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生物材料产业概况
生物材料的定义
生物材料也叫生物医用材料,是一种植入生命系统内或与生命系统相结合而设计的物质,它与生命体不起药理反应。主要用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、检查及治疗疾患等医疗、保健等领域,能执行、增进或替换因疾病、损伤等失去的某种功能或能恢复缺陷部位,其作用药物不可替代。
生物材料的发展已经有非常长的历史,自人类认识了解材料起,就有了生物材料端倪。有学者依据生物医学材料的发展历史及材料本身的特点,将已有的材料分为三代,它们各自都有自己明显的特点和发展时期,代表了生物医学材料发展的不同水平,如图1所示。
生物材料的分类
当今社会医学水平的提高以及人类生活质量的改善,大大促进了生物材料的发展,生物材料应用广泛,品种众多,根据不同的分类标准,生物材料可以分为见表1。
Two
国内外生物材料产业发展现状
生物材料产品的研究与开发不仅具有巨大的经济效益又兼有重大的社会效益。随着人类文明进步以及经济的快速增长,人类更加注重生活品质,更加注重康复和保健,这给予生物材料产业庞大的市场。与此同时,交通工具大量涌现,生活节奏加快,这给疾病、自然灾害、意外事故的发生提供了温床。因此,发展用于人体组织和器官再生与修复的生物医用材料具有重大社会效益。
国际生物材料产业发展现状
国际社会日益重视生物材料的研究与产业发展。生物材料的研究和产业化对社会和经济的重大作用正日益受到各国政府、产业界和科学界的高度重视,其研究与开发被许多国家列入高技术关键新材料发展计划,并迅速成为国际高技术制高点之一。美国国防部将生物材料列入5 种高技术关键新材料发展规划。德国、日本、加拿大、法国、澳大利亚及韩国等国家和地区纷纷公布自己的生物材料研究计划及巨额投资来吸引人才或引导投资,以期能够在此领域内的世界性竞争中占一席之地。目前,美国、西欧、澳大利亚和日本均组建了10余个高级别多学科交叉的国家生物材料与工程中心。
生物材料产业的经济地位日益提高,有望成为本世纪世界经济新的增长点。近年来,世界生物材料市场发展势头更为迅猛,其发展态势可与信息、汽车产业在世界经济中的地位相比。全球生物材料市场规模迅猛扩张,其中1995年至2010年期间,全球生物材料市场规模增长了19倍,达到了4000亿美元。
就市场需求面而言,主要市场增长动力来自于欧、美、日等国家老年人口数目提升及慢性疾病问题逐渐增加,对于人工关节等骨科应用及心脏支架等心血管应用的需求持续攀升,预期未来市场将仍维持稳定成长趋势。同时由于全球生医材料的应用领域的扩展、产品技术的改良和人们对生物材料产品接受度的逐渐提升,也是促使生物材料市场需求和提升市场规模的主要推动力。预计在不久的将来生物医用材料及其制品产业成为本世纪经济的一个支柱性产业。
国内生物材料产业发展现状
我国生物材料产业起步于上世纪80年代初期,到现在为止,仍然属于起步阶段。我国生物医用材料研制和生产迅速发展,初具规模,已经成为一个新兴产业,总产值的增长率远高于国民经济平均发展速度。从上世纪90年代到2011年,我国生物产业年均增长均超过20%。然而,我国生物材料产业所占全球生物材料市场份额较低,最高时仅占2%左右。
我国生物材料发展起步晚,发展基础薄弱。由于我国生物材料研究和产业化起步较晚,导致我国在生物材料市场全球竞争中失去先机。目前,我国生物材料企业产品没有自己的专有产品和自主知识产权,生产的产品大都属于在国外技术非常成熟且国外厂商并不愿意生产的初级产品。同时由于生产技术装备、管理与操作工素质等因素,导致目前我国生产的生物材料质量一直处于中低档水平,鲜见有高质量的国产生物材料。由于我国生物材料质量问题,我国生物材料与制品约有70%~80%需要进口,且我国生物材料和制品所占世界市场份额不足1.5%。
我国政府日益重视生物材料产业发展。2006年国务院的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》不仅将生物技术作为科技发展的5个战略重点之一,同时在基础研究等方面也给予了高度重视。2010年9月通过的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》也将生物产业列入战略性新兴产业,并明确指出要求“加快先进医疗设备、医用材料等生物医学工程产品的研发和产业化,促进规模化发展”。在2011年7月科技部的《国家“十二五”科学和技术发展规划》中第四部分“四、大力培育和发展战略性新兴产业”也明确指出要大力发展包括生物材料在内的生物产业。
我国生物材料产业市场前景广阔。据民政部门报告,我国现有的肢体不健全患者已超过1500万个,其中肢残患者约800万个;由类风湿引发的大骨节病患者有数百万;冠心病患者已超过1000万个;白内障盲人约500万个;牙缺损和牙缺失患者高达3亿~4亿人;肝炎病毒携带者1.2亿人;心血管病患者2000万人;需计划生育的育龄妇女2000万人;伴随人口老龄化(60岁以上的老年人口已达1.39亿人,约占全国人口的10.69%) 的骨质疏松患者7000万人;每年由于疾病、交通事故和运动创伤等造成的骨缺损和缺失患者人数近1000万人;需要进行颅颌面等整形的人数有数千万人。这还不包括数目庞大的各类软组织、血液和器官疾病患者人数。
上述疾病的治疗均需要生物材料,从而为生物材料产业创造了巨大的市场。据统计,仅2008年,包括生物材料在内的生物行业总产值就已经突破8000亿元人民币。在“十二五”发展热点研讨会上,中国工程院院士张兴栋表示,生物医学材料的技术和产业都处于起步阶段,并在不断变革之中,我国生物医学材料市场正处于“井喷”前夕,前景比较广阔;保守估计,到2015年,将实现销售额200亿美元,同期国际市场份额为6.2%,带动相关产业收入将达600亿美元。
Three
滨海新区生物材料产业发展现状
滨海新区生物材料产业技术研发能力不强、产业基础薄弱,尚处于起步阶段。但关联产业如生物医药、新材料均是滨海新区核心产业,有一定的产业基础;南开大学、天津大学以及生物医药联合研究院等科研实力雄厚的教学与研究机构在生物医药、新材料等领域都有很强的科研实力,这对滨海新区今后发展生物材料产业提供了可能。由此可见,虽然滨海新区发展现状不尽人意,但是具有很大的市场发展潜力。
滨海新区研发能力不强,研究领域处于空白
根据布局在滨海新区的研究院所、高等院校等创新机构的研究方向发现,滨海新区虽然拥有国际生物医药联合研究院、中科院天津工业生物技术研究所、南开大学泰达学院、天津大学滨海工业研究院以及天津科技大学等生物领域的研究与教学机构,但对于生物材料或生物医学工程相关的研究基本处于空白。虽然南开大学和天津大学在生物材料领域科技成果产出较多,有较强的科研能力,但相关研发团队基本分布在市内的校区,辐射滨海新区的能力有限。
产品结构单一、企业数量偏少
滨海新区拥有生物材料领域的企业较少,产品结构单一,企业分布也较分散,没有形成完整的产业链。天津世纪康泰生物医学工程有限公司(原天津泰达生物医学工程股份有限公司)和天津国韵生物材料有限公司是滨海新区为数不多的生物材料公司。世纪康泰主要产品为人工晶体系列产品,而国韵生物材料主要产品则是可完全生物降解的生物基高分子材料聚羟基烷酸酯(PHA)及其应用产品,虽同属滨海新区但产品相关度低,再加上滨海新区相关企业稀少,无法形成有力的产业发展合力。
政策支持乏力,滨海新区相关政策处于真空状态
天津市有关支持生物材料发展的政策,仅有《天津市中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中,在生物医药及工程技术领域提到“医用纳米生物材料与技术,骨科植入材料和医用塑料技术与产品;”和新材料和纳米技术领域中提到“生物医学材料重点发展可控生物降解材料,具有天然生理功能的人工器官和组织工程材料,环境响应医用材料,研究材料的生物相容性及其评价方法。”,后续具体的支持政策没有出台,仅停留在规划层面。甚至在滨海新区十二五规划中也没有体现支持生物材料产业或生物医学工程领域发展的相关内容。
Four
滨海新区应对策略
结合滨海新区生物材料产业发展所面临的起步晚、研发能力不强、产业基础薄弱等问题,提出以下建议。
加强原始创新研究,重点突破
当前,滨海新区生物材料领域原始创新能力偏低,原始创新研究成果稀少。为改变这一局面,建议一是根据“自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来”科技工作的指导方针,以市场需求为导向,选择具有一定基础和优势、关系国计民生的关键领域,从滨海新区企业的紧迫需求出发,着力突破重大关键、共性技术,集中力量、重点突破,实现跨越式发展。二是积极推进企业、高校、科研院所的“产、学、研”合作,结合实际形势,积极研发新产品,推动产品升级换代,提高产品附加值。
整合研究机构,协同创新
根据研究基础、领域需求,整合研究机构和共享研究资源,避免散兵游勇独立作战,既可以避免重复研究,使科研长期处于低水平,也可以促进资源共享,提高研究水平,开发出更多附加值更高的产品,共同推动研究工作健康发展;理顺、构建材料合成与选择、体外实验、动物实验、临床实验等不同阶段的试验流程,避免因好的材料由于各种试验不能按计划完成导致无法报批形成产业化而造成不必要的损失;严格、规范和简化报批程序,鼓励跨领域、跨学科的科技人员协同创新,重视基础研究和应用研究的衔接,重视技术集成。
注重科技招商,填补空白
针对滨海新区生物材料领域产业基础薄弱、技术创新能力不强的问题,滨海新区应加大科技招商工作力度,以填补产业和技术空白为目标,以国家生物医药国际创新园、天津国际生物医药联合研究院、中科院天津工业生物技术研究所、南开大学泰达学院、天津大学滨海工业研究、天津科技大学等创新机构和滨海新区生物医药科技企业孵化转化载体、科技园区、科技企业孵化器、大学科技园等招商载体为招商引智平台,有针对地吸引技术能力突出、产品竞争能力强的生物材料企业和海内外高端人才来滨海新区落户,以期可以填补滨海新区产业技术空白,加速滨海新区生物材料产业全链条的形成。
整合社会资源,推动科技成果在滨海新区转化
建议由合适的组织或机构搭设风险投、融资平台,健全、完善风险投资体系,结合生物材料产业化须经历小试、中试、工业试验、市场开拓、 垄断期生产、稳定生产期和衰退期等7个阶段的特点全程跟踪,积极促进技术创新与成果转化;加大共性技术研究与共享,尤其是重大攻关技术。重视高水平公共技术平台建设,成立生物材料技术研究、开发的国家级、市级的公共技术平台、合作研究平台和技术转化平台以及人才培养的基地。
关键词 青稞产业;发展现状;问题;优势;对策;四川甘孜州
中图分类号 S512.3;F326.12 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)09-0329-02
青稞是大麦的一种特殊类型,青稞秸秆柔软香嫩,营养含量高,适口性好,是高原家畜的优质饲料。青稞籽粒品质优异,脂肪含量较低,蛋白质含量适中,并含有较丰富的膳食纤维、维生素、矿质元素等。大力发展青稞产业,对甘孜州的经济发展具有重要意义。
1 发展现状
1.1 生产条件情况
甘孜州位于四川省西部,青藏高原东南缘,幅员面积15.3万km2,辖17个县1个市325个乡镇,2014年户籍总人口约113万人,其中藏族人口约占82%。全州共有耕地面积9.08万hm2。属大陆性高原山地型季风气候区,复杂多样,地域差异明显。区域整体经济发展滞后,自我投入不足,农田基本建设严重滞后。青稞在甘孜州除泸定县外,其余17个县(市)均有分布。甘孜州种植青稞的垂直分布在海拔1 900~4 000 m之间,一般种植地区在3 000~3 800 m范围内。青稞种植品种以康青系列青稞品种为主,本地品种为辅。
1.2 面积和产量情况
近年粮食作物播面约7.33万hm2,其中青稞种植面积一直都为3万hm2左右,总产9万t左右,目前青稞平均产量为3 000 kg/hm2左右。
1.3 消费及产业化开况
目前青稞的主要利用方式还限于传统食品,深度综合利用研究、产业化开发尚处于起步阶段。最普遍的青稞食品品种是糌粑和青稞酒(藏酒)、“炒青稞”。产业化程度极低,青稞的消费量很少,农牧民缺乏青稞生产的供求信息。随着旅游业的不断发展,消费理念的变化,青稞外向消费开始形成。
2 存在的问题
2.1 农业生态环境脆弱
甘孜州属于青藏高原裸大麦主产地区,低温、霜冻、雹灾、泥石流等自然灾害频繁,州内大部分地区土地贫瘠,农业基础设施及农业扩大再生产的能力仍十分脆弱,设施农业和农田装备仍十分落后,生产基本还处于“靠天吃饭”的状况。
2.2 科研基础薄弱,良种推广速度慢,综合技术覆盖率低
科研基础相对薄弱;生产品种更换周期长,新品种推广慢,老品种混杂退化严重;没有完备的种子繁育加工体系,统一供种率低,全州良种化率低;现代植保技术措施未得到全面应用,在青稞生产管理中不防病、不治虫、不除草、不施肥的情况依然存在。
2.3 服务流通体系不健全,种青稞比较效益低
自给性生产观念、自然与交通条件阻隔和青稞自身的区域性消费特征使整个区域的青稞流通贸易处于一种原始无序状态,导致生产积压与需求短缺并存、贸易流通不畅。市场体系不健全,流通渠道不畅,单产与价格低,经济效益差,种青稞比较效益低,挫伤了农民种粮积极性。
2.4 良种与良法不配套
由于历史、自然、社会等因素的制约,青稞生产耕作粗放,栽培技术水平相对很低,管理粗放,投入较少,先进的栽培技术难于推广,使其生产水平不高,产出率低。即使有了良种,良法也不易配套,从而限制了新品种产量潜力的正常发挥。
2.5 加工技术落后
糌粑、青稞酒等青稞传统食品主要通过分散的手工作坊生产,很难批量走向区外市场,更谈不上产业化经营。青稞加工总体现状是新产品档次低、老产品不对路,有产能无原料,有原料没产能,而以加工促外消难度较大,导致比较效益低。
3 比较优势
3.1 独特的资源优势
与其他禾谷类作物生态区相比,青稞具有更强的适应不良环境与抗逆生存能力。同时,因为长期在不同区域种植,各区域都形成了大量适应本产区生态条件的青稞品种和资源类型,发展潜力和选择范围都很大。青稞是典型的高蛋白质、低脂肪、多纤维、多维生素、多矿质元素作物,青稞不仅是传统食疗作物,也是补充维生素与膳食纤维的极好来源和理想的保健粮食作物。
3.2 突出的生产优势
一是自然气候条件适宜,增产潜力大。二是技术进步、良种储备充足。以现代科技为主导的青稞生产技术体系基本形成,核心农区良种化率高达80%以上。不同时期的康青系列新品种在生产上应用,青稞产量增产显著。三是政策鼓励支持,周边形势有利。
3.3 食品安全优势
一是长期的民族信教习惯,群众一直抵制农药、化肥及诸多工业生活品的使用,也使实际污染降低到了最低程度。二是区域客观上长期封闭,与其他地区交流较少,现代农业技术应用推广普及程度低,化肥、农膜、农药等用量少,造成污染的可能小。三是甘孜州是世界上为数不多的尚未进行大规模工业开发的地区之一,基本上没有大的工业污染。
3.4 区位优势
甘孜州东连四川阿坝州和雅安市,南接四川凉山州和云南迪庆州,西隔金沙江与昌都地区相望,北接青海玉树州、果洛州,甘孜州是我国第二大藏区康巴地区重要组成部分,区域战略位置极为重要。
3.5 广阔的市场优势
一是青稞食品主体消费群体会随消费需求变化而持续扩大。二是青稞营养丰富,具有很好的方便食品和保健食品开发价值;青稞中的一些提取成分,经临床医学研究证明具有良好的保健和医疗作用,标志着青稞有更大的产业化加工价值;青稞是发酵工业的主要原料,在加工青稞酒、青稞啤酒、青稞干红、燃料酒精等方面都是主要原料,这充分说明青稞产业发展前景十分广阔。三是青稞生长在雪域高原,在这块净土上生产出的农产品可谓是无争议的“绿色食品”,这为青稞产业的发展创造了巨大的市场空间。
4 对策
4.1 加快发展青稞生产的指导思想
紧紧抓住国家、省加快藏区发展的历史机遇,以增加农牧民收入、提高青稞市场竞争力、促使青稞由自给性生产向产业化经营转变为基本目标;以全面提高藏区青稞生产能力,实现藏区青稞供求的区域平衡和总量平衡为出发点;以推动青稞流通体制建设、农田基本生产条件、良种繁育体系、科研服务体系为突破口。因地制宜,优化结构,改善品质,提高产量,在保证自给的同时,逐步提高精深加工和外向型消费比重[1]。
4.2 强化基础理论研究,实现科学研究超前化
强化青稞基础理论研究,配置先进的基础研究设施,倡导国家投资筹建青藏高原青稞研究中心,从生物工程和遗传工程的高度对青稞种质资源进行深入研究,为育种工作的发展奠定良好理论基础[2]。
4.3 建立和加强基地建设
建立和加强青稞基地建设,加强横向联合,做到产量、质量和效益同步提高。建立青稞原种、良种、专用青稞及产、供、销服务体系完备的青稞生产基地,建立一个种子的科研、生产、加工、销售、管理等环节共同发展、有机联系的产业化体系[3]。
4.4 加速成果转化
加快青稞良种选育工作步伐,选育适合不同生态条件的优良品种。加强良种良法组装配套技术的研究与推广。加强青稞科研队伍和技术推广队伍建设,健全服务体系,形成推广网络。开展青稞综合加工利用的研究,扩大青稞综合加工利用领域。重视劳动者科技文化素质的提高[4]。
4.5 重视青稞加工工艺
重视青稞加工工艺,开发保健食品、方便食品,如青稞饼干、青稞茶、青稞降脂胶囊等新产品,以提高青稞的经济价值[5]。
4.6 加强和完善市场体系建设
加强政府宏观调控,完善市场,疏通产销渠道,拓宽流通渠道,建立、健全青稞生产的农、工、贸市场体系,实行产、购、销、加工一体化服务。积极吸引资金和人才,围绕青稞产业开发,建设抓特色、创名牌的龙头企业;建立市场信息网络,加强市场体系建设,促进生产和销售[6]。
4.7 着眼长远,建立预警机制
甘孜州是农业生产灾多灾频的地区之一,建立青稞生产预警机制系统,以保证自然灾害发生时,充分利用已掌握的生产情况进行合理调度;建立生产预警机制还有利于青稞的生产、科研、产业化发展[7-9]。
5 参考文献
[1] 强小林,冯继林.中国青稞产业发展战略研究[EB/OL].(2008-10-17)[2016-03-30].http:///old/show.php?articleid=1765.
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[5] 冯继林,杨开俊.甘孜州青稞生产与育种成就[J].农业科技,2011(1):33-35.
[6] 贺风玲,刘梅金,卓玛草.甘南州青稞产业发展的优势及建议[J].甘肃农业科技,2009(2):35-37.
[7] 马生祥.青海省青稞加工产业发展现状及对策[J].安徽农业科学, 2013,41(10): 4620-4622.
【关键词】低碳经济;发展现状;对策建议
引言2003年2月,英国工贸部了《我们未来的能源—创建低碳经济》的能源白皮书,时任英国首相布莱尔在序言中首次提出了“低碳经济”的概念。所谓“低碳经济”是指以低能耗,低污染,低二氧化碳排放为基础的绿色经济,目的是最大限度地减少煤炭,石油等高碳能源的消耗。其基础是建立低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构,要求建立与低碳发展相适应的生产方式、消费模式和鼓励低碳发展的国际国内政策、法律体系和市场机制,其核心是技术创新和制度创新。
一、云南省低碳经济发展现况
作为世界上仅次于美国的第二大温室气体排放国,我国政府明确提出要积极发展低碳经济,国内一些省市已经积极行动起来。云南省,发展低碳经济优势突出,潜力巨大,因此,其发展低碳经济的进展状况受到了国家和省政府的高度重视。
1.云南省支柱产业低碳经济发展状况低碳经济的发展需要低碳产业的支撑。
按照低碳产业概念,烟草产业、生物资源开发创新产业、旅游产业是低碳产业,电力产业中水电也是低碳产业,云南五大支柱产业中有三个半属于低碳产业范畴。矿产业也在积极寻求向低碳经济的转型。
(1)烟草产业
烟草业是一个环境污染相对较小的行业,但基于国家和省政府对环境保护的日益重视,烟草业自身的改良也在不断进行之中。抽烟产生的有害物质有4000余种,其中包括二氧化碳,一氧化碳,尼古丁,焦油等,那么如何降低卷烟中一氧化碳,二氧化碳的含量就成为烟草产业发展低碳经济的关键。燃烧一支香烟,最终进入空气的一氧化碳约为90mg,二氧化碳约为135mg。05年我国销售香烟19328亿支,因此,由于吸烟进入空气的一氧化碳约为17.4万吨,二氧化碳约为26.1万吨。一氧化碳进入空气最终会转化为二氧化碳,也就是说每年排放到空气中的二氧化碳为43.5万吨。新品云烟“如意”是云南红云集团成立后回馈消费者的第一份厚礼,其在烟标上首次印有环保标志,根据国家局有关规定标注:烟气一氧化碳量13mg。以此类推,如果我国销售的香烟都为“如意”,那么,云南省将为全国每年减少37.2万吨的二氧化碳排放量。
(2)电力产业
云南省煤层气资源约4240亿立方米,抽采1亿立方米用于发电,可实现节能量9.5万吨标准煤。相当于减排21.375万吨的二氧化碳;“十一五”期间,示范完成电机系统节能改造示范工程1600项,其中完成600台高效节能电机替代落后低效电机,600台套风机、水泵低压变频改造,50台套高压电机变频调速改造。目标是年节能14万吨标准煤,相当于减排31.5万吨二氧化碳;燃煤工业锅炉节能改造工程,计划年节能22万吨标准煤。云南省电力产业40%靠火力发电,如果采用节能改造工程,将年减少49.5万吨二氧化碳排放。
(3)矿产业
云南地质结构复杂,金属矿和非金属矿都十分丰富,是中国有色金属重要生产基地,因此,也是治理二氧化碳排放的重点单位。矿产的冶炼过程是产生二氧化碳的主要途径。与电力产业一样,矿产业同样采用了燃煤工业锅炉节能改造工程,将减少49.5万吨的二氧化碳排放;余热余压利用工程,例如:1)钢铁行业:完成昆钢控股有限公司余热发电示范项目,年新增发电量11.4亿千瓦时,折合14万吨标准煤。2)水泥行业:完成云南瑞安建材48兆瓦新型干法水泥窑纯低温余热发电示范项目,推动昆钢嘉华、红塔滇西水泥利用纯低温余热发电。全省50%新型干法水泥窑实现装机发电,年新增发电量8.14亿千瓦时,折合l0万吨标准煤。3)焦化行业:在焦炭主要生产地曲靖示范完成两个焦炉煤气发电项目。回收60%焦炉煤气发电9亿千瓦时,折合11.061万吨标准煤。4)黄磷行业:在有条件的黄磷生产企业示范完成两个黄磷炉尾气发电项目。5)推广蒸汽冷凝水回收利用、蒸汽蓄热器项目,实现每小时回收100吨蒸汽冷凝水,年节约能源1.44万吨标准煤。每年共可减少至少82.125万吨二氧化碳排放。
2.林业的低碳经济发展状况,即清洁发展机制(CDM)项目的开展清洁发展机制(CDM)项目,是指发达国家间和发展中国家开展减少源的排放和增强汇的清除项目,产生的减排单位可以出让和买卖。简单来说就是发达国家从中国的清洁能源类项目中购买二氧化碳减排量,抵冲发达国家的减排义务。现阶段可计入CDM减排项目的林业活动限于造林与再造林,即林业CDM固碳项目。
由国家林业局与保护国际(CI)和美国大自然保护协会(TNC)合作,按照有关国际规则设计和操作程序,正在云南和四川,结合森林植被恢复和生物多样性保护,进行林业碳汇试点示范项目。该项目计划发展森林多重效益,包括生物多样性、碳汇、及社区发展。目前已开展的工作:一是筛选出了玉龙、隆阳、腾冲、双江4个县市区为森林多重效益项目(FCCB)优先发展县;二是召开了FCCB信息系统建设项目专家咨询会及设计报告会;三是成立了碳汇信息管理中心,通过招标的形式确定由云南师范大学地理学院及云南省林业调查规划院共同完成信息系统的开发。
二、促进云南低碳经济发展的对策建议云南省拥有丰富的水能,风能,太阳能,地热能,生物能,这些资源使得云南能源结构的转变成为可能;秀美的自然风光及浓厚的民族风情,为低碳经济的代表——旅游业的发展夯实了基础;云南排碳少(工业化程度不高),吸碳多(森林资源丰富)的经济特点,大大降低了发展低碳经济所付出的成本。
那么,云南应该如何利用自身优势,帮助各个产业,很好地发展低碳经济呢?1.烟草产业随着人类环保及保健意识的增强,烟草业不可避免地面临衰退,云南省的烟草业已经发展到顶峰,在未来的低碳竞争中并不占优势,对于贮备了大量资金却不知如何使用的云南烟草业,我认为应该在以下方面进行改革:一是拿出一部分资金投资其他具有低碳竞争力的产业,如旅游业,生物质能产业,实现共赢;二是积极研发烟草的其他用途,加快实现产业升级换代。
烟草蛋白具有食用价值。烟叶富含蛋白质,烤烟烟叶在10%左右,晒烟和白肋烟可高达20%。一些研究结果表明,植物叶蛋白尤以烟草叶片中可溶性蛋白(FI)含量高,FI蛋白中的各种必需氨基酸含量不仅均高于世界粮农组织(FAO)制定的蛋白制品中必需氨基酸含量标准,而且其中的酪氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸和亮氨酸都超过该标准1倍左右,比一些主要粮食作物如水稻、小麦、玉米、大豆蛋白质中的必需氨基酸含量都高。而且烟草再生能力强,一年可多次收获,烟叶产量高,利用鲜烟叶提取蛋白,其亩产量可超过大豆。
烟草具有药用价值。烟草中所含的泛琨10是目前治疗心肌梗塞等心脏病的特效药物。从烟叶中提取的烟碱具有使精神兴奋和镇静两方面的温和作用。最近的医学研究又发现,烟碱可以缓解托瑞特综合症,阿尔茨海默病、帕金森氏综合症、溃疡性结肠炎和注意力缺乏症;而且烟碱制成农药可防治农作物害虫,剩余物质可用作饲料和肥料。
2.以食品为重点的生物开发产业
生物产业是以再生性生物资源为主要原料,市场需求规模巨大,能源需求较少,污染性低,具备知识经济和循环经济的双重特征,是创造绿色GDP的“领航产业”。
如何利用自身优势,借助低碳经济的契机进一步发展壮大。一是要加大宣传力度,争取国际国内资金的支持。世界银行,各大投资性银行以及国内银行都对低碳融资采取着非常积极地态度;二是大力发展乙醇燃料。云南省
转贴于 主要采用木薯、甘薯等非粮作物生产燃料乙醇,而且现有的生产企业并未占用耕地,所以云南的发展前景看好。三是引进先进技术,发展以可再生植物资源为原料的产品。
3.以自然风光和民族风情为特点的旅游业旅游业同样是典型的低碳经济产业,随着人类物质生活的不断丰富,竞争压力的不断扩大,对精神愉悦的追求将成为势不可挡的潮流。我们要做的是,借助低碳之风,进一步壮大生态特色旅游。具体可从以下几点入手:一是拆除景区违规建筑,恢复生态原貌,积极推进生态饭店、生态旅馆的建设,提供以绿色食品为主的饮食和采用节能设备的住宿;二是积极开发新的景点,在创意上结合环保,策略上注意与其他景点的斜街,规划时充分考虑当地经济、人口、生物多样性和生态系统的承载力。
4.其他非支柱产业应如何应对低碳的挑战除了以上支柱产业,其他产业也在经济生活中扮演着重要角色,对减排二氧化碳同样肩负着不可推卸的责任。为此,政府应鼓励非支柱产业的兼并与合作,发展产业集群。这些产业由于种种原因,没能发展壮大,很难在践行低碳的过程中得到政府及国际社会的支持,在技术引进及结构转型中将遇到无法逾越的难关,根本谈不上发展低碳经济。与此同时,在生产过程中推行低碳方式,培养职工低碳意识,开发企业低碳精神。
5.直接的经济利益
以上都是间接通过节能减排来实现经济发展。低碳经济能否形成一个产业,其是否能带来直接的经济利益至关重要。清洁发展机制(CDM)项目,使我们看到了契机,它可以直接带来资金的收入,完全可以发展壮大为一个产业。
三、小结
发展低碳经济与贯彻落实科学发展观、建设资源节约型和环境友好型社会、转变经济增长方式的本质是一致的,不仅能够促进解决国内的能源和环境问题,而且有利于增强应对气候变化的能力,有利于从整体上提升国际竞争力。
参考文献
[1]胡宗洋.低碳经济与中国发展[J].科学对社会的影响,2008(1).
[2]何燕.昆明低碳经济情景分析[J].科学环境导刊,2009(1).
[3]王雪娜.我国能源类碳源排放量估算方法研究[D].北京:北京林业大学,2006.
一、美国
从“去工业化”到“再工业化”,美国正借“第三次工业革命”初露端倪的契机试图引领全球产业分工新的布局,重塑美国新的竞争优势。
(一)国家战略
近年来美国經济陷入低谷,美国开始实施“再工业化”战略。为刺激經济增长,解决就业问题,联邦政府对当前实体經济发展趋势进行了细致研究,制订了一系列发展计划。
(二)主要领域的发展现状
新能源。主要体现在太阳能发电产业、风电产业、清洁燃料和高效发动机行业等。美国的新能源产业已进入相对大规模的应用阶段,相关生产企业致力于降低太阳能发电和风力发电设备的生产成本,并积极研究和掌握关键核心技术。伴随智能电网(SmartGrid)的设计和建造,太阳能发电厂和风力发电厂正在加紧布局和建设。
新能源汽车。美国汽车制造商倾向于加强传统能源汽车的节能技术,混合动力汽车和纯电动汽车销量增长较慢。2012年3月,美国混合动力汽车和纯电动汽车总销量为5.2万辆。美国汽车制造商已在传统汽车节能技术上取得一定进展,提高了燃油經济性,减轻了材料重量,发动机也进入涡轮增压的直喷时代。
新材料。美国的新材料产业起步较早,在特种材料方面取得了很大进展。近年来,新材料不断与生物产业相结合,催生出新的发展方向。以美国为主导的“材料基因组”计划目前进展顺利。2011年6月白宫的“材料基因组计划”白皮书,有可能把新材料研发和应用的速度缩短为5~10年。
生物产业。美国的生物产业起步较早,目前发展迅速。联邦政府制订了“分子生命过程研究计划”,还大力扶植人类胚胎干细胞基础研究。另外,美国还积极设立生物技术产业园,在实力雄厚的大学和研究机构聚集的地区设立了5大生物产业园;食品药品管理局(FDA)对于采用生物技术方法生产出来的药品与传统药品给予平等待遇。
(三)优势和机遇
企业优势。美国拥有数量众多、实力雄厚的大型企业,同时也拥有一大批颇具活力的中小型企业,形成了良好的“金字塔”型企业数量结构。企业对于产业发展动向格外敏感,具有变革和转向的内生动力。
技术优势。美国具有技术上的深厚积累和先发优势,拥有众多科研人员和较完善的产学研用体系,一旦政策对路和市场条件成熟,便有可能在短期内突破技术瓶颈,迅速实现第三次工业革命所需要的技术条件。
创新环境优势。纳斯达克公司拥有和操作的纳斯达克电子证券交易机构主要面向创业型企业和中小型企业,现已成为全球第二大证券交易市场。2011年,美国10大风险投资机构共获利96.247亿美元,资助了众多创新创业型企业。
新成本优势。但随着經济发展和产业结构调整,一些新成本要素的重要性开始凸显。如美国的石油、电力等能源价格在世界尤其是发达国家中处于较低水平;同时,美国拥有完善的交通基础设施和流畅的运输管理体系,使其具有高效低成本的物流系统。
二、欧盟
2007年5月,欧洲议会宣布把第三次工业革命作为长远的經济规划以及欧盟发展的路线图。目前,欧洲委员会的诸多机构及其成员国正在执行第三次工业革命路线图。
(一)国家战略
持续低迷的經济增长和愈演愈烈的欧债危机使得欧盟各国重新认识到实体經济的重要性。近年来,英国、德国等国家和欧盟委员会相继出台措施,力争在新兴产业发展上占得先机,客观上对第三次工业革命的到来起到准备和推动作用。
(二)主要领域的发展现状
新能源。目前,欧盟的电力生产已經达到了能源多样化的目标,一些可再生能源技术的市场应用和产业,如光伏发电、风电等在近10年的年增长速度都在20%以上,可再生能源发展已成为欧盟能源领域的热点。法国目前拥有59座核反应堆,80%的能源来自核能,15%来自水电,5%的调峰用电来自煤和石油。
新能源汽车。近年来混合动力汽车增长较快,2010年达的10.7万辆。占据混合动力汽车销售前三位的分别是英国、法国和德国。欧盟的环境保护和能源废弃排放管制相当严格,即将于2014年执行的欧6标准规定几乎将达到汽车尾气零排放,促使汽车企业发展新能源汽车。生物产业。欧盟各成员国在生物产业上的研究和应用开始较早。
欧盟各国也纷纷确定生物技术的研发重点。如,法国将基因组学、癌症等方向确定为研究重点;英国相继设立了“生物技术协调指导委员会”、“医学研究理事会”、“贸工部”的生物技术处等专管部门;德国为专利技术成果的产业化提供20年的法律保护等等。
新材料。欧盟在航空航天材料、建筑材料、特种材料等领域具有领先优势。目前已相继制订了包括“第六个框架计划”、“欧盟纳米计划”、“COST计划”等在内的若干专项行动计划,计划在光电、有机电子、超导复合、催化剂、光学、磁性、仿生、纳米、生物医药和智能材料等方向有更大突破。
智能制造。欧盟十分重视数控机床工业的发展。目前,欧盟各国着重发展绿色机床、用户导向的智能机床,并努力发展突破性的高效加工工艺,将数控机床推广到新的經济活动领域。欧洲的工业机器人占据全球的半壁江山,已成为柔性制造系统(FMS)、工厂自动化(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动工具。
(三)优势和机遇
文化优势。欧盟各国的文化历来重视创新,引领第一次工业革命的蒸汽机及其后一大批重要的发明均诞生于欧洲,创新文化已經深入欧洲人的思想。欧盟委员会近日一揽子方案以释放文化与创新领域的潜力。重点关注技能开发、融资、开发新的商业模式、发展受众、帮助进入国际市场以及促进与其他领域的联系。
产业基础优势。欧洲各国很早就开始了大机械生产和工业化发展。欧盟成立后其内部的市场一体化进程不断加快,资本、人才、原材料和产品等要素的流通成本显著降低,金融、咨询等服务行业也实现了跨国經营,更大的市场、更多的生产要素和更加广泛的竞争,具备了第三次工业革命的产业基础。
技术工人优势。欧盟国家拥有众多技术工人,长期积累下来的經验和较高的知识素养使其既能够出色完成现有工作,也能较快接受新事物、学习新知识和技能,从而适应新的产业形式。欧盟国家的人口流动性相对较低,劳动力队伍较为稳定,技能和經验能够得到传承和扩散。
三、日本
日本向第三次工业革命迈进,主要体现在高度信息技术和新能源管理的结合上,可再生能源用高度信息技术控制。
(一)国家战略
日本依托于自身国情,对涉及第三次工业革命的新兴产业各行业领域进行了积极部署和发展,利用既有优势积极发展本国所亟需的产业门类。
(二)主要领域的发展现状
新能源。目前,日本在新能源领域拥有诸多世界领先的技术。此外,自上世纪80年代起,日本就开始发展风电、太阳能发电、生物能、废物发电等新能源。按照日本官方的预测,到2030年,日本对传统能源的依存度将仅有40%。
新一代信息技术。日本处于全球电子信息产业的核心圈和产业链的高端,是世界电子信息产业的第二大国,在微电子、光电子产品以及计算机等方面处于世界领先地位。目前,日本的半导体产业收入占全球的1/5,消费电子占全球的16.5%,电子设备占全球的13.9%。
新能源汽车。目前,日本混合动力车已形成产业化,丰田、本田、日产等日本厂商的混合动力汽车不仅在国内热销,在国际市场上也令其他国家厂商望其项背。同时,日本非常重视燃料电池和生物燃料等技术开发,并且为推进新能源汽车以及环保汽车实行“绿色税制”。
智能制造装备。日系工业机器人公司主要有安川、OTC、松下、FANUC、不二越、川崎等,生产的机器人占世界70%以上的份额,为提高工业生产效率和人们生活水平提供了重要的途径,被广泛应用于焊接、油漆、组装、操纵等领域。
新材料。日本在新材料领域比较突出的有两个方面,一是精细化学品,二是碳纤维。日本的化工企业在世界各主要的精细化学品细分市场均占据很大的份额。日本企业在碳纤维和芳纶纤维等高附加值材料也上具有很强的国际竞争力,日本企业占据了近70%的世界碳纤维市场份额。
(三)优势和机遇
体制优势。第三次工业革命的新兴产业领域主要由日本企业主导推进。政府以“产业政策”和“行政指导”为新兴产业提供了良好的外部环境。比如,政府为家用太阳能、新能源汽车等产品提供了高额补贴和极为优惠的免税政策,在“大飞机”等需要“国家意志”的行业,日本政府同样积极制订发展战略,提出行动纲领。
文化优势。日本是传统的技术大国,且“技术立国”思想深入人心。在全球金融危机中,日本企业受到冲击相对较小,主要大企业的现金流普遍较为充裕,所缺的仅是有长远前途的投资对象。在雄厚资本支持下,近年来,在核电、高速铁路、新能源汽车、太阳能电池等产业,日本企业正在加大投资,抢占产业制高点。
市场优势。相对于欧盟各国,日本人口众多;相对于其他人口大国,日本的国民人均收入水平较高。较大的国内市场需求量,为本国企业提供了充分的保障。同时,二战以来飞速的发展使得日本国民习惯于接受新事物,乐于尝试新产品和新工艺,这也一定程度上促使日本企业在經济形势不好的时候仍然致力于创新研发。
创新效率优势。凭借长期以来的技术积累、高效的科研制度、充裕的科研投入和經验丰富的科研队伍,日本企业和科研机构在基础技术研究、应用技术研究和新产品研发等方面具有很强竞争力。日本企业在技术与市场衔接上拥有良好机制,使二者形成良性促进。在内部运营、科研设计、质量管理和控制、营销服务和市场推广等方面也普遍拥有较高水平。
四、启示
(一)需要充分发挥既有优势
第三次革命虽然对制造业带来巨大影响,但要在发挥既有优势的工业基础上,确定未来新的竞争优势。日本、德国等工业强国的发展經验表明,工业基础能力水平决定了工业整体素质、综合实力和核心竞争力,凭空而为难以成就第三次工业革命。从第三次工业革命涉及的产业领域看,需要依托既有制造业基础生产大量装备设施,才能在足够大的区域范围内构成第三次工业革命的现实基础;第三次工业革命所依托的产业链条和技术需要通过传统产业的持续发展得来。
(二)集中力量突破一些重点领域和关键环节
为了在第三次工业革命之中寻找新兴的产业增长点,各国纷纷制定了战略、计划、行动等措施,圈定未来发展的重点领域,并给予大力支持和引导。迎接第三次工业革命到来,关键是发展一批符合第三次工业革命特征和要求的特色产业。从各国发展情况看,重点领域的选择必须结合本国产业发展实际和未来市场需求的变化。为了实现重点领域的加速发展,必须突破一批薄弱环节、关键环节和共性技术。美国、欧盟、日本等国家和地区在财政吃紧的情况下,都纷纷出巨资,对第三次工业革命相关产业给予了大力支持。
(三)突出科技创新和产业发展的全链条管理
科技创新是产业发展的不竭动力。发达国家在推动新兴产业发展过程中,突出强调科技进步和技术创新。科技进步和技术创新是新兴产业发展的保证,在新兴产业发展阶段,政府管理上必须注重对产业全链条的管理。从发达国家发展經验看,必须推进重点领域产业链改造升级,完善新兴产业链条,形成一批先进的规模化生产能力。努力营造产业发展的良好环境,积极培育消费市场,提高要素保障水平。
关键词:中医临床治疗 藏象学说 脏腑辫证
【中图分类号】R2 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2013)10-0514-02
藏象学说在中医临床治疗中最为丰富宝贵的治疗方法就是将脏腑学说与临床实践相结合,脏腑辫证作为最常用、最实用的辫证方法,是祖国医学各种辫证方法中比较具体的辫证方法,辫治疾病,最终要落实到损及何脏腑,这样才可将病因病机阐述得更为透彻,更能明确地指导治疗;这样在用药时才能有鲜明的针对性。
1 肝胆学说
调畅气化以治肝病。由于张锡纯强调肝主气化,肝病多关系气化,因此治疗肝病必须调畅气化。调畅气化的关健是个“通”字,肝虚补之以通,肝实泻之以通,疥则活之以通,疾则化之以通。万变之中,无非疏通气化,气化一通则诸病皆除,如肝虚助人生发之气,黄茂振奋肝气,补益肝气;肝郁以柴胡升举。不任升举,代之以茵陈、生麦芽条畅;若肝郁、肝火,则或培中宫,或位金平木,皆以条畅气化为务。
敛肝救脱。脱证系指阴阳相离,其气脱越,生命垂危的病理反映。张氏主张以山芡肉浓煎顿服以敛肝救脱,并立有既济汤,来复汤等方,皆重用山芙主将。山芙肉“大能收敛元气,振作精神,固湿滑脱”故善救脱。可见,张氏在救治脱证方面独具一格,在肝胆学说上开阔了视野,拓宽了境界。
肝胆同治。施氏观察111例慢性肝炎患者,超声影像学检查提示胆囊增大者23例,胆囊壁增厚、毛糙者37例,胆囊区回声增强、出现光团者8例,胆囊S型扭曲11例,胆囊姜缩17例。根据肝胆同治、疏肝利胆原则治疗后,患者肝功能改善的同时,超声波检查所见胆囊病变亦相应好转。严氏等发现353例病毒性肝炎患者中合并胆囊异常者占64.02%,治疗结果显示肝胆兼治组较单纯治肝组疗效为佳。
2 脾胃学说
蒲辅周认为凡病之发生、转归莫不与脾胃有关。提出:察病先察脾胃强弱,治病先顾脾胃盛衰,如果脾胃生气受找,则损怯难复,所以治疗外感、杂病,处处要注意保护胃气。谆告:胃气的存亡是病者生死的关键,而在治疗中,能否保住胃气,是衡量一个医生优劣的标准。施今墨治内伤病,在崇尚东垣学说,重视脾胃气机升降的基础上,自拟治脾胃十法,即温、清、补、消、通、泻、涩、降、和、生等。以上十法,临证时,当结合有关具体情况,可“数法并合”。务求辫证准确,方药无误,才能奏效。董德愚对脾胃学说深有研究,且多有阐发,治病以调理脾胃为主,以量老先生为代表应用脾胃学说自成一家。董氏执简驭繁,便于掌握,将脾胃病治疗分为益气、养阴、升举、温中、清热、理气、祛湿、攻下、消导、固涩十法。根据临床具体证候,每法又分为数法,或数法合用。十法以益气为首,针对脾胃气虚,首先当以益气为法,主以四君子汤。益气之为用,非止一端,及脾为生化之源,五脏之本,故益气亦可生血,益气亦生精,益气亦可固脱。益气之法,化栽活用,层出不穷。而后升举法,养阴法针对脾胃阴虚、以养阴为法,针对脾阳不足、以温中为法等十法。至于肝脾不和、心脾两亏、脾肾两虚、脾病及肺、肝气犯胃等脏腑相关病机,或调他脏以治脾,或治脾以调他脏,或两者并调,皆贵在审证求因,治病求本,标本先后,轻重缓急,均应胸有成竹,有条不紊,方可收到预期效果。
3 肾命学说
因“心本于肾”,故心血管系统中的肺心病、高血压、冠心病等常出现肾阳衰、肾气不足,肾阴虚或肾阴阳两虚等病理现象,可用温肾命,或滋肾阴,以及阴阳双补等治法。北京西苑医院综述肺心病治疗中指出:肾命虚型是常见的类型,而温补肾命等法,是治疗肺心病水肿、哮喘的常用方法。
运用肾命相火理论,在妇科许多疾病中,都可用益肾的方法治疗。有学者提出:月经不调、闭经、子宫功能性出血、带下、不孕、先天流产等疾病都与肾命有密切关系,而用滋补肾命的治法取得疗效。上海有人报导用地黄丸为主,治疗无排卵性功血100例,全部病例均获控制周期,有72.8%出现排卵,有23.2%怀孕。绝经期综合症,有人用温肾清上汤治疗,取得较好的疗效。
4 脏腑相关理论的使用
从50年代开始已用中医药治疗再生障碍性贫血(简称再障),当时以补气养血为主;60年代始从脾肾论治,至70年代摸索出以补肾为中心治疗疗效最佳。脾肾二者关系密切,脾为后天之本,肾为先天之本,脾主运化水谷精微,需借肾中阳气的温煦;肾藏精气又有赖于水谷精微的不断补充与化生。脾与肾是后天与先天相互资助和相互促进的关系。因此,在补肾为主治疗再障的同时,绝不能忽视脾的作用。若脾失健运,即使投以补药,药效也很难发挥效用,因为药物必须由脾来转达,补脾药既可使脾气健运,以增加药物的利用率,又可侠患者的食欲增加,精血生化有源。所以,补肾应兼顾健脾,投补脾药以多少为度,唐容川的“血家属虚劳门,未有不议补者也。当补脾者十分之三四,当补肾者十之五六”的论述仍有实用价值。
此外,近年对老年性痴呆(SDAT)的治疗,根据其脏腑功能失调,阴阳失衡的病因病机,而分别从心、从肾、从肝等论治,均取得了一定的疗效;以心为本,五脏相关治疗冠心病,邓铁涛教授认为,冠心病其病位在心,但与他脏相关密切,治一脏可以调四脏,调四脏可以治一脏,此即张景岳五脏之气互为相使之意;邓教授治疗心衰的两个中药制剂-暖心胶囊、养心胶囊,就是在“以心为本,五脏相关”的理论指导下研制的,广东省中医院内科六病区运用邓教授上述方药,以理脾法治疗心脏手术围手术期并发症初步取得良好疗效,并成为治疗常规。
参考文献
记者:生物技术领域是最具活力的高科技领域。 从20世纪70年代,以DNA重组技术成功为标志的生物技术诞生后,生物技术不断被应用到健康、植物及环境等领域。我国作为人口众多的发展中大国,是一个对生物技术产品有着多种潜在需求的巨大市场,市场前景非常广阔,我国目前生物技术发展现状及前景如何?
王宏广:经过近20多年的快速发展,我国生物技术正在实现从跟踪仿制到自主创新,从实验室探索到产业化,从单项技术突破到整体协调发展的根本性转变。总体水平在发展中国家中居于领先地位,少数领域已经进入国际先进行列。
生物技术现在已经广泛应用于农业、医药、轻化工、环保、能源等重要领域,对提高人民健康水平,提高农牧业和工业产量与质量,改善环境正发挥着越来越重要的作用,孕育着巨大的经济潜力。中国被公认为是全球最大的生物产品潜在市场,具有集中力量办大事的制度优势,也有资源、人才和潜在市场的等优势。据不完全统计,我国拥有动植物、微生物约26万种,是生物资源最丰富的国家之一。在20世纪的最后20年里,我国生物产业迅速崛起,涉及现代生物技术的企业约500家,从业人员近5万人,其中涉及医药生物技术的企业300多家,涉及农业生物技术的200多家。北京、上海、广州、深圳等地已建立及正在筹建中的生物技术园区20多个。改革开放以来,我国相继开展了分子遗传学、基因工程、细胞融合、酶工程等新学科新技术的研究。据不完全统计,去年我国用于这一领域的研发投入较之1999年增加了3倍。目前分布在全国各地的299家科技园区中,有100多个均有生物技术研发的项目。我国未来5-10年,生物技术发展的重点领域是基础生物学、医药生物技术、农业生物技术、环境生物技术、生物多样性、生物安全等。
随着科学技术的发展,生物技术紧随信息技术之后,掀起了科技发展的新,成为社会发展的发动机。有预测认为,到2020年我国生物产业的市场总额将达2万亿人民币,有望成为支柱产业。
记者:我国生物技术研发水平在发展中国家中居于领先地位,少数领域已经进入国际先进行列,那么,其产业化程度如何,是否同样处于领先水平?
王宏广:需要澄清一个概念,人们通常认为的生物技术产业,多数是指现代生物技术产业,也就是生物医药产业,这一产业正在迅速崛起,总体规模还不大,而传统生物技术产业已经为经济发展、人民健康、社会进步做出了巨大贡献。从这个意义上说,生物技术产业并不是一个完全新兴的产业,它是一个既传统又年轻的产业。
说他传统,是因为生物技术已经过一个漫长的发展过程,在这一过程中,许多生物技术已发展成熟,融入到我们的日常生活中,使得我们容易“视而不见”,如疫苗、抗生素、维生素、啤酒、味精、酱油、醋等都是生物技术产品。如今,传统生物技术产业在我国早已成为一个具有4000多亿元产值的产业。说他年轻,是因为近一、二十年来,现代生物技术与信息技术的结合,使人类在基因工程、细胞工程、发酵工程等方面取得了新的突破,从而展现了医疗、农业等领域发生革命性变化的前景。
总体来说,我国生物技术产业初具规模,而且发展迅速。2005年我国生物产业实现工业增加什已达2000亿元人民币(包括传统生物产业及现代生物产业),其中现代生物产业的产值达600多亿元,已拥有生物技术企业270家,共批准了30多种基因工程药物和疫苗;农业生物技术的发展也带来了巨额的经济效益,仅转基因抗虫棉每年为农民至少增收50多亿元;工业生物技术产品中仅氨基酸的年销售额已逾100亿元,发酵有机酸以柠檬酸产业为主,其产量占世界总产量的1/3,出口量一直居世界第一;天然药物的市场容量近400亿元;保健品等生物产品市场前景非常广阔;其他如生物能源、生物材料、组织器官工程等都将给人类的生活带来巨大的变化,产生巨大的经济效益。特别是组织器官工程、基因组研究和后基因组研究等新兴领域,目前大多还处于研究阶段,产业化的程度还不是很高,没有表现出巨大的经济效益,但是由这些技术所带来的变化,将彻底改变人类社会的生活和生存方式,蕴含着巨大的经济效益,具有广阔的发展前景。
应该说,我国生物产业总体上与发达国家有很大差距,技术产业化程度、产业规模等与发达国家间存在较大差距,但在基因组学、蛋白质组学及干细胞等生物科学前沿领域,我国有着较强研究能力,为生物技术及产业化发展奠定一定的基础。我们预计到2010年,我国生物技术研究开发水平达到或接近国际先进水平,在若干重要领域达到国际领先水平,生物产业工业增加值将达到4000亿元以上;到2020年,力争进入生物技术强国行列,生物产业增加值达到2万亿元。
加速发展,我国生物技术与产业有望用15-20年的时间内跻身世界前列。
记者:我国农业生物技术成就十分显著,特别是我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家,累计增产粮食3500多亿公斤,在此基础上,我国的超级杂交稻研究又取得了新的突破,每公顷产量突破了12吨,国际上提出的超级稻指标首先在我国实现。是不是可以说,农业生物技术推动第二次“绿色革命”提供了技术可能?
王宏广:农业生物技术将推动第二次“绿色革命”我提出已经五年了,并且专门请教了第一次“绿色革命”之父诺曼布勒格等五位诺贝尔奖获得者。农业生物技术将创造动植物新品种,创造新肥料(生物肥料)、新农药(生物农药)、新地膜(可降解地膜)、新食品与饲料添加剂,全面提升农业综合生产力,推动第二次绿色革命。第二次绿色革命将比第一次绿色革命对农业的推动力更大,影响面更广,作用时间更长,效果更持久。
全球转基因植物的应用面积在生物安全的激烈争论中迅速发展,而各国对转基因植物研究的支持力度从来就没有减少过。据国际农业生物技术应用服务机构(ISAAA)的统计,2005年全球近20个国家种植转基因作物,种植面积已经超过1.2亿公顷,近9年增长了50倍。我国转基因棉花已经占棉花种植面积的64%,每年可为农民增收70多亿元。转基因水稻、玉米的研究工作已经完成,具备了产业化的条件。转基因大豆、油菜、草、林木的研究也取得了重要进展。400多个农作物品种进入了安全性评价阶段。我国有15亿亩不能很好利用的盐碱地,大力发展抗盐碱的植物,至少可增加1亿亩耕地,种植纤维、能源等植物,能够有效地减轻能源、木材短缺的压力。
另外,胚胎移植技术、克隆技术的应用将加速动物品种的更新换代,培育出超级猪、转基因鱼、高产奶牛等新品种。我国生物肥料、生物农药不断取得突破,已经进入边研究边产业化阶段,能够部分替代化学肥料和化学农药,不仅能减少环境与食物污染,而且能降低生产成本,增加农民收入。
可降解生物地膜的生产技术已经成熟,在石油价格高位运行的情况下,完全可以替代化学塑料,不但能从根本上解决农田“白色”污染问题,而且能够大量节约进口地膜原料的费用。
记者:在医学领域,我国生物医药正在成为新的经济增长点,生物医药技术将推动第四次医学革命,人均寿命将进一步提高,可能使人人都变成寿星,生活质量也进一步提高,它为医药生物技术为提高人民健康水平发挥了重要作用。
王宏广:是的,医药生物技术将从疾病预防、疾病诊断、药物研制、生物治疗、器官移植等方面,推进第四次医学科技革命,全面提高人民健康水平,延长人类寿命。
我国是世界上疫苗生产与使用量最多的国家,人均寿命已经从1949年的37岁提高到2003年的72.8岁,疫苗在预防重大传染病,增加平均寿命中发挥了不可替代的重要作用。目前,我国预防疟疾、霍乱等疾病的疫苗已经进入应用阶段,SARS疫苗、预防性艾滋病疫苗、治疗性乙肝疫苗等已进入临床研究阶段,疫苗的研制与应用将大幅度提高对重大传染性疾病的预防能力。
我国生物药研发与制造能力大幅度提高,正在形成化学药、中药、生物药三足鼎立的药物新格局。全球已能生产针对200多种疾病的500多种生物药物,使3.25亿人受益,近700个生物药正在临床试验阶段。截至2005年底,我国已经生产使用30多种生物药,还有150余种生物药已经进入临床试验阶段,其中一类新药占1/3左右。生物制药正在成为新兴产业。
目前,世界上已经有骨、软骨、皮肤、肌腱等近20种组织(器官)工程产品进入临床试验或应用阶段,基因治疗、细胞治疗将使一些疑难病、遗传病得到根除,生物芯片、基因诊断、免疫诊断等高新技术将带来病原检测与疾病诊断技术的革命性变化。以再生医学、基因治疗为代表的第四次医学革命逐步形成。
记者:有人说,生物能源的兴起,会使生物柴油逐步取代石油,生物技术在缓解能源短缺形势方面有着不可估量的作用。
王宏广:的确,全球生物质能的储量为18000亿吨,相当于640亿吨石油。我国生物质能至少有相当于3个大庆的能源产出量。发展生物质能,有效利用部分生物质能,至少能够形成1个"绿色大庆",有效地缓解能源短缺的压力。利用荒地、南方草地、盐碱地等发展生物质能,不会与人争粮、与粮争地。目前,我国利用以陈化粮、高粱、甘蔗、甘薯生产燃料酒精的技术已基本成熟,在石油价格45美元以上时,已经能够做到不需要国家补贴,只要在税收政策上给予支持,就能进行规模化生产。我国生物柴油生产工艺也已取得重大突破,生产成本明显下降,有望在近期实现产业化,而国外燃料酒精、生物柴油已经进入产业化阶段。在当前石油价格高位运行的情况,我国石油资源短缺的形势下,发展生物质能已经是一个战略的选择。
记者:世纪之交网络经济全面崛起,其中一个重要的原因就是网络技术带来了传统产业的革命性变化,生物技术也会带来传统产业的变化吗?或者说,把基因、细胞、蛋白质等与农业联系起来很自然,把这些名词与工业联系起来却比较难,您能谈谈生物技术对工业的影响吗?
王宏广:我国已经进入高速工业化的阶段,已经成为世界重要的制造业基地,但是资源过度消耗,大量废物、废水、废气的排放,导致越来越严重的资源与环境问题,必须转变经济增长方式,利用现代工业生物技术,能够有效地改造传统产业,提高经济效益,减少环境污染。
工业生物技术将推动化学工业的第三次技术革命。一是利用生物催化替代化学催化,将使纺织、造纸、皮革、化工等领域大幅度减少化学废物产出量、提高产品纯度,走出一条低资源消耗、低污染物排放、高效益的新型工业化道路。化学工业中将广泛使用生物催化剂,可以进一步提高效益,大幅度减少废物产出量、提高产品纯度;纺织工业中采用生物技术,可减少纺织品在染色和修整过程中毒性副产物的产生;造纸工业中采用生物工艺,可显著降低制备纸浆过程中毒性副产物的排出量。二是用生物质为原料替代部分化石原料,可改变化学工业对石油产品的依赖。我国化工材料的市场需求额高达5000多亿元以上,发展生物化工能够形成千亿元的生物化工产业。还可以利用玉米和大豆等生产"绿色塑料",减少石油用量。三是利用生物技术可以研发新型食品添加剂、保鲜剂,进一步提高食品的质量。而发展功能食品,加速第四代食品产业的形成,创造新的就业机会;饲料生物技术产品将逐步替代传统的添加剂,加速饲料工业与发达国家饲料标准的接轨。
生物资源的深度开发还将培育一批新的生物产业。一是培育具有特殊用途的植物,如纤维植物、油脂植物等新品种,为工业、精细化工提供重要的原料和制剂等;二是大规模筛选和提取微生物活性物质。研制100种以上抗肿瘤、抗真菌、抗病毒、酶抑制剂,新型人用、畜用和农用抗菌素等微生物药物,开发和生产治疗及诊断类生物制品,并实现产业化。
海洋生物产业逐步兴起,促进海洋经济的发展。一是发展海洋药物,形成一批海洋药物及保健品;二是从海洋生物中克隆一批重要的功能基因;三是海洋生物材料、海洋生物酶的研究与应用。
记者:美国著名未来学家保罗先生预言:“推动社会发展的代表科学将由信息科学转为生物科学。” 显然,21世纪是生物技术、生物经济的世纪,如果谁拥有生物经济的优势,谁就拥有综合国力的优势,生物经济已经成为新的经济增长点。是否可以说, 以生物经济为主体的第四次浪潮,将像以往三次浪潮一样,对经济发展和人类进步产生巨大的推动作用?
王宏广: 进入21世纪以来,科学技术日新月异,信息技术方兴未艾,新材料、新能源、航空航天技术等高新技术不断取得重大突破,而生命科学、生物技术则以更加迅猛的速度发展,以生物技术为主导的新科技革命正在加速形成,生物经济已经成为网络经济之后的一个新的经济增长点,生物经济正在推动第四次产业革命浪潮的加速形成,对经济发展和人类进步产生巨大的推动作用 ,主要表现在以下几个方面:
一是形成新的经济生长点,使经济发展上一个新台阶。人类在食物、住宅、汽车等基本需求满足之后,进一步的追求必然是健康、环境,以及精神享受。生物技术产业正是顺应了这一历史潮流,将促进健康产业、环境保护产业、绿色经济、循环经济的发展,大幅度促进经济增长。
二是推动医学史上的第四次革命,提高人类健康水平。现代生物技术使疾病诊断、治疗和预防手段产生革命性的变化,使医疗技术发生质的飞跃,使人类更健康、更长寿。生物技术将推进自公共卫生制度建立、与麻醉术、疫苗和抗生素应用之后的医学史上的第四次技术革命。
三是推动第二次绿色革命,改善人类膳食水平。转基因技术、组织培养技术、动物胚胎移植与克隆技术,以及生物肥料、生物农药、新型饲料添加剂的应用,将大幅度地减少化学农药、化学肥料对农田、环境污染,推动种植业和养殖业变革。
四是创造新的生物品种,改善生态环境。植物抗旱、抗盐基因的发现与应用,将有可能有效改变10亿亩干旱地区的生态环境,使5亿亩不毛之地、盐碱地变为良田。用于废气、废水、废渣处理的基因工程极端微生物的应用,可降解生物塑料产品的产业化推广,将会解决工业排放、白色垃圾等环保难题,有效改善生态环境。
五是发展绿色能源,缓解能源短缺压力。全球生物质能量的储量为18000亿吨,相当于640亿吨石油。生物能源将会使作物秸秆等废弃的有机物成为能源,缓解化石能源不足的危机,为石油短缺国家解决能源危机问题找到一个较为经济的途径。利用“绿金”代替“黑金”,开发生物乙醇、生物柴油、生物发电、生物氢等生物质能将部分替代日渐枯竭的化石燃料,已经成为许多国家的能源战略。
六是冲击传统伦理观念。基因身份证将个人的病症、性格等方面的信息贮存在身份证上,必然会影响人的隐私权。干细胞、组织工程、器官移植技术的应用,将对人传统伦理观念产生强烈冲击。
七是生物安全将成为保障国家安全的关键。必须认识到生物技术是一柄双刃剑。SARS之后,越来越多的人认识到,生物战将彻底改变传统战争的方式与后果,没有对生物战剂、生物恐怖的防御与应对能力,就不能从根本上保障国家安全。
生物技术:
生物技术是对经济、社会可持续发展和人与自然协调发展具有重大带动作用的高新技术。生物技术的本质是获得、理解和使用包含在生活性生物体遗传材料里的信息,使其具有生产价值。从这一意义上说,生物技术包括遗传控制特性信息的发现和使用,并结合当前的技术能力来改变这些特性的表现形式,或培育出某些特性被增强的生物体,以减少自然环境对人类的限制。根据目前生物技术的发展现状,通常可分为传统生物技术和现代生物技术。现代生物技术是在分子生物学基础上发展起来的,包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程,其中基因工程技术是核心。
生物产业:
生物技术产业包括传统生物技术产业和现代生物技术产业。现代生物技术产业包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程。现代生物技术产业主要是医药生物技术、农业生物技术、工业生物技术,如天然药物、保健品、环保产业、生物能源、生物材料和组织器官工程等。生物技术产业的发展将最终解决世界人口、粮食、环境、健康、能源和海洋等影响二十一世纪人类生存的重大问题。
生物经济:
生物经济是以生命科学与生物技术研究开发与应用为基础的、建立在生物技术产品和产业之上的经济,是一个与农业经济、工业经济、信息经济相对应的新的经济形态。
中国生物技术发展中心简介:
中国生物技术发展中心是1983年11月3日经国务院批准成立的机构,直属国家科学技术部。
【关键词】 中药资源;中药经济
“十一五”时期,我国大力推行循环经济,建设资源节约型、环境友好型社会,大力发展生物产业,这给中药经济的发展提供了良好的机遇。中药经济的发展面临两方面的约束:一是需求约束,人们卫生保健的需求中,一部分是对中药的需求;二是中药资源约束,中药资源是一种自然资源,中药经济的发展必然对资源进行消耗。从我国中药发展的现状来看,中药资源的约束越来越突出。从经济角度而言,资源永远是稀缺和有价的,它是生产函数的基本变量,中药资源的禀赋及供给情况决定了一个国家中医药事业的长远大计及中药企业的经济增长路径。中药资源的有限性引发了对经济可持续发展的思考,资源提供了经济发展的动力,也自然地确定了经济可持续发展的边界。对资源研究的重点应该转向资源的永续利用与社会经济的持续、协调发展,必须考虑资源约束和环境承载能力。资源生态、资源经济成为主要研究领域。笔者将对这一问题进行分析和探讨。
1 我国中药经济发展的现状
中药是一种古老而又年轻的资源。中药的发展和我国几千年来的文化密不可分,但在新时期,中药经济的发展面临现代医药的冲击和市场经济条件下新的需求,因此,中药产业又是一个相对年轻的产业。我国中药经济的发展现状表现在以下两个方面。
1.1 发展迅速
随着物质生活水平的不断提高,人们对卫生保健的要求也越来越高。中药在满足人们卫生保健需求方面有独到之处。中药材属于天然植物资源,在绿色经济发展迅猛的今天,中药材格外受到人们的重视;同时,中医药理论讲究标本兼治,这与现代医学理论截然不同,疗效更全面而不良反应更小。再者,现代技术的不断发展给中药的普及提供了更多的手段。在这样的条件下,中药经济维持了比较高的增长率。据统计,2005年上半年,医药工业共实现利润169.6亿元,其中中成药实现利润43.26亿元,占全行业利润的1/4,同比增长了17.86% [1]。
1.2 面临中药资源紧缺的约束
中药资源紧缺的约束对我国中药经济的发展形成了重要挑战。据全国中草药资源调查显示,我国现有的中草药种类为12807种,其中药用植物11146种,药用动物1581种,药用矿物80种。对320种常用植物类药材统计表明,其总蕴藏量达850万吨[2]。近几年,国外企业竞相低价收购我国中药材和提取物的现象愈演愈烈,中药资源的可持续利用问题日益突出,一些跨国制药企业凭借其技术优势与巨大的财力,纷纷用越来越低的价格,掠夺性地从我国购买优等药材和提取物或粗制品,已造成某些物种的濒危,如现在野生的麻黄、甘草已很少[3]。中药资源虽是可更新的自然资源,但对药用动植物进行掠夺式的采集和捕猎,忽视了动植物的生长和增殖规律。另外,很多地区盲目砍伐森林,不适当开垦农田,破坏了药用动物、植物的生存环境,使自然生态失去平衡。这些人为原因导致了某些中药资源种类的枯竭,减弱了资源的再生能力。资源的再生量跟不上需求量的增长,供需矛盾就会日益突出。
2 中药资源约束中药经济增长的理论分析
基于中药资源和中药经济的经济属性特征,有必要从经济学角度对其进行研究探讨。
中药经济增长需要使用生产要素(劳动与资本)和中药资源。经济增长依赖于大量中药资源的投入,中药资源的供给状况制约着经济增长的状况。假设商品的生产函数y为资本k、劳动力l、中药资源投入a的函数,即:y=f(k,l,a)。其中,y是产值,k代表资本,l代表劳动力投入,a代表中药资源消耗的数量。c=(k,l)代表生产中除中药资源之外的其他成本。
为便于分析,我们假定一定时期内生产技术水平和资本投入固定,劳动和中药资源要素边际报酬递减,两种要素之间可以互相替代。
中药资源约束是指资源商品生产量达到一定数量后,由于存量的限制,即使再增加资本-劳动的投入,产品的产量也不会增加。在中药资源约束下,随着k、l的增加,a的投入也等比例增长,但当a增长达到某一数值时,尽管再投入k、l,a也不再增加,从a达到极限状态开始,所有k、l追加投入单独作用于生产。在a达到极值后,y不可能与k、l成等比例增长;如果生产函数是固定或递减的规模收益,即使总的y上升,但单位资本-劳动所产生的y将不断下降。如果生产函数呈递增规模收益,则在某些情况下才能与k、l成比例增长。但(k、l)/a无论在何种技术状况下都会上升,每单位资本的y最终会下降。中药产业,尤其是一些名贵中药保护品种,这种特征十分明显(见图1)。
还有一种情况,中药资源存量有限且生产成本与日俱增,因此,稀缺性越来越严重。单位商品生产成本随着生产增长而增加:k、l必须大于a的增长速率而增长,这就产生了y增长的缺口。k、l和a之间以非对称方式(即k、l的增长对应于较小a的增长)向外扩展(见图2)。在这种情况下,a的相对价格必然逐渐上升。可以看出,随着k、l的增加,a的增加幅度却在减少。对于中药资源而言,从长期看,属于这种情况。
3 解决中药资源约束的途径
根据以上分析,中药资源对中药经济产生约束的根源在于三个方面:一是自然资源的储量与社会需求之间的矛盾;二是生产成本的上升;三是供求之间的结构性问题。因此,应该从以下方面着手解决中药资源的约束问题。
3.1 实施动态监测,建立中药资源信息数据库
为了更好地评价和评估中药资源,实施资源资产化管理,在现有的历史资源数据的基础上,通过动态监测,加强资源数据的积累和系统收集,摸清我国中药资源的基本数据信息,为区域规划和科学管理以及预测预报奠定充分的信息资源基础。建立系统实用的中药资源评价体系和中药资源资产评估体系。通过对中药资源的会计核算,尤其是价值核算,可以向社会提供经营者对中药资源消耗、环境破坏进而导致中药沙化退化等成本信息,促使经营者更加合理地承担社会经济责任,公平地计算成本、税收和利益,从而正确地核算国民生产总值和生产成本。中药资源会计核算为各相关利益者提供中药资源、环境变化的各种信息,通过这些信息,不仅可以了解中药资源的供求状况,也可以了解资源配置是否合理及合理化程度,进而有助于国家正确制定区域规划和经济政策,进行国民经济宏观调控;同时,也可以促使经营者实事求是地进行决策,优化资源配置和加强中药资源管理,促使宏观经济效益和微观经济效益的协调一致,提高社会的整体效益和经济的持续发展。
3.2 加强生态环境保护
将中草药资源保护纳入可持续发展战略,强化全民对中草药资源的保护意识,严禁乱采滥挖、毁林开荒、过度放牧等破坏中草药资源的行为。中草药资源丰富的省份和地区应建立植物园等人工保护园区,进行活体引种保存;有条件的地方应建立低温、低湿的人工种质资源库,对中草药种子、果实、花粉、无性繁殖体等活性材料进行保存。
3.3 在技术上探索解决中药资源种植的相关问题
很多中药资源属于道地性中药资源,道地药材是在一定的历史条件下、特定的生态地理环境中,通过不断的人为选择而形成的质优、量大的中药材。道地药材对生长环境有着特殊要求,野生的中药材进行人工种植,其药性可能会发生变化,这在一定程度上对中药材扩大种植产生了自然约束。因此,在技术上要对这种药材的道地性进行研究,对一些特殊药材的生长环境进行模拟,以保证人工种植中药材的药效。解决了这一问题,就可以进一步扩大中药材种植面积,提高中药资源产量和质量。
3.4 对中药资源的生产进行供应链管理
对中药资源的生产和投入进行供应链管理是实现中药资源可持续利用、解决中药资源约束的重要措施。要在中药资源供求分析基础上,对中药资源的种植、开发、销售、储存、运输等一系列环节进行供应链管理。从供给方面来看,中药资源的开发利用需要充分考虑中药材的道地性等自然条件,这就决定了存在一个短期固定的供给水平。超过了这个水平,必然会造成中药资源的过度破坏。因此,要对中药资源进行科学检测,按照其道地性、种植规模、基地选址等多方面情况进行细分,确定供给模式和最高数量水平。从需求角度看,中药资源的开发利用必须遵循市场规律。
人们对中药资源的需求可以大致分为两大方面:一方面是人们对中药资源的直接需求;另一方面是中药材作为中药产品的加工材料,人们对中药产品的需求而引发的对中药材的需求,也可以称为引致需求。比如人们对罗汉果的需求,不仅包括对罗汉果本身的需求,还包括对将罗汉果加工成中药产品的需求[4]。因此,要对中药资源的需求进行合理预测,其中对中药资源引致需求的确定,要根据产品中该种药材所占比例和药品的市场需求量来确定。
【参考文献】
[1] 蒋维洲.中医药经济要素芹议[j].决策咨询通讯,2004,15(1):25-29.
[2] 郑燕鹏,倪玉娟.中药发展的潜力与瓶颈[j].中药研究与信息,2005, 7(2):31-33.
我国是世界上唯一一个老年人口超过1亿的国家,也是发展中人口大国崛起过程中人口老龄化问题最严峻的国家,而“未富先老”已成为我国越来越突出的问题。据《中国老龄事业发展报告(2013)》蓝皮书指出,我国人口老龄化将加速发展,在2025年之前,老年人口将每年增长100万人,预计到2020年,我国60岁以上的老年人口将达到2.48亿,占全国人口总数的17%;而到2050年我国老年人口总数将超过4亿。面对我国社会老龄化发展的迅猛势头和严峻挑战,党的十作出了“积极应对人口老龄化,大力发展老龄服务事业和产业”的战略部署,养老问题已成为各级党委政府高度关注、人民群众迫切需要解决的民生问题。而随着社会转型、产业调整和经济的转轨,养老观念、方式的转变也成为必然,养老服务业的发展空间日益扩大,社会养老事业与产业协调发展必将成为应对老龄化社会的战略选择。
1 雅安市老龄事业发展现状
1.1 人口老龄化现状
雅安地处四川西部属经济欠发达地区,是一个人口小市,资源大市,经济欠发达市。雅安市早在1997年就开始迈入老龄社会行列,近年来,雅安市老年人口仍持续增长,据2012、2013年数据统计显示,全市60岁以上的老年人占全市人口总数的16.12%、18.5%。从近十年发展趋势分析,雅安老龄化程度高于全国全省水平,而且老龄化将逐步加重。预计在2025年前,全市60岁及以上人口将达到总人口的1/4以上,而在2035年前,全市60岁及以上人口将达到总人口的1/3以上。近十年来,雅安人口再生产类型转变为现代型,总体看,雅安人口率先进入一个“三低”时期,已形成了“低出生、低死亡、低自然增长”的现代型人口再生产类型,且先于全省完成转变。雅安老龄化进程的加快,面临老龄化的压力和挑战也将越来越大。
1.2 养老服务机构现状
由于雅安社会经济欠发达,养老服务发展缓慢,养老机构主要是以国有为主的单一格局,民办养老机构起步晚,基础差。从数量上看,雅安市养老机构大多数分布在农村,主要为农村敬老院。截至2013年2月,全市共有各类养老机构42个,其中农村敬老院30个、公办社会福利院11个,合计床位3622张,“民办民营”养老机构只有1个,床位60张。由于“4?20”芦山强烈地震造成全市38个养老机构不同程度受损,使养老服务的提供受到了影响。目前雅安每百名老人拥有床位1.3张,按照省上“十二五”时期每百名老人拥有床位3张的目标,全市老人需养老床位8484张,缺口达4802张。
由于受财力、物力、人力资源的限制,不同养老机构之间的基础设施存在较大差异,全市公办城市福利院建设不足,民办养老机构发展滞后,总体不能满足雅安市不断增长的社会养老服务需求。社会福利院基础设施较齐全、环境优美、管理规范,老年人对国有养老机构信任度比较高,入住率较高,有些社会福利院出现供不应求、预约及排号入住的现象,如市社会福利院“一床难求”,目前至少有100多人等候入住。但农村敬老院,主要是为“五保户”提供日常的生活供养和照料,各方面的条件都较差,由于地处偏远、交通不便、资金短缺、院舍陈旧、设施简陋、医护缺乏等方面的原因,入住对象精神慰藉、保健康复、文化娱乐等方面严重缺乏,普遍存在着入住率低、床位长期闲置、资源浪费的现象。
1.3 养老机构工作人员现状
雅安市养老机构总体呈现出工作人员数量少、城乡养老机构工作人员素质差别较大的主要特点。目前,全市公办养老机构的管理服务人员与集中供养对象之比为1∶6,远高于省三星级(最高等级)敬老院1∶10的标准。据统计,截至2013年2月,全市41个公办养老机构共有管理服务人员409人,其中在编165人,临聘244人,大专及以上文化程度人员占41.8%。在编人员多为乡镇机构改革分流安置人员,临聘人员多为“4050”人员。管理服务队伍整体文化素质、专业技能和服务水平较低,现有在编管理服务人员大部分无养老职业资格证书,临聘人员也只能从事清洁卫生等后勤工作,同时这部分人员流动性相对较大,没有接受过专业培训,管理能力、医护水平相对较低,为老年人提供心理护理、精神慰藉等服务难以开展。
2 当前老龄事业发展面临的主要问题
2.1 保障体系不健全,老龄事业基础薄弱
快速发展的老龄化进程与经济转轨、社会转型相交织。从全国范围来看,现阶段的养老保障水平较低,社会养老服务体系建设相对滞后,对老龄事业投入严重不足,老龄产业起步晚,一些地方对老龄工作重视不够,机构人员力量薄弱,推动老龄事业发展的体制机制尚不健全。现有养老制度基本上还是“补缺型”的框架,主要保障“三无”和困难老人的基本生存,服务面相对狭窄,尚未形成系统化的、惠及全体老年人的服务体系。而当更多的养老服务机构进入养老产业之后,养老机构的管理以及服务标准亟待规范,行业的监管作用亟待加强。
2.2 家庭养老功能弱化,社区服务功能不足
家庭养老中无微不至的照顾、时刻体现的亲情给予老年人的精神寄托是社会养老无法替代的,长期以来,中国社会最主要的养老模式是家庭式养老,但随着社会的发展以及家庭规模的缩小和结构变化,中国全面迎来“421家庭”时代,城市“空巢家庭”越来越多,城乡“空巢老人”占老年人口比例接近50%;与此同时,中青年人紧张快捷的生活节奏和越来越重的工作压力,客观上造成家庭成员没有时间和精力去更多更好地照料老年人,传统的家庭养老功能日益弱化是不可回避的现实。随着社会工作的加快发展,社区照顾模式作为社区工作的一种专业方法正逐步得到推行,但我国社区建设尚不成熟,社区基础设施不完备,社区机构功能发挥不足,客观上造成社区养老服务功能无法满足市场需求。
2.3 养老服务供需矛盾日益突出
随着老年人在生活照料、医疗保健、精神慰藉等多层次、多样化需求快速增加,现有养老服务供给能力离巨大的需求还有不小差距,主要体现在养老设施总量供不应求。据统计,截止2012年底我国各类老年福利机构为4.4万个,床位数416.5万张,平均每千名60岁以上老人拥有床位22.4张,而实际上很多地方的公立养老机构出现千人难求一床的尴尬局面。而民营养老机构却呈现床位空置率高,营运不佳的状况。从全国总体来看,养老机构和配套设施缺乏、养老床位不足、现有资源亟待整合优化,养老服务的数量和质量都远远不能满足市场需要。
2.4 养老服务项目、水平及医护专业人员素质亟待提高
目前,大部分养老机构只能给入住老人提供最基本的养老服务,养生康复、医疗保健、文化娱乐等其他方面的服务内容很少。过于单一的模式,不仅影响养老机构的社会经济效益,不能有效满足老年人的需求,也会影响到老龄事业的健康发展。另一方面,养老机构的专业护理人员缺乏、护工年龄偏大、素质不高、专业技能缺乏及流动频繁,不少养老机构由于受到条件的限制,工作人员只能既当管理人员又当护理人员,身兼数职,劳动强度大、工资待遇低、工作环境差,社会上还存在着对养老服务人员的偏见,导致养老机构工作人员队伍不稳定。
2.5 养老产业发展滞后
从现实看,我国有消费能力的老人数量其实是庞大的,消费市场是存在的,养老市场规模巨大。国家有关扶持老龄事业的政策、规划虽然陆续出台,但地方政府实施的细则、配套的制度在具体落实上还存在不少问题,特别是各地对民办养老机构的扶持不够,具体的优惠政策和措施还比较缺乏,可操作性不强,所以养老产业还一直处于被“观望”的境地,进展缓慢。与迅猛发展的老龄化进程相比,养老产业发展相对滞后,主要表现为养老产业规模小,形式陈旧,结构单一,数量少,由于养老产业主要集中在经营养老院或生产老年用品上,而从事老年用品的生产企业、消费场所普遍规模不大、产品不多,无法形成联动,没有形成产业链条,不能满足老年群体的消费需求。现阶段我国养老行业发展较为分散,行业准入标准还不完备,行业规范与监管也相对薄弱。
3 加快养老事业发展的对策及建议
3.1 发挥政府主导作用,构建可持续发展的社会养老服务体系
面对社会日益增长的养老服务需求,地方党委政府要把老龄事业看作长期的战略性问题、重大的民生问题,把发展老龄事业纳入经济社会发展总体规划,建立养老公共服务财政投入稳定增长机制。雅安要抓住灾后恢复重建契机,充分利用优质的生态资源、生态环境,加快推进养老事业社会化产业化发展,走多元化、特色化、生态化之路。坚持政府主导、政策扶持、多方参与、统筹规划,推进城乡、区域之间老龄事业发展,着力构建以政府投资和普通服务为特征的机构养老、以社会投资和中高档服务为特征的专业社区养老、以居住分散和服务分散为特征的居家养老这三种方式。建立与雅安市人口老龄化进程相适应、与经济社会发展水平相协调,统筹城乡、适度普惠的老年福利制度和以居家养老为基础、社区养老为依托、机构养老为支撑,制度完善、组织健全、规模适度、运营良好、服务优良、监管到位、可持续发展的社会养老服务体系。
3.2 加强科学规划,加大政策扶持
政府的责任主要体现在制定养老服务规划、制定养老服务扶持政策、加大基本养老服务投入以及养老机构规范管理等方面。一是要按照统筹考虑、合理布局、超前规划的原则,在科学分析本地老年人口发展趋势的基础上,结合地方经济社会发展规划和城市建设规划,制定全市养老机构发展总体规划,科学统筹养老服务机构布局,为未来养老服务事业发展预留空间。二是加大政策扶持,将养老机构设施建设项目纳入绿色审批通道,对养老产业在简化和规范程序、土地划拨、税收优惠、减免费用、精神鼓励、财政补贴、信贷优先、吸引外资等多方面制定支持政策。三是提高财政对新增养老床位的补贴力度,对新增养老床位的补贴范围、标准、补贴申请和下拨办法进行具体规定,使对新增床位的财政补贴能够落实到位。同时要结合地方实际切实落实国家关于养老体系建设的各项优惠政策。
3.3 加大专业人员培养,加强养老机构人才队伍建设
一是作为培养专业人才的重要阵地,高等院校和中等职业学校应有计划地增设与养老服务相关的专业或课程,开设老年医学、老年护理学、营养学以及心理学等课程,加快培养老年服务管理、医疗保健、护理康复、营养调配、心理咨询等实用性专业人才。二是以医药卫生类专业为主要优势的雅安职业技术学院为依托,建立全市养老护理人员培训基地,对养老机构的管理、服务人员进行培训与轮训,逐步建立养老机构院长资质培训和养老护理员持证上岗制度,不断提高养老服务从业人员的职业素养、业务技能和服务水平。三是鼓励和吸引专业社会工作者和社工专业、护理专业的高等院校毕业生到养老机构工作,并为他们创造良好的工作和发展环境,提升养老机构专业化管理水平。四是完善专业人才与志愿者、社会义工相结合的服务队伍,为老年人提供科学的志愿服务。
3.4 推进居家养老服务,完善社区服务平台,构建多元化、全方位的社区养老助老服务体系
养老机构已从传统意义上仅为孤寡老人提供抚养和生活照料的老年福利院,向覆盖全体老年人,为他们提供生活照料、精神慰藉、康复护理、医疗保健、健康教育、体育健身、文化娱乐、权益维护等全方位的服务转化。而家庭养老功能趋于弱化的现实和社会、经济的发展现状,迫切需要社区参与到养老服务业中。要超前谋划社区养老服务设施建设规划,把社区养老服务站、社区老年日间照料中心项目建设列入政府民生工程,加快社区居家养老服务中心建设步伐,以社区服务中心为核心,以社区医院、社区调解中心、社区敬老院、社区托老所、社区老年学校、社区婚介所和家政服务中心等为依托,以社区志愿者为补充构建社区养老助老服务体系,依托现代信息技术手段,通过电子政务、社区服务信息网、热线电话等形式,努力构建覆盖城乡的养老服务信息网络平台。合理确定政府购买服务的标准、范围和方式,依据不同情况为老人提供有偿、抵偿或无偿的养老服务。
3.5 提高保障水平,完善养老保障体系
一是加快推进城乡一体养老保障体系建设,探索城乡统筹发展的养老保障制度模式,重点解决农村老人“养”和“医”的根本问题。二是探索医养结合,引导医院与养老机构对接挂钩、开设全科门诊和派驻医务人员等,对符合条件的养老机构及时纳入基本医疗保险和新农合定点范围,并逐步建立政府为困难、空巢、失能老年人购买服务的养老服务补贴制度。三是完善老年人社会保障制度,形成基本养老保险、补充养老保险、个人储蓄养老保险与商业养老保险相结合的养老保险体系。四是建立全市高龄老人补贴制度,对年龄在80周岁及以上的老年人实行享受高龄生活补贴,按年龄段制定适当的补贴标准按月发放。
3.6 大力发展民办养老产业,丰富组织形式与运行模式
雅安经济还比较落后、财政困难、政府资金投入不足,公立养老机构远不能满足社会养老服务需求,而大力支持和发展社会力量举办专业化养老机构是切实解决养老难题的有效措施,可以有效地改变我市养老机构数量少、服务类型单一的问题,缓解养老服务供需失衡的状况。雅安要充分利用良好的生态环境和自然资源,按照灵活适用的原则,探索多种经营模式,鼓励民间资本以独资、合资、合作、联营、参股、租赁等方式,兴办养生养老公寓、老年康复护理院、临终关怀医院,建设养生养老基地等高、中端生态养老服务机构。引导民间资本、企业投入养老产业,实现规模化、品牌化经营。发展老年旅游产业,在旅游资源、旅游设施、旅游服务方面进行重新组合,有针对性地设计老年旅游产品,配套建设社区卫生服务机构、餐饮服务中心、文化娱乐场所、老年大学、老年运动中心等,最大限度地满足老年人的需求。
3.7 规范养老服务管理,加强行业监管
准确地说:自20世纪80年代以来,我们已是处在一个信息爆炸的时代、一个知识经济的时代。有人还更形象地说:这是一个一“网”情深的时代;一个“网”事如歌的时代;一个无“网”而不胜的时代。的确,进入20世纪的后期,我们已实实在在地处在了一个信息网络化的时代中。未来学家们又进一步预言说:21世纪将是生物科技的时代,或者说是生命科学的时代。因为生物技术和信息技术的迅猛发展已向人们展现出了更加诱人前景,并使得将生物学和信息学结合起来的生物信息学的研究成为可能。运用生物信息学的原理或机制去提示生命的奥秘,认识和探讨人类疾病的发生和发展及至康复等医学问题,将是一个全新的课题,并有望开启一个崭新医学时代。生物信息医学的时代。这是一个将“物质、能量和信息”三基元的思想用来指导医学的研究和发展的新阶段,是对现代医学仅从人体的物质结构和功能(能量)或者注重从生物物理和生物化学的角度去认识疾病和防治疾病方法的一种进步和完善。换句话说:我们将从生理、生化和生物信息三方面去看待机体和生命,去认识和防治疾病。这不正是我们传统中医学的“形、气、神”理论的现代体现吗?所以,我们认为,21世纪的医学发展趋势将是以生物信息为主导的医学新时代。
下面我想从4个方面来分析和探讨一下,我们所提出的“生物信息医学”形成的可能性或可行性。即:①现代高新科技发展所提供的时代科技背景;②信息时代新的哲学思想原则为之提供的认识论和方法论;③生物信息医学已存在的历史和发展现状;④生物信息医学未来的发展前景展望。
1生物信息医学形成的时代背景――现代高新科技
现代医学科学的每一个新进展都与当时的科学研究和技术的支持是分不开的,在当今蓬勃发展的医学背后有现代高新技术强有力的支撑。
现代高新科技来自现代尖端科学的研究,所谓尖端科学就是人类探索自然界规律,攀登科学知识高峰的前沿。当前,科学研究的最前沿主要可以归结为以下几个方面的问题,即物质的组成或结构,生命的本质和演化,人类生存的环境,宇宙的起源和人类智力的奥秘。正是对在这些问题探索研究的过程中,人们不断获取尖端科学知识,并应用这些知识,又进一步开发出了如下高新科学技术,即:①生命科学技术(或称生物科学技术)――对生命的本质和演化的探索;②信息科学技术――对人类智力的探索;③软科学技术(或称管理科学)――对人类智力的探索;④海洋科学技术――对生存环境的探索;⑤空间科学技术(或称航空航天技术)――对宇宙空间的探索;⑥环境科学技术――有益于环境的高新技术;⑦新材料科学技术――对物质的组成或结构的探索;⑧新能源和可再生能源科学技术――对物质的组成或结构的探索。
这高新技术中,其中信息科学技术、生命科学技术和软科学(管理科学)是与人的生命和智力的探索直接相关的。自然也是与医学是密切相关的科学和技术。海洋科学和空间科学及环境科学,主要研究人类生存空间的拓展和生存环境的保护,也是以人为本的。新材料科学和新能源及可再生能源科学则主要是为人类寻找更好的使用工具和动力资源,提高人类劳动效率和生存生活质量。同时,其新材料科学技术还将会为我们的医学提供更精细和精密的诊疗仪器或技术手段。例如:纳米技术可使我们造制出更加精细的检测仪器,如:纤维镜、胃镜等,也可提供更精细手术器械等。
在现代高新科学技术的基础上,现代医学科学研究方法的特点:一是研究更为深入,利用现代生物学先进技术,在核酸、蛋白质等生物大分子水平上阐述生命体的结构和功能特征,并且利用基因技术使人们能够设计和改变生物体特征;二是研究技术的综合应用,以往各学科单一的研究方法、系统正在被跨学科多水平的实验体系所取代,高水准的研究一般都在整体、离体组织、细胞、分子多种水平上证实一种论点;三是高新技术的发展完善,使得元损伤非侵入式研究越来越广泛被采用,不仅可以在实验动物上得出与人更接近的结果,还能直接用于人体的研究;四是信息科学技术又为现代医学科学的研究提供了新的思路和方法。它使我们对生命体的认识不再只考虑其物质结构和能量代谢两个方面的问题,而是将生命体内物质、能量和信息三个基本要素都考虑进来。目前,对于人体信息系统的组成、信号转导及有关的分子家族、信号转导过程、细胞内信号转导、细胞间通讯、神经信息的传递、大脑信息的加工、处理等有了前所未有的详细认识。
因此,在这里我将重点介绍一下信息科学技术和生物科学技术。因为,这两项技术与我所提出的生物信息医学是紧密相连的。
1.1信息科学技术
1.1.1信息的定义及本质的讨论:从20世纪中叶开始,对于信息的定义及其本质的问题在世界范围内已引起了非常广泛的讨论,但仍未有一个定论。
其实,信息现象十分古老,早在人类历史发端以前,信息已存在于物质世界。如阳光普照,星光灿烂,就是宇宙天体发出的信息,在人类社会诞生以后,信息不仅来自物质世界,而且来自精神领域。人类认识和改造客观世界的过程,实质上就是一个信息过程。所以,人类自诞生以来,一直是在不断地进行信息的加工、传递、交流和利用等过程。
人类虽然很早并一直在接触和利用信息,但对信息进行有意识的科学阐析,都是20世纪以后的事。在此之前,我们对信息的认识和理解,主要是指一些通知、报告、新闻消息、报道、情报、知识见闻、资料等,进一步指思想、事实、思维、意念、资讯等,在通信科学发展的时代中是指信号、指令、代码、数据、图像等等。这些都是我们的日常可能接触到的一些信息。。然而,从哲学的角度去深究信息的本质,是相当艰难的,在学术上也一直是争论不休的。这些争论,始终是围绕着信息同物质、能源的关系,同认识、意识的关系问题展开的。由于人们认识上的差异以及观察角度和采用方法的不同,各国学者在探索过程中,给“信息”下的定义已有四五十个之多,每种定义都有理性的面,但还没有一个是定义在世界范围内得到公认。不过,从这些讨论中可以肯定的是:信息与物质和能量一起共同构成了人类可利用的三大基本资源要素。换句话说:整个世界(包括人体)是由物质、能量和信息三大资源构成的。信息论的创始人之一,美国学者唯纳说过一句有名的话,他说:信息就是信息,它不是物质也是能量;不承认这一点的唯物论,在今天就不能存在下去。
随着信息科学和技术的发展与完善,相信人们一定会对信息的本质作出一个比较全面的科学阐析。目前,对信息的单位已确定了用“比特”来表示。所谓的信息流也就是比特流。美国麻省理工学院媒体实验室主任尼古拉•尼葛洛庞帝先生说过:信息社会的基本要素不是原子,而是比特。比特与原子遵循着不同的安全法则。比特没有重量,易于复制,可以以极快的速度传播。它在传播时,时空障碍完全消失。而原子只能由有限的人使用,使用的人越多其价值越高。尼葛洛庞帝还说:“我觉得我们的法律就仿佛在甲板上吧达吧达挣扎的鱼一样。这些垂死的鱼拼命喘着气,因为数字世界是个截然不同的地方。大多数法律都是为了原子的世界而不是比特的世界而制定的”。可见信息与物质和能量有着本质的不同。另外信息网络带来的挑战,可能会更超出我们所有人的想象。所有这些都将有助于我们对“信息”的进一步理解。对于信息的定义值得一提的有:《中国新闻实用大辞典》(人民日报出版社)从“实用”的角度,把“信息”表述为:一切事物的状态和特征的反映。它普遍存在于自然界、人类社会以及人们的认识和思维过程中。人类生活的世界是一个充满信息的世界。另有一个比较通俗的说法:即认为凡是人和动物通过眼睛、耳朵、鼻子、舌头、身体、大脑接受到的外界事物及其变化,统统都含有信息。如五彩滨纷的图画、火车的鸣叫、香水的芬芳、苹果的酸味、棒击的疼痛、灵感的触发等等。据专家统计,一般来说,人类通过视觉获得的信息占83%,通过听觉获得的信息占12%,而其余6%的信息通过嗅觉、触觉和味觉获得。然而,这些也只不过是指人体从外界接收或获取的体外信息,只是机体信息中一个方面。而另一方面在生物体内自身还有其信息的加工、处理、发出、传输、储存和利用等过程。如大脑的思维、心理活动、神经反射、激素调节、体液传导、遗传变异、气功意念、经络传感、细胞、组织的新陈代谢等等,都是一些重要的生物信息过程。可见,“生物信息”的过程要比现在我们了解的“电子信息”处理的过程更为复杂。
现代医学是建立在分子生物学、细胞学、组织胚胎学、解剖学、生理学和生物化学的基础上的。它注重的是机体不同部分之间的差异性,即每发现一个部分在结构和功能上的不同,就给予这个部分一个命名,就成为一种新发现。这也正是科学界历来所信奉的“结构决定功能”的理论观念。由于这种思想观念的指导,使人们对机体内部各个部分都有了深刻的研究和了解,便于得到各部分之间的结构方式和本质差别,进而了解其功能特征。然而,这种只从物质结构状态和功能(或能量)特征去认识机体是不全面的,它忽视了生物体不同部分之间还有其信息的联系和控制调节等特点,即生物体内的“信息调控机制”问题。因而,现代医学也就遇到了许多理论难题和临床疑点问题,这些问题也正是影响医学和生命科学全面发展的主要因素。因此,未来医学则必须是建立在生物物理学(物质结构功能,即分子生物学、细胞学、组织胚胎学、解剖学、生理学等)、生物化学(物质和能量代谢)和生物信息学的基础上。
1.1.2信息技术的发展历程:在人类诞生之初――即最原始的人类,其信息交流可能主要是靠叫声和动作手势,进而就有语言的产生,最后又有了文字符号,并进一步又有印刷术的出现。紧接着又有书报、信件、邮递员、信鸽等信息传播工具或媒体,这些是古代信息传播技术发展的一个基础过程。到了近代,随着电的发明和发展,利用电来传递信息的技术得以研究和发展。最初是电报、电传,到了1876年3月10日,贝尔运用电声转换技术发明了电话,随后又是有了无线电广播、电影、电视的发睨。这些使人类的信息传播技术产生的一个飞跃,是一次信息革命
进入20世纪后,电话、无线电广播、电影和电视得到了极大的发展和应用。更有意义的是:20世纪上半叶又有了电子计算机的出现,计算机改变了人类对信息储存、加工、处理和复制的基本方式,也使传统的印刷术发生了一场革命。使之告别了铅与火,代之以光和电。进入20世纪90年代以后,以Intemet为代表的计算机网络得到了飞速的发展。它从最初的教育科研网络,逐渐发展成为商业和民用网络,并正在改变着我们工作和生活的各个方面。可以毫不夸大地说,Intemet是自印刷术以来人类通信方面最大的变革。目前,Intemet与电话和电视并称为三大通信网络。从计算机网络(Intemet)的发展速度和趋势来看,有可能以它为核心将“三网合而为一”。
1993年9月15日,美国政府了一个在全世界引起很大反响的文件,其文题是“国家信息基础结构行动计划”。后来人们又通俗、生动而形象地把这个“行动计划”称作“信息高速公路”。紧接着全世界所有的工业发达国家和很多发展中国家都纷纷研究和制订本国建设信息基础结构的计划。这就使得计算机网络(Intemet)的发展进入了一个新的历史阶段。应该说,这正是我们进入信息化时代的一个标志。当然,这个时代是经历了由信息科学研究一信息技术革命一信息产业化、商品化一信息的社会化一信息化时代的过程,也差不多是经历了一个世纪的发展历程。
在这个信息化时代,我们所有的人都可以感受它给我们带来的快捷和便利。也更惊叹它的发展速度以及其社会变化竟是如此变幻莫测。有一个著名的定律是美国贝尔电话实验室的穆尔提出的,叫穆尔线性定律:他说一个硅片上的晶体管数量,按每18个月增加1倍的集成度的速度增长。目前,一块计算机芯片上晶体管的集成度已达几亿个以上。据估计,到2007年将达到2000亿个晶体管。所以,有些学者说,在信息化时代,我们只能预测到5年(最多10年)以内的发展情形,10年以后是很难以预料的,因其发展太快了。如果说20世纪末的信息时代是那么地变幻莫测,那么21世纪的生物科技时代,就更难以预测了。因为,21世纪人类的生存、生活、婚姻、家庭以及伦理、道德等方式都将有可能被重新定义或定位。你想想,可以将人进行复制,并使生命延续的克隆技术已予示着将打破一切条条框框(这正是下面我将要介绍的生物科学技术的发展及态势)。
1.2生物科学技术的发展态势:生物技术应该说不完全是一门新兴学科,它包括传统生物技术和现代生物技术两部分。传统的生物技术是旧有的制造酱油、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品等传统工艺。现代生物技术则是指20世纪70年代末80年代初发展起来的,以基因工程为核心,以DNA重组技术的建立为标志的新兴学科。目前我们所提的生物技术基本上是指现代生物技术。
现代生物技术包括:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程以及生化工程等。.不久的将来也许还将有生物信息工程的诞生。
1.2.1基因工程:1944年Averg等科学家阐明了DNA是遗传信息的携带者;1953年Wats。n和Crick提出了DNA的双螺旋结构模型,阐明了DNlA的半保留复制模式,从而开启了分子生物学研究的新纪元;1961年M•Nirenberg等破译了遗传密码,揭示了DNA编码的遗传信息如何传递给蛋白质这一秘密;1972年Berg首先实现了DNA体外重组技术,这标志着生物技术的核心技术――基因工程技术的开始,它向人们提供了一种全新的技术手段,使人们可以按照意愿在试管内切割DNA,分离基因,并经重组后导人其他生物或细胞,藉以改造农作物或畜牧品种;也可以直接导人人体内进行基因治疗。基因治疗主要包括制备正常基因取代遗传缺陷的基因,或者关闭异常表达的基因,或者降低异常基因的表达强度。这样可以对一些由于基因突变、缺失和异常表达所引起的疾病,如遗传病、恶性肿瘤等有望达到较理想的治疗效果。
根据基因工程技术而进行的基因工程药物的研究自20世纪70年末也已经开始,如人工胰岛素、干扰素、生长素类、白细胞介素类和肝炎疫苗等。一还有转基因技术对人工选育优良品种也取得了成功。其中克隆羊的成功为动物转基因研究揭示了广阔的前景(有关克隆技术在下面的细胞工程中介绍)。
1.2.2细胞工程技术:所谓的细胞工程是指以细胞为基本单位,在体外条件下进行培养、繁殖,或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而达到改变生物品种和创造新品种,加速繁育个体,或获得某种有用的物质的过程。在这里我重点介绍一下细胞核移植技术-克隆技术。进入20世纪90年代,利用幼胚细胞核克隆哺乳动物的技术接近成熟。世界上许多国家和地区,如美国、英国、新西兰、中国、台湾等纷纷报道成功克隆猴子、猪、绵羊、牛、山羊、兔等。不过最让生物学家和全世界震惊的重大突破是英国PPL生物技术公司罗斯林(R。slin)研究所的维尔穆特(Wilmut)博士于1997年2月27日在世界著名权威杂志《Nature》上宣布的用乳腺细胞的细胞核克隆出一只绵羊“多莉”(D。lly)的消息,“多莉”的诞生,既说明了体细胞核的遗传信息的全能性,也翻开了人类以体细胞核竟相克隆哺乳动物的新篇章。仅仅过了一年半,1998年7月5日,日本人就喜迎来了叫作“能都”和“加贺”的两头克隆牛犊的降生。它们是用母牛输卵管细胞的细胞核克隆成功的,几乎与此同时,一组科学家在美国檀香山宣布,他们已经采用卵泡细胞的细胞核克隆成功的小鼠“卡缪丽娜”再克隆出了下一代。祖孙三代22只克隆鼠组成的大家庭具有完全一致的遗传基因和信息。随后,德国和韩国的科学家也相继宣布用体细胞成功克隆出哺乳动物的消息。可见,几个世纪以来人类梦寐以求的快速、大量繁殖纯种动物的夙愿,在20世纪快要结束之前正在变成现实。
如果说1997年2月克隆“多莉”羊的新闻轰动了世界,一些人还是持怀疑态度的话,那么随着“能都”和“加贺”等多头克隆牛的问世以及克隆老鼠的再克隆成功,用体细胞而不是用早期胚胎细胞的细胞核克隆的哺乳动物,已经成了广为科学界和普通群众接受的事实。在此基础上,克隆人已经不再是科幻小说中的故事了。1998年初,美国哈佛大学的理查德•希德宣布了他的克隆人计划,立即招来了全世界一浪高过一浪的反对呼声,紧接着欧洲19国联合签署了禁止克隆人的协议,我国政府以及美、英、德、日也已明确表示反对。然而这位69岁的博士称:克隆人“只不过是人类生育的另一项先进技术”。他计划把自己的体细胞核与捐献者的卵相结合后,再将这个胚胎植入他妻子格洛丽亚的子宫中,以期生下他的复制品。目前全世界都以关切的目光注视着希德的举动和美国政府的一些反应。另据报道,韩国科学家已于最近克隆成功了人的早期胚胎,但摄于法律的约束,又主动将她销毁了。正象核能的开发具有截然相反的作用那样,人类对克隆自身已采取了十分慎重的严肃态度。
但是,科学的发展是无法阻挡,即便是法律最终也可能无能为力,它也只能为顺应科学的发展而变化或制订新的条文,以此来对新生事物加以规范或约束,强制阻挠是愚蠢的。正如信息时代一样对信息犯罪必须重新修订法律条文。所以,克隆人最终还是会变成现实的。据了解,目前在医学领域是允许可以克隆器官的,以便提供被人体易接受的一模一样的器官移植。
总之,这项技术必将对21世纪的医学科学、生命科学以及农学等诸多领域产生重大的影响和变革。如果一旦被允许可以克隆人时,那么,整个社会的形态,生存和生活的方式都将发生变化,人与人之间的关系、婚姻、家庭和伦理道德等概念都将会被重新改写或定义,因为,一种新的生育方式将改变这一切。因此,21世纪的生命科学时代的确是人们难以预料的。
1.2.3生物信息学的萌生:随着人类基因组计划等大型国际项目的实施,以及生物技术和信息科学技术的进一步研究和发展,一门新兴的边缘学科――生物信息学已应运而生。因为,生物科技和信息科技等高新技术的发展已为生物信息学的研究、开发和利用提供了可能,并已成为当前一个前沿领域和研究的热点。
生物信息学是以核酸(DNA分子)、蛋白质等生物大分子的信息密码;细胞间的通讯;脑科学和神经网络;内分泌激素的信使作用和免疫调节,以及中医的经络学说和精气神理论为主要研究对象。以数学、信息学、计算机科学和仿生学为主要手段,以计算机硬件、软件和通信网络为主要工具,对浩如烟海的原始数据和纷繁复杂的生命信息进行存储、管理、注释、加工、解读,使之成为具有明确生物意义的生物信息。通过对生物信息的查询、搜索、备份、比较、分析,从中获取基因编码、基因调控,核酸和蛋白质的翻译和其结构功能关系,大脑的信息加工、处理机制、神经信息的传输原理等等知识。在弄明白这些大量的生物信息的基础上,再结合已有的生理、生化知识去探索生命的起源、生物的进化、生命信息的传输调控机制、大脑的思维和神智;人类的疾病与康复,以及细胞、器官和个体的发生、发育、衰亡等生命科学中的重大问题,搞清楚它们的基本规律和内在联系,是完全可能的。因此,生物信息学对21世纪的医学科学和生命科学具有不可估量的奠基和推动作用。
高新技术的重要特征之一是学科的横向渗透、纵向加深、综合交错、发展迅速。所以,我们所提出的生物信息学也正是在现代多学科发展的基础上横向结合而产生的。它是生物学与信息学,信息学与生物医学工程学等学科之间的相互交叉、相互渗透的一门边缘学科。同样,生物信息学又将与生命科学和医学科学进行交叉和渗透,并进一步形成生物信息医学这门新兴分支学科。它将促进医学科学的发展,并有可能引发一场医学革命,使我们步入生物信息医学时代。虽然,我们目前尚不能作出一个比较完善的定义或解释,但是,今天我们大家大概都不会否认,信息过程是生物体(人体)的一个重要过程。这一过程从根本上来说,是个体为了适应机体内、外瞬息万变的各种环境。事实上,现代生物遗传工程、转基因技术、细胞工程学和克隆技术,还有现代医学的脑科学研究、神经生理学、内分泌激素、免疫学、心理医学和思维医学,以及我们祖国传统医学中的针灸学、经络学说、气功和推拿按摩学等等,这些都已不同程度地揭示了机体内的一些信息过程中内涵。这些探讨生命过程中的信息问题,对于了解生命的本质、演化以及疾病的发生、发展和转归等无疑是十分重要的。因此,我们有理由相信,生物信息医学将成为21世纪医学科学研究和发展的主流。
2信息时代的哲学思想原则与方法
19世纪和20世纪初,我们把它称为工业化的时代。在工业化时代,牛顿力学有力地支撑了对立统一的哲学思想原则,也使我国古代就已形成的“物生有两,体分左右,皆有二也”的朴素“二元论”辩证法观念找到了近代科学的解释。然而,牛顿力学观察的是两个物体之间的相互作用,是以质量和能量作为物质的两个本源特质的。人们很容易理解,任何事物都有正反两个方面,非此即彼,非我即敌的机械认识论观点就是这种思想方法的极端体现。
进入20世纪后半叶,现代科学技术发展把人们推进到了信息化时代,人们遇到的诸多问题已经不可能在牛顿力学的单一因果链的思维平台上获得满意的答案,除了对立双方之间的力学作用之外,还必须考虑介质或者环境变化的信息作用问题。对立双方长期斗争的结果并不总是一个吃掉另一个,而往往是两败俱伤,由第三者或第三态主导局面。因此,信息时代的哲学思想原则应该是至少要考虑三个最基本的要素而不是两个。比如:物质、能量和信息;元序、有序和自序;整体、局部和媒介;主体、对象和环境;正态、负态和零态;宏观、微观和中观等等。现已知晓:物质、能量和信息是人类可利用的三大基本的战略资源。整个世界包括我们的人体,是由物质、能量和信息三者所共同构成的。因此,一位美国科学家曾经说过这样一首诗,他说:“没有物质的世界是一个虚无的世界;没有能量的世界是一个死寂的世界;没有信息的世界则是一个混乱的世界”。可见,物质、能量和信息这三者是缺一不可。物质可以被加工成材料,为工具准备形体;能源可以被转换为动力,为工具注入活力,驱动机器运转;信息则可以被提炼成为知识和智慧,为工具和机器提供智能指令。在这三种资源之中,物质相对直观;信息资源相对抽象;而能量资源则介于两者之间:人类认识世界的规律是由直观而至抽象,这就决定了一个极为有趣的生产力发展进程。在农业时代,人们主要利用物质一种资源来制造人力工具(称为一维工具、死工具),这种“物质”又全部取之于自然环境;在工业时代,人类进一步学会了高效地利用能量资源,并把它与材料结合起来制造动力工具(称为二维工具、活工具)物质和能量大显身手、大出了风头,使我们看到了电灯代替油灯,汽车代替了马车。到了信息化时代,人类又学会了利用信息资源,并把它与物质和能量结合起来制造智能工具(称为三维工具、聪明工具),也使我们看到计算机代替生产线上的工人。也因此在信息时代,大量的下岗和失业是在所难免的。
由此可见,人类的生产活动,实际上是通过能源的开采、运输和变换,作用于各种物质,使之发生物理的和化学的种种变化,使之成为人们所需要的各种产品。这种能量流和物质流的结合程度,取决于信息流的注入程度。我们人类的医疗实践活动似乎也遵循了这一发展规律,在原始的农业时代,人们的医疗手段主要是靠自然医疗和天然药物医疗。那时只能凭借自然界的现有条件来同疾病作斗争。到了工业时代,人类也就掌握了运用化学药物和切开手术医疗手段来战胜疾病,这些正是将物质和能量的结合利用。那么,到了信息化时代,人类也将会把信息导入医疗实践活动,并把他作为一种新的诊断和治疗手段,或与药物和手术结合起来应用,使其医疗手段更加先进和完善。在工业化时代,人类对自然资源的过度开采和大量索取,造成了有些资源短缺、物种的灭绝和环境的严重污染或破坏等,已使人类饱偿大自然对人类的惩罚。同样,现代医学由于大量使用化学药物和手术切除或置换修补,致使药源性和医源性疾病的发生和泛滥。也使人们也偿到苦头,并感到了恐慌。把生物信息资源导入医疗实践,将很有可能改变这一不利局面。
我们知道,在生产力体系中,物质、能量为实体因素,而信息是非实体因素。信息对物质和能量起着结合和控制作用。没有信息的参与,物质和能量无法正常发挥作用,生产就混乱而无法进行,除了这种“结合”和“控制”作用外,信息还起到放大或倍增作用――即信息可以凭借它“携带”的科技和经济知识、管理智慧,使物质和能量十倍、百倍甚至千倍地产生效益。一旦人们掌握了新的技术信息和管理知识,就可以创造发明新的工具;利用新的能源,掌握控制先进的生产程序,就可以十倍、百倍地提高劳动生产率。同样的道理,将信息作为一种诊断和治疗手段或要素参与医疗实践,无疑将可以降低化学药物的用量和手术的创伤使疗效成倍的提高;甚至可以免去不必要的手术和化学药物的应用,使治疗效果更加稳定、可靠,副作用也更小。
总之,在信息时代,人们对信息的本质和作用的认识也越来越深刻。并受到广泛的重视,传统哲学的二元论思想原则已受到挑战。一种以“物质、能量和信息”三基元的哲学指导思想正在起着主导作用。这种新的哲学思想认为:任何事物都是由三个具有正交完备性的最基本的要素构成的,比如热力学有三定律,机械学有三定律,生物学也有三定律(遗传、变异、自然淘汰),现代交叉科学有老三论(控制论、信息论、系统论),新三论(协同论、突变论、耗散结构论),有三个基本原理,彩色电视中有三基色原理,任何事物可能都是由物质、能量和信息三个基本要素的完整体现,任何事物(包括机体)的组织形态也可能都存在着无序、有序和自序这三种极端模式等等。这种“三基元论”的哲学指导思想原则,无疑将改变我们对所有自然科学的研究方法和认识论观点。
我们知道,西方近、现代自然科学受英国启蒙科学家培根(R.Bac。n,1220~1292)的巨大影响,抛弃了古代科学家习惯使用的思辩方法,强调“实验方法”和“数学”的伟大作用,倡导一种直观形象的思维方法或模式,采用一种实证方法来进行验证。也就是我前面所提到的科学界所信奉的“结构决定功能”科学思想观念。因此,在18世纪以来,实验和观察成为所有自然科学的主要研究途径和人类认识客观世界的第一位的最重要实践活动。并进而将现代科学技术推进到一个很高的水平。
现代医学(西医)正是在这种哲学指导思想和科学发展的背景下得以取得了巨大发展的。其思维模式是以具体(个体)的形象思维为主导的,即将其分割后进行验证,运用形象的逻辑推理的方式,来找到或发现有可能的因果关系。因此现代医学(西医)较偏重于局部的组织结构和功能的研究,而对于整体的宏观信息调控的考虑则相对较少,如解剖学、细胞学、组织胚胎学、分子生物学、病理学、细菌学、生物化学等,这些学科都是从不同的角度,通过实验方式进行研究和观察。它注重和强调具体的人体物质结构和形态的存在形式。与此正好相反,我们传统的中医学却仍然坚守着古代哲学的思辩方法,即是从复杂的整体环境和现象中寻找规律,通过比类取象的方法,对物质世界进行一种抽象的概括或综合归纳。因此,中医学偏重于整体的宏观研究和经络信息网络的调节机能,是以整体的、运动的、辩证的观点在活的机体上来认识人体,依据“天人同理” 原理,采取比类取象的方法,以自然和社会的规律及现象来类比观察人体与疾病。如中医的阴阳五行学说、形气神理论、天人合一理论、五运六气和脏象学说等,都是我国劳动人民在长期的生产和生活实践中测天观地、比类取象,并引伸到人体的生老病死中,以整体的抽象思维方式概括而成的。同样,针灸学中的经络学说也是古人根据人体复杂的“气”感和穴位效应等机体信息变化现象而抽象概括描述出来的。
这两种不同的思维模式也就导致中西医两种截然不同的理论体系。现代医学因抛弃了抽象的思辩方法,因而在认识上就不够全面了,这也是现代医学不能完全取代传统中医学的原因。信息时代的“物质、能量和信息”三基元论的哲学指导思想原则将使我们重新调整对人体的认识方法和医学的研究方法。前面说过,物质是具体而形象,而信息相对抽象;能量则介于两者之间。因此,西医的形象思维和中医的抽象思维模式都只能是认识论的一个方面的,都有一定的片面性或局限性。如果将它们结合起来作为医学的一种新的认识研究方法,即形成第三种思维方法――维象思维模式,我想我们医学的发展就会有较大的突破,中西医两种医学也就可能真正结合到一起。我们所提出的生物信息医学正是以这种新的哲学指导思想原则和维象思维模式为指导,它将会使我们传统中医学的一些抽象理论和神奇的治疗方法得以挖掘和科学的阐析。因此可以说,信息科技时代将是我们传统中医学得以振兴和科学解析的时代。
3生物信息医学存在的历史和发展现状
3.1传统中医学中的信息医疗方法和思想:《灵枢•官能篇》日:“语徐而安静,手巧而心审谛者,可使行针艾……缓节柔筋而心和调者,可使导引、行气”。这就是说在传统的针灸和按摩治疗中,已体现出了一种朴素的信息医疗思想观念。它对从事针灸的施术者(医生)提出了要修心养性,语言和蔼,施术时要安静,注意意念集中,以便达到最佳的信息调节治疗效果。对从事气功推拿的要求是:应加强修炼,使动作柔缓、心理调和,这也是强调意念信息的调理作用。还有针灸针的针柄也给了我们一个很好启示,针柄上的“线圈”不应单单只是为提插捻转的方便而设计。这种金属“线圈”还当然具有接收和传导生物信息的功能,它可接收术者的意念信息或外界环境的某些信号并传导给被施术的病人体内。从而达到一种生物信息的调节治疗,因此针灸疗法实质上是一种信息刺激调节疗法。所以,我们可以这样来认为:药物治疗主要是给机体补充“能量”以增强机体的抗病能力,是一种“能量”治疗,而手术的切除、修补或置换是对机体物质结构形态的改变,是一种物质治疗方法。那么,针灸、推拿治疗则主要是运用信号刺激和传输而达到调节生物“信息”节律为目的的信息医疗思想和方法。这也正是这类疗法的抽象神奇之所在,因信息的调控机制尚未被揭示,所以,只知其然而暂时不知其所以然。尽管针灸早已引起世界各国科学家的关注并成为研究的热点,但从信息论的角度来研究还只是近几年的事。例如:随着山东大学张颖清教授对生物全息律的发现和全息生物学的创立。针刺疗法的信息映射传输反应也从一定的程度上得到一些提示和发展,随之也就有全息胚针灸学的出现。我们坚信,随着生物信息学的研究深入,针刺的治病和镇痛机制将会得到科学的解释和进一步的发展。
不仅仅如此,我国劳动人民在医疗养生保健活动中,还积累和创造了其它很多宝贵的“信息疗法”。如:心理疗法、思维疗法、物境疗法、生物钟疗法、生理饥饿疗法、睡眠疗法、想象疗法、信念疗法、静思疗法、善美疗法、阅读疗法、技艺疗法、音唱疗法、笑骂疗法、暗示疗法、音乐疗法、幽默疗法、认识行为疗法、精神分析疗法。还有在临床上经常使用的气功疗法、埋线疗法、刮痧疗法、灸法等等。另外,在中医诊断学中的切脉就是一种很抽象的“信息”诊断法,它是通过对脉搏的动态信息变化来进行分析、推测和辩证诊断的。在中药治疗学中,是很强调中药性味的归经和配伍的,其中药味的甘、辛、苦、寒,其实就是一种可以传输给机体的信息,并通过经络信息网络传递给所要治疗的脏腑器官。而现代的中成药几乎是完全去掉了中药的味,只取其性,因而其效果大打了折扣,所以对中药进行化学提纯或深加工,并不一定是很理想的选择。
中医的经络学说一直是科学界关注和广泛研究的课题,科学家一直试图想找到它的物质结构形态。可最终所得到的不是神经,就是血管,要不就是网织的胶原纤维组织,根本没有属于经络自身的物质结构或组织,其实,如果我们按照中医学“天人同理”思想,将经络与现代的信息网络类比,就不难明白,现代通信网络是由不同的地域(局域网)、系统网、有线网和元线网等通信子网互联而成的一个很大而且开放的通信网络。并且还有电信网、广播电视网和计算机网等三大异质网络系统。它们的传输途径和媒介有光纤传输、电缆传输、卫星传输、地面微波接力传递等等,还可以互相转换信号,如:模数或数模转换等。我们的神经系统、血液循环系统,就如同有线通信子网,机体还存在一个无线通信子网,如:内分泌激素、免疫系统等。这些机体通信子网的互联通讯就构成了一个人体完整的信息网络系统。所以,我们可以把经络系统理解为神经系统、血液循环系统、内分泌激素、免疫系统、细胞间的联系等组织、器官和系统的信息子网的互联,即人体信息的互联网络。
中医的相生相克理论认为,机体的五脏六腑、四肢百骸都存在着相互化生和相互制约的关系。中药的配伍也存在其相生相克的关系。世界的万事万物都存在着相生相克的关系。所以,机体(个体)与机体之间也有一个相生相克的关系。这种相生相克其实就是一种生物信息的相互生成或互相冲突(干预)。因而,在临床医疗过程中,我们可能会发现这样的一个现象:对同样一个人,两个针灸师采用的是同样的施针方法,选择的也是同样的穴位,可是达到的效果却不一样。这种情况一般认为是由于针灸师的临床经验不同而造成的。其实这里面也应该存在一个机体之间生物信息的相生相克机制问题。如果一个针灸师的生物信息场与病人的信息场是相克的关系,那么他对病人进行针刺信息调节治疗,其效果肯定是不理想,甚至可能还会加重病情。同样,施行气功导引和推拿的医师也存在这种现象。还有,同一名医师,他在不同的时期行医,也可能表现出在不同时期虽然采用的诊治方法一样,但临床诊治效果却不同。这可能是这名医师在不同时期,因自身的身体状况和精神因素变化而造成的生物信息动态变化所致。其一定时期的生物信息可能刚好与那些病人的生物信息场相生,所以治疗效果好。而另外某一个时期的生物信息场不好,正好与病人相克,所以治疗效果不佳。其实,这也反应了中医学要求行医者必需注意个人修练,保持心静、气调、神清的医德思想境界。
中医的脏象学说中的“象”是指什么?所谓“象”就是脏腑所表现出的动态的时空信息变化,即“时空信息花样”。中医学的“形、气、神”正好与我们所说“物质、能量和信息”是一一对应的。只是中医学缺乏对现代科学知识的引入,加之信息科学发展较晚,以致无法揭示“神志”的内涵致使中医学显得有些神秘摸测,甚至有的人还对他的科学性表示怀疑。随着生物信息学的研究和发展并逐步引入中医学的研究中,相信一定会使中医学重新大放光彩。
中国的气功科学尽管还有不少疑点,但确能强身治病,这是举世公认的。气功强调“调心”、“调神”、“调息”、“以意领气”、“意念观想”等。这可能都是强调用意念和精神因素来调节或控制神经、免疫、内分泌等信息经络系统,使其达到健身、治病和提高生活质量的目的。在气功文献和气功医学实践中,有迹象表明(当然还不是证实)大脑中想象的愿望、状态、图景、符号、口决、童趣,以及想象的动作、行为、刺激、过程等,都可通过经络信息系统的调控作用而影响人体生理活动,并可强身治病。这与西方医学和心理学中的“摸拟情绪”影响免疫和内分泌功能有着异曲同工之妙。
3.2现代医学中所体现出的信息医疗思想和方法:过去人们流行的观点是“生命在于运动”,并把死亡的标志确定为以呼吸的停止、心脏的停跳为标志。随着近几十年来脑科学的研究与发展,人们对于脑在整个机体中的重要地位的认识已日益深刻。脑是人体的信息中枢,人体的各个组织、器官和系统都受它的调节和控制。科学研究显示,人类大脑工作时,大脑的神经细胞会从大脑以外的细胞那里搜集信息,并把这些信息综合起来作出判断,然后再输出指令,让人体的某些部位做出相应的反应。对于端起一杯咖啡这一简单的动作,就需要几百万个神经细胞的协调工作。美国国立老年研究所使用计算机控制的电子显微镜测定,经常用脑的老年人脑细胞比一些中年人还多。国外学者通过调查5000名已故的运动员后发现,他们当中多数人的寿命短于一般人。美国学者马劳斯在研究不同职业者的寿命时也发现,超级球星和优秀拳击运动员的寿命比学术上有成就的学者、专家平均短8~83岁,究其原因是因为长时间进行剧烈运动会使人体的新陈代谢长期处于旺盛状态,缩短了人体细胞分裂的周期,从而加快了机体器官组织的磨损与衰老。而经常使用大脑的人,由于大脑的信息调控作用,使机体各部位的协调运动,保持动静平衡,进而达到延年益寿。据此,有人将“生命在于运动”的命题引伸为“生命在于脑运动”。并且现代医学对死亡标志作了新的认定,即脑死亡是人死亡的主要标志。因此,人体健康首先是应该脑的健康和运动。
现代医学也已充分地注意到了心理、精神和社会因素对健康和疾病的影响,例如:心理和精神因素对心脏病、高血压、胃溃疡、糖尿病和癌症等均有很大影响。于是,就有了心理医学、思维医学和身心医学的提法,并运用心理疗法来配合这些疾病的治疗。对癌症的病人一般不直接告知患者本人的患病情况,只告知其家人――这在医学上称为“善意的谎言”,目的是不要让患者的心理负担过重,否则,精神就会夸掉。身心医学就是研究社会、心理和精神等因素与疾病发生与发展关系的一门医学新学科。国外已有人证明,心理刺激可通过氧化自由基而损伤DNA。
人类文明在进步的同时也给人类带来了许多新的文明病。其中以“大脑信息”失控或失调所致的精神心理障碍性疾病最为突出。据世界卫生组织的统计数字,全世界约有5亿人患者有不同程度的精神错乱,有5200万人患有严重精神病,约有1.5亿人患神经官能症,3000万人患癫痫。加上患有精神过敏症和其它心理障碍的人数,估计已占到总人口的20%以上。对于这些精神心理性疾病,现代医学的药物或手术疗法已显得力不从心了,只能采用心理疗法或思维疗法等信息调适方法,也有人把目光投向传统的中医、针灸、气功等信息疗法。从而也使我们看到了这些朴素的信息医疗方法对于现代文明病的攻克,显示出了广阔的发展前景。
在现代医学的诊断学中,心电图和脑电图的检测技术,其实就是一种探触大脑和心脏动态信息的检测技术;现代分子生物学已揭示了基因遗传信息的编码和控制蛋白质合成的信息链板;脑科学的研究也从一定程度上揭示了大脑进行信息搜集、加工、分析、处理并发出信息指令的部分原理;神经生物学、内分泌和免疫学则揭示了一部分机体信息交换、传输和产生反应的机制。随着生物信息学的研究和发展,现代医学在上述这些研究领域一定会取得更大突破和进展。
4生物信息医学的发展前景
“电脑”是人们对电子计算机的俗称,表现了人们的一种愿望――使计算机像人类大脑一样工作。这种仿生技术的发展和应用,必将对脑科学和机体信息调控机制的研究产生巨大促进作用。
迄今为止,科学家们已经模拟出了神经系统的一连串的活动规律,并据此编制出了相应的计算机程序;美、英科学家已合作成功研制出了世界上第一个硅神经元――一种能够模仿生物大脑细胞信息处理功能的微型芯片。这种面积只有01平方毫米的芯片的工作速度,比同样大小的生物神经细胞的工作速度还要快l00万倍;与此同时,日本三菱电机公司也已开发出了每秒可达800亿次的神经元芯片,这一成果把神经元芯片记忆一个字符所需的时间缩短到了万分之三秒。神经细胞是神经系统的基本单元,它采用电子工作方式。硅神经元在模拟神经细胞时,其电子特性和神经细胞一样能够独立运行,有自己的“行为规范”,不受控制者的“指挥”。因此,从理论上说,几百万个芯片就可以组成一个功能强大的“人造大脑”,科学家还研制成了生物芯片,生物芯片传递信息的速度比人类大脑还要快l00万倍。同时,当芯片出现故障时,它可以自我修补,成为一种半永久性的器件。
神经元芯片和生物芯片的获得,为生物计算机――仿生电脑研究带来了勃勃生机。而与之相关的神经元网络研究上的突破,更使生物计算机的研究大大向前推进了一步。神经元网络是科学家们在神经科学、心理生理学研究的基础上发展的,它具有联想记忆、相似性识别和分类、误差较正、时序保留和概括等功能。当神经元网络之间高度连接时,会引起并行机制而使神经元集团具有独特的计算性质,如同人脑的一些高级思维和信息处理或控制功能。试想,生物计算机技术对揭示人类的大脑和生物信息节律的调控机制将会起到多么关键的作用,对于大脑疾病、神经官能症、精神和心理障碍以及癫痫等疾病的有效诊治,其为期难道还远吗?
如今人们常常是,“谈癌色变”因为癌症的确困扰医学很久了,尽管有了很多新药的研究开发以及手术的改进,但这些并非是医治癌症的良方或万全之策。在生物信息医学时代,我们很有可能找到医治它的良方,比如:依据生物信息原理,我们可以研究“修复”癌细胞缺损或变异的信息密码技术,也就是对癌细胞进行“重新教育”使之“改邪归正”,或者是恢复对癌症等病灶的正常生物信息指令控制。这就好比怎样平息一个“地区”的“独立判乱”一样,其武力解决(病灶切除)并非是上策,通过说服教育,使人心归顺,才能算得上对该地真正收复。另外,对于一些组织器官或系统的功能紊乱,可以使用模拟相应的生物信息(信息编程)仪器或电子信息药丸,并设法让它进入该信息系统进行调节控制,使之恢复其生物信息节律的平衡。这种同疾病作斗争的方式的确如同“现代战争”(大家可能看过电视剧《突出重围》……)。在现代战争中,“电子信息战”已越来越突出而重要,与常规武器和生化武器等的协同作用威力也是越来越大。《孙子兵法》中云:“不战而屈人之兵,乃上之上策也”。这不正是信息战的伟大之处吗。同样,我们未来的医疗实践,也必将是以生物信息调节为先导,或将信息调控、药物治疗及手术治疗结合起来以达到协同作战的最佳效果。所以,我们不难预想21世纪的医疗实践将是一个更加先进和完美的生物信息化的医疗时代,或者可以简称之为“信息医学”时代。