握全球未来生物医药产业布局方向
了解把握全球生物医药研发热点技术对于我国科学布局生物医药关键技术研发方向、制定更有针对性的创新扶持政策具有重要现实意义。考虑到对已有专利等科研和产业化成果进行分析的传统研究范式无法突破“专利墙”制约,为了更好地分析研判全球主要国家正在开展且尚未形成“专利墙”的生物医药技术科研布局方向,本研究创新性地从处于研究早期的全球科研项目立项入手,对目前全球主要国家的主要科研资助机构近五年(2018年1月1日至2022年8月31日)所支持的27911个生物医药技术研究项目①进行大数据挖掘和分析,综合运用无监督短语抽取、文本核心内容筛选、短语挖掘和扩充、人在回路机器学习(human⁃in⁃the⁃loopmachinelearning)等人工智能(artificialintelligence,AI)技术并结合领域专家验证,梳理出当前全球主要国家生物医药技术前沿重点布局的30个热点技术方向(表2、图4)。

表 2 全球生物医药研究的30个关键技术点
这30个热点技术领域覆盖11658个在研科研项目,占全部样本的41.8%,共计得到99.59亿美元的科研经费资助。其中,关于基因编辑工具CRISPR⁃Cas技术的研究项目最多,达1478项;关于蛋白质组学技术的项目资助金额最多,达12.66亿美元,占全部资助金额的12.7%。这些关键技术点或是当前生物医药的重点研究方向,或是涉及未来生物医药的关键共性技术,或是未来生物医药创新技术相关的基础原理研究。可以预见,这30个得到主要发达国家生物医学科研机构重点支持布局的技术领域将在未来五年左右产生重大技术突破并在未来八到十年具备产业化条件,从而创造出全球生物医药产业发展的新机遇。

图4 30个关键技术点资助金额占比分布
上述30项热点技术的资助具有以下特点:
一是不同技术的资助总金额不同。每类技术的项目数量与总资助金额高度正相关(图5),每类技术的研究项目数量和累计总资助金额基本可以反映该技术当前的研究热度(图4)。其中,CRISPR⁃Cas和蛋白质组学无论是资助项目数量还是总资助金额,都远超其他技术点。例如,天普大学2021年承担名为“CRISPRforcure”的NIH资助研究项目(项目号:UM1AI164568),致力于开发基于CRISPR的HIV治愈方法;斯克利普斯研究所(ScrippsResearch)连续五年(2018-2022年)承担名为“Chemicalproteomicplatformsforradicallyexpandingcancerdruggability”的NIH资助研究项目(项目号:R35CA231991),致力于持续建设可用于研究癌症成药性的化学蛋白质组学平台。

图5 30个关键技术点资助项目数量与总金额呈线性关系
二是不同技术的项目平均资助金额不同。在全部30个关键技术点中,疫苗设计(233.75万美元)、空间转录组学(139.31万美元)、mRNA疫苗(123.04万美元)、代谢组学(119.93万美元)、抗逆转录病毒疗法(115.67万美元)的项目平均资助金额较高;CRISPR⁃Cas(56.54万美元)、靶向蛋白质降解(49.10万美元)、免疫检查点抑制剂(48.31万美元)技术的项目平均资助金额相对偏低。其中,疫苗设计研究项目的平均资助金额达233.75万美元,是所有技术点中平均资助金额最高的,既表明新冠疫情背景下疫苗研究的重要性,也说明疫苗研究耗资较大,需要较强的资金投入力度。技术点之间投入强度的差异性表明,不同技术点对于资金投入的需求存在客观差异,需要根据技术点本身的科研特性确定资助强度。
二、科学谋划我国未来生物医药产业重点方向
基于3.1中对全球主要国家重点资助的生物医药关键技术的梳理挖掘,本研究构建了技术性(包括对我国人民普遍生命健康安全的重要程度、在我国的研发基础、我国通过自主研发或联合开发实现该技术突破的难度)和产业化(包括对拉动经济增长的重要程度、预期实现产业化或投入商业应用所需的时间、产业化综合成本)组成的二维指标体系(表3)。基于该指标体系,本研究运用德尔菲专家咨询法面向来自西湖大学、北京大学、中国生物医学工程学会、国家信息中心、部分跨国生物医药企业和国内生物医药创业企业等单位的专家开展线上问卷调查。累计发放问卷50份,返回有效问卷44份,问卷回收率为88%,其中高校专家占59.1%,科研院所专家占13.6%,企业专家占20.5%,政府部门专家占2.3%,其他专家占4.6%。


表4 30个关键技术点的技术性和产业化得分及排名
对问卷进行赋值分析,并对技术池中30个关键技术从技术性和产业化两个维度进行刻画赋值(表4、图6)。其中,技术性得分越高代表其社会价值越高,且在我国实现突破的难度越小;产业化得分越高代表其经济价值越高,且实现产业化的综合成本较低。

图6 30个关键技术点综合得分
如图6所示,未来生物医药产业关键技术的技术性综合得分排名和产业化综合得分排名具有一定的正相关性。基于这一特征,可以大致将所有技术点划分为两个部分,其中处于右上角的技术点,经济价值和社会价值均较高,产业化综合成本较低,预期实现时间也较短,同时具备良好的研发基础,实现突破的难度较低。这些技术点是我国未来生物医药产业中具有较好发展前景的领域,需要从产业发展方面予以特别关注和有力支持。处于左下区域的技术点,尽管得到全球主要国家的高度关注和大力支持,但在我国经济价值和社会价值总体相对较低、预期实现时间较长、技术研发基础薄弱、自主创新实现突破难度较大。可认为这些技术点是我国未来生物医药产业中发展动能尚不足的领域,需要持续关注其技术发展情况,避免出现错失“赛道”的不利局面。(作者:裘卉青、杨子杰、郭放、詹御涛)