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　　海洋生物产业是海洋战略性新兴产业的重要组成，具有高度的资源依赖性、显著的高附加值及先进的技术含量等特点，被视为未来海洋高新技术产业中极具发展潜力和国际竞争力的关键领域之一。当前，海洋生物产业主要集中在以传统海洋渔业和现代海水养殖业为核心的第一代与第二代产业，在海洋生物精深加工产品及除食品领域外的其他产业应用及市场等方面，所占比重仍然较小，诸如海洋生物医药、海洋生物功能食品、海洋保健品和海洋生物材料等第三代新型海洋生物产品，在全球海洋产业中所占比例尚不足1%。海洋生物产业面临着产业链不完整、粗放无序发展、劳动力密集度高、同质化竞争严重、科技创新驱动力不足、研发能力薄弱、产品附加值低、投入产出效率低下及生态环境问题日益凸显等多重挑战。传统海洋生物产业结构亟待完善和升级，第三代新兴海洋生物产业具有广阔的发展前景与机遇。因此，急需开展全产业链的科技创新，全面提升技术水平与产品附加值，打通并拓展产业链各个环节，构建新一代循环型海洋生物产业体系，保障海洋生物产业的可持续发展。

　　主要内容。优化现有产业结构：建立涵盖全产业链生命周期可持续性的数据分析方法、模型、工具及规范体系，指导梳理现有海洋生物产业的布局和结构，优化并重新设计形成更为合理、高效的可持续发展产业链。例如，通过构建多层次养殖结构，或引入鱼、虾、贝、藻多元化养殖模式，形成一个相互支撑、资源共享的产业链生态，在提升养殖绿色化水平与效益的同时，有效减少病害的传播。此外，通过资源生产与获取、加工、产品制造与使用、利益合理分配等环节的全面智能化和绿色化升级，实现现有海洋生物产业可持续性的显著提升。改造现有生产流程：积极引入循环经济的理念和可持续性评价体系，开展技术和产品创新，对现有海洋生物产业的生产流程进行深度改造；通过减少有毒有害化学品使用、引入绿色化学品替代方案；采用生物炼制技术减少废弃物排放，提高资源利用效率；应用节能、节水技术降低生产能耗、水耗和污染；优化产品设计，避免产生二次废物与污染等先进技术手段，致力于实现绿色、低碳、环保和智能的生产方式。创新关键技术：在循环海洋生物产业重新设计中，加强科技创新和应用，如开发自动化、智能化的投喂系统、水质在线监测系统等先进养殖技术与设备，以提高海水养殖效率和管理水平；同时，利用信息技术和大数据技术等，对养殖过程进行精准管理与优化，进一步提高资源利用效率。此外，通过开发先进的合成生物技术、生物制造技术、新材料技术等，全面推动现有海洋生物产业的技术进步和产品升级。出台政策激励与加强国际合作：政府应出台财政补贴、税收优惠等激励措施，鼓励企业积极参与并加速循环海洋生物产业的重新设计进程。同时，加强国际合作，积极引进国外先进的循环海洋生物产业技术、产品及经验，为海洋生物产业的可持续发展注入新的活力和动力。

　　实施路径。现状剖析：以全产业链生命周期可持续性分析为核心，对现有的传统海洋生物产业进行全面深入的梳理与分析，了解其产业结构、资源利用方式与效率、技术经济的特性、生产流程的运作、废弃物处理和环保措施的实施、社会和伦理的影响等多个维度的情况。问题识别：基于全产业链现状的细致分析，精准识别出传统海洋生物产业面临的系列重大和核心问题，如资源利用效率低、技术革新滞后、经济效益欠佳、废弃物排放量巨大、环境污染问题严重及资源和利益分配不均衡等。创新改进策略制定：针对存在的问题，着手对产业链进行全面系统的重新设计，并制定详尽的创新与改进方案，包括产业结构优化、生产流程改进、新技术和产品开发、资源利用效率提升、废弃物排放减少和资源的合理配置等。改造实施与升级转型：将创新和改进方案付诸实施，通过整合创新科技资源与产业链企业的技术力量，分步骤开展技术和产品的创新工作，借助政策引导和市场驱动的双重力量，有力推动传统海洋生物产业向循环经济与可持续性方向的转型升级。

　　当前，海洋生物产业正由以海产食品为主的第一代海洋渔业和第二代海水养殖业，向更为广阔的第三代海洋生物产品产业及未来新一代“海洋生物产业3.0+”迈进。这些新兴产业的产品形式丰富多样，涵盖了从海洋药物、海洋大健康产品到海洋材料、海洋能源等所有应用领域和市场需求，为人类面临的气候变化、能源安全、生命健康等重大挑战提供可持续的解决方案。正在兴起的新一代海洋生物产业摆脱了现有产业的束缚，得以开展全新的从头设计。这是一种更为彻底的策略，其核心在于从海洋生物产业的源头出发，设计并构建一个全新的、完全遵循循环经济原则的海洋生物全产业链体系。通过科技创新，尤其是颠覆性创新的引领，运用设计的原理来优化全生命周期产业布局，构建绿色、智能、先进的产业链，以确保新兴海生物洋产业的可持续发展。

　　主要内容。理论和方法革新：从头设计秉承全新的理念，以循环经济原理和四维可持续性评估方法为基石（图1），将海洋生态环境的保护与海洋资源的优化利用置于产业发展的核心位置，倡导构建绿色、低碳、智能、高效的海洋生物产业发展模式，旨在推动新一代可持续或可再生海洋生物产业体系的建立。② 系统性规划布局：从宏观视角出发，对新兴海洋生物产业进行全面规划与布局，确保产业的合理分布和协调发展，包括产业布局、产业链构建、基础设施建设、科技创新体系等多个方面，旨在实现新兴海洋生物产业的可持续发展、高效运作和持续进化。③ 技术和产品革新：从头设计离不开强大的技术和产品创新支撑，包括应用生物技术、智能制造技术、新材料技术、信息技术等领域的颠覆性创新，为新兴海洋生物产业的可持续发展提供不竭动力。④ 目标导向策略：设定明确的可持续发展目标，其中最高目标包括水、能、物高效最优利用（水全循环无排放、绿色能源和净零能耗使用、物料全回收循环利用）、海洋生物原料全利用、无毒化学品使用、无人工厂（数字化、智能化、全自动化）、柔性模块组合工厂、移动式工厂、精准个性化定制生产工厂。同时，针对这些目标，开展科学基础和工程技术前沿及交叉创新的先导研究，以推动未来海洋生物产业的绿色、低碳、智能、高效发展，实现经济效益和生态效益的双赢。

　　实施路径。目标设定：明确新兴海洋生物产业循环经济从头设计发展的四维可持续性目标，即资源利用可持续性、环境与生态可持续性、技术与经济可持续性、社会与伦理可持续性。规划制定：依据设定的最高目标，分阶段、分步骤地制定详尽的产业发展规划，包括市场布局、产业布局、产业结构、产业链构建和科技创新体系等。生产流程设计与创新：从源头上设计和创新生产流程，确保每个生产环节都符合循环经济的原则。同时，以四维可持续性评估方法来确定技术和产品是否可能整合进产业链，并满足持续的创新升级需求。构建绿色和智能供应链：在产业内部和产业间构建绿色、智能供应链和价值链体系，实现资源的高效循环利用和副产物的资源化转化。推广与实施：分阶段、分地域推广实施从头设计的产业体系，通过政策引导、市场驱动和资金支持等方式，推动新兴海洋生物产业的建设与发展。

　　自20世纪60年代以来，全球主要海洋国家竞相发力，致力于发展海洋生物产业。美国、加拿大、日本、澳大利亚、法国、挪威等国家纷纷推出海洋生物产业发展规划，着手建立国家级海洋生物产业研发中心、基地及产业园区等；同时，加大力度发展海洋生物产业和生物技术革新，以期实现海洋生物产业的建立和可持续发展。美国是最早制定海洋生物产业战略规划的国家之一，其也是海洋经济政策最为完善的国家之一。为了激发海洋生物科技领域的创新活力，美国在1992年率先成立“海洋联盟”（The Ocean Alliance），开创了产学研紧密合作的先河，每年投入高达27亿美元，全力支持海洋生物科技研发工作。在《2000海洋法令》（The 2000 Marine Regulations）中，美国提出用海洋信托基金的方法为海洋生物新型重点产业提供资金来源，并建立了完善的海洋生物产业技术转让机制，极大地调动了科研人员的积极性，有力地推动了整个海洋生物产业的蓬勃发展。日本在海洋生物资源的开发利用方面起步也较早，为促进海洋生物产业发展，不仅专门加大了信贷投入，还不断优化信贷结构，以激励科技创新。如对投资海洋生物产业相关的基础设施的企业，可享受高达14%—20%的税收优惠政策。韩国自1996年成立海洋水产部以来，是唯一实行海洋管理综合体制的国家，并出台《21世纪海洋水产前景》（1997—2001年）规划，以激励海洋生物资源的可持续开发。近年来，澳大利亚非常重视新一代海洋生物产业的发展，在2015—2025年“澳大利亚国家海洋科学规划”（The National Marine Science Plan—National Marine Science Committee）中，新兴海洋生物产业首次被列为关键发展领域。为进一步推动该领域的发展，澳大利亚分别在2019年和2021年资助支持了2个国家联合研究中心：投资3.2亿澳元的“蓝色经济国家联合研究中心”（Blue Economy Cooperative Research Centre）和投资2.7亿澳元的“海洋生物产品国家联合研究中心”（Marine Bioproducts Cooperative Research Centre）。这2个中心旨在通过市场驱动的创新，加速推动澳大利亚新一代海洋生物产业的建立。国际上众多国家在海洋生物产业发展方面的积极探索与实践，为这一产业的快速、健康发展提供了宝贵的经验与启示。

　　当前，全球海洋生物产业正处于蓬勃发展的快车道，特别是在新兴海洋生物制品与医药领域，得益于生物技术的不断进步和海洋生物资源的深度挖掘，众多创新生物制品、药物及保健品如雨后春笋般涌现。截至2023年，全球海洋生物制品与医药的产业规模已达到年400亿—500亿美元，尽管其市场份额相对较小，却保持着约15%—18%的年均高速增长态势。此外，海洋生物酶、海洋生物农药等产品领域也同样展现出无限的市场潜力。据估算，海洋中栖息着超过100万种鱼类、藻类、珊瑚、海绵等生物，以及约10亿种微生物，而且目前仅9%的海洋生物被人类认知。仅在2011—2020年这10年间，科学家们就发现了13492种新的海洋天然产物，这些产物有望被开发成为海洋药物等多种新型海洋生物产品。尽管海洋生物产业在可持续发展方面面临资源、技术、人才等多方面的挑战，但其巨大的发展潜力远未被充分开发，已成为各海洋强国竞相角逐的战略高地。

　　尽管海洋生物产业发展潜力巨大，但要实现其可持续发展却面临着诸多挑战。海洋生物资源虽丰富多样，但很多种类的天然资源量相对有限，因此确保资源可再生性开发，成为制约海洋生物产业可持续发展的关键因素之一。随着全球人口的增长和人们对海洋来源产品需求的增加，海洋生物资源的过度开采和环境污染问题日益严重，对海洋生态系统造成了不可逆转的破坏。传统海洋生物资源的采集和加工过程中产生的污染和废弃物，对海洋环境构成了负面影响。如废水排放、化学物质和塑料使用等问题，不仅威胁着海洋生物的生存环境，也对海洋生物产品的质量安全带来了挑战。海洋生物资源的开发利用技术水平滞后、人才短缺、产业链短及产品附加值低等问题，严重阻碍了产业的健康可持续发展。当前，海洋生物产业面临的核心难题是缺乏循环经济模式下的关键技术和产品创新，这制约了现有产业的转型升级和新兴产业的培育与发展。

　　2015年，联合国可持续发展峰会正式通过17项可持续发展目标（SDGs），包括“零饥饿”（SDG-2）、“负责任消费和生产”（SDG-12）、“水下生物”（SDG-14）等，涵盖社会、经济和环境3个维度的问题，旨在到2030年前以综合方式彻底解决，转向可持续发展道路。全球海洋生物产业在可持续发展的框架下，蕴含着广阔的发展机遇，为科技和产品创新提供了无限的空间。海洋生物产业技术和产品不断创新，如基于基因编辑的合成生物技术、基于资源全利用的绿色生物精炼技术、基于人工智能和自动化的先进生物智造技术等，为循环海洋生物产业的发展提供了有力的科技支撑。这些创新技术赋能新兴海洋生物产品应用和市场拓展。例如，新型海洋生物大健康产品、海洋药物、海洋生物材料等领域的迅速发展，为海洋经济增长和创新注入了新的动力和活力。

　　中国坐拥辽阔的海域和富饶的海洋生物资源，是全球海洋生物资源最为丰富的国家之一。自1990年以来，中国水产品总量便稳居世界首位。据预测，到2030年，全球水产品需求量将达2亿吨，为海洋生物产业的蓬勃发展提供了得天独厚的自然禀赋与资源基础。当前，中国海洋生物产业已初步构建起一条涵盖海洋渔业、海水养殖业、海洋生物医药、海洋生物产品等领域的较为完备的产业链。近年来，中国对海洋生物产业的发展给予了前所未有的重视，积极推动其向规模化、社会化、高技术化的方向转型升级。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确提出，要建设一批高质量海洋经济发展示范区和特色化海洋产业集群。广东、山东、福建等海洋大省也在其“十四五”规划或相关专项规划中，明确提出将海洋生物产业列为海洋经济发展的重中之重，并将海洋生物技术研发作为国家高技术开发的重点领域，以海洋生物技术为海洋生物产业发展的坚实支撑，为海洋生物产业的发展提供了良好的产业政策环境。

　　随着海洋强国战略的深入实施，海洋经济迎来了迅猛发展的新时期。2023年，全国海洋产业生产总值高达约9.9万亿元，其中海洋生物产业占比约11.4%，这彰显了海洋生物产业日益凸显的重要性。海洋产业的总体增速持续超越国民经济同期的增速，特别是新兴海洋生物产业，2010—2019年实现了年均24%的高速增长，正逐步成为拉动国民经济发展转型的有力新引擎。展望未来，预计到2030年，海洋生物产业有望跃升为中国海洋战略性新兴产业的第一大支柱产业。伴随着生物技术的日新月异，中国海洋生物产业已构建起一条涵盖海洋生物资源采集、加工、研发、生产和销售等多个环节的完整产业链。在技术创新领域，海洋生物产业不断取得新突破，数字化、基因编辑、生物合成、先进智造等前沿技术的应用，显著提高了海洋生物资源的利用效率，加速了海洋生物产业的升级和转型步伐。随着人们生活品质的提升和健康意识的觉醒，海洋生物产品的市场需求持续攀升，特别是在海洋生物大健康产品、海洋生物药品和海洋生物材料等应用领域，市场需求潜力和增速均展现出巨大潜力。

　　随着科技的不断进步和消费者需求的多元化，海洋生物产品在营养食品、保健产品、工业原料和药物等多个领域得到广泛应用。尤其是在海洋生物保健品、海洋生物药品及海洋生物新材料等领域，市场规模的扩张尤为亮眼，每年约有超过200个新的活性分子被发现，并有超过100个产品获得批准上市。中国海洋生物产业在快速发展的同时，也面临着资源保护与环境协调发展、技术创新水平不足，以及国际市场竞争白热化等严峻挑战。尽管中国拥有悠久的海洋生物制品和药物的使用历史，且产业规模位居世界第1位，但在创新能力和可持续发展方面，仍落后于欧美发达国家。为了应对这些挑战，需紧密围绕中国海洋经济与蓝色产业发展的战略需求，以实现全产业链的循环经济和可持续发展为目标，通过资源、技术和产品创新，对传统海洋生物产业进行重塑、对新兴海洋生物产业进行前瞻性布局。应进一步加大科研投入，提升技术水平，聚焦优势海洋生物资源的高值化利用，实现技术和产品的创新突破，提升产品质量与附加值，从而增强国际市场竞争力，推动中国循环海洋生物产业实现高质量可持续发展。