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?循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的挑戰(zhàn)與機(jī)遇 未來聚焦六大科技方向

來源:海洋頻道   發(fā)布時間:2025-02-18 17:15:19 

海洋占地球表面積的71%,蘊藏著豐富多樣、獨具特色的生物資源,是支撐人類可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略空間和資源寶庫。豐富的海洋生物資源,不僅為人類提供充足的優(yōu)質(zhì)蛋白來源,還為藥物制劑、大健康產(chǎn)品、功能食品、能源及新型和特種材料等行業(yè)提供了不可或缺的原材料。當(dāng)前,世界正面臨著人口激增、氣候變化、海洋生態(tài)系統(tǒng)退化、陸地資源短缺等一系列嚴(yán)峻挑戰(zhàn),如何實現(xiàn)海洋生物資源的可持續(xù)開發(fā)和利用已成為全球關(guān)注的焦點。

海洋生物產(chǎn)業(yè)是海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成,具有高度的資源依賴性、顯著的高附加值及先進(jìn)的技術(shù)含量等特點,被視為未來海洋高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中極具發(fā)展?jié)摿蛧H競爭力的關(guān)鍵領(lǐng)域之一。當(dāng)前,海洋生物產(chǎn)業(yè)主要集中在以傳統(tǒng)海洋漁業(yè)和現(xiàn)代海水養(yǎng)殖業(yè)為核心的第一代與第二代產(chǎn)業(yè),在海洋生物精深加工產(chǎn)品及除食品領(lǐng)域外的其他產(chǎn)業(yè)應(yīng)用及市場等方面,所占比重仍然較小,諸如海洋生物醫(yī)藥、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產(chǎn)品,在全球海洋產(chǎn)業(yè)中所占比例尚不足1%。海洋生物產(chǎn)業(yè)面臨著產(chǎn)業(yè)鏈不完整、粗放無序發(fā)展、勞動力密集度高、同質(zhì)化競爭嚴(yán)重、科技創(chuàng)新驅(qū)動力不足、研發(fā)能力薄弱、產(chǎn)品附加值低、投入產(chǎn)出效率低下及生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯等多重挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)海洋生物產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待完善和升級,第三代新興海洋生物產(chǎn)業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景與機(jī)遇。因此,急需開展全產(chǎn)業(yè)鏈的科技創(chuàng)新,全面提升技術(shù)水平與產(chǎn)品附加值,打通并拓展產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié),構(gòu)建新一代循環(huán)型海洋生物產(chǎn)業(yè)體系,保障海洋生物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)(circular blue bioindustry)遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心理念,依托海洋生物科學(xué)的深入研究和技術(shù)創(chuàng)新的推動,旨在引領(lǐng)海洋生物產(chǎn)業(yè)朝著資源高效利用、智能化驅(qū)動及綠色生產(chǎn)的方向發(fā)展。這一發(fā)展模式致力于實現(xiàn)海洋生物資源的可持續(xù)開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙贏局面,是當(dāng)前海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)對于促進(jìn)海洋生物產(chǎn)業(yè)鏈向高技術(shù)、深加工及高附加值方向升級具有重要意義,從而達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)業(yè)綜合效益,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群的匯聚與發(fā)展,提升產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力和市場競爭力,為實現(xiàn)海洋經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)繁榮奠定堅實基礎(chǔ)。

循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的定義與發(fā)展模式

定義

循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè),是一種新興的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)模式,它根植于海洋生物資源的可持續(xù)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)和諧共生的理念,聚焦海洋生物資源的全循環(huán)利用,以構(gòu)建海洋生物資源可再生獲取體系、清潔加工技術(shù)體系、可循環(huán)利用的產(chǎn)品體系及實現(xiàn)零浪費和零污染的產(chǎn)業(yè)體系為核心,形成獨具特色的全產(chǎn)業(yè)鏈和全生命周期循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式(圖1)。循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的宗旨在于推動海洋經(jīng)濟(jì)的綠色高質(zhì)量發(fā)展,力求在資源利用、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、倫理規(guī)范和環(huán)境效益之間達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一,實現(xiàn)全面發(fā)展。

評估方法

循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的本質(zhì),是一種追求可持續(xù)發(fā)展或可再生發(fā)展的經(jīng)濟(jì)模式,其核心是對可持續(xù)發(fā)展性的明確界定與科學(xué)評估。作為人類社會和經(jīng)濟(jì)活動的重要組成部分,可持續(xù)性需要全面考慮資源利用、環(huán)境與生態(tài)、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)、社會與倫理等四大維度,具體可從5個主要方面進(jìn)行評估。

資源利用的可持續(xù)性。評估指標(biāo):以資源的100%全利用為目標(biāo),評估資源消耗率、資源回收率、資源再利用率等關(guān)鍵指標(biāo)。評估方法:遵循質(zhì)量和能量守恒定律為基本原理,通過系統(tǒng)收集和分析循環(huán)海洋生物經(jīng)濟(jì)活動全過程中的物質(zhì)、能量和資源等的投入、產(chǎn)出數(shù)據(jù),包括廢棄物與能量等信息,計算各項評估指標(biāo)的具體數(shù)值,科學(xué)評估資源的利用效率,為產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供有力指導(dǎo)依據(jù)。

環(huán)境與生態(tài)的可持續(xù)性。評估指標(biāo):以對環(huán)境和生態(tài)產(chǎn)生凈零影響(基線要求)直至正向影響(最高要求)為目標(biāo),評估生物多樣性指數(shù)、水和大氣質(zhì)量指標(biāo)、化學(xué)等污染物排放量等關(guān)鍵參數(shù)。評估方法:運用現(xiàn)代生態(tài)監(jiān)測技術(shù)、遙感技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等先進(jìn)手段,對循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)過程中的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行長期、動態(tài)監(jiān)測與評估,深入了解其對生態(tài)環(huán)境的具體影響,并推動指導(dǎo)科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新,最終實現(xiàn)環(huán)境生態(tài)可持續(xù)性目標(biāo)。

技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性。評估指標(biāo):以追求技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的全球先進(jìn)性和競爭力為目標(biāo),評估技術(shù)的綠色化、智能化和柔性精準(zhǔn)化水平,同時考察總產(chǎn)值、投資效益比、技術(shù)增加值、利潤率等經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)。評估方法:通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬分析,并廣泛收集循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)過程中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),進(jìn)行深入分析和驗證,計算各項評估指標(biāo)的具體數(shù)值,并結(jié)合投入產(chǎn)出分析、成本效益分析等多種方法,對循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)性進(jìn)行綜合評價。

社會與倫理的可持續(xù)性。評估指標(biāo):以追求新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會公平度和符合倫理法則為目標(biāo),評估資源、技術(shù)和機(jī)會在不同社會群體中的共享程度;審視新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人性倫理的短期及長遠(yuǎn)影響;以及評估潛在的社會和倫理風(fēng)險水平。評估方法:通過理論與實踐的創(chuàng)新結(jié)合,基于當(dāng)前的調(diào)查數(shù)據(jù),提高評估的預(yù)見性,從而構(gòu)建社會和倫理可持續(xù)性評估的理論體系與方法框架。以有預(yù)見性的理論為指導(dǎo),設(shè)計并實施問卷調(diào)查、深度訪談和社會實驗等方式,深入探究循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)對社區(qū)及居民的多維度影響,包括就業(yè)、收入水平、生活質(zhì)量和社區(qū)滿意度等方面,對循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的社會和倫理可持續(xù)性進(jìn)行綜合評價。

循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性的綜合評估。在全面完成上述四大維度評估的基礎(chǔ)上,運用最先進(jìn)的人工智能與大數(shù)據(jù)等技術(shù),采用多種綜合評價方法(如經(jīng)典的加權(quán)評分法、模糊綜合評價法等),對循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性進(jìn)行綜合效益評價。綜合評估旨在全面、系統(tǒng)地展現(xiàn)循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)在資源高效利用、環(huán)境與生態(tài)友好、技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行、社會與倫理和諧等多維度上的綜合表現(xiàn),為科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新、政策制定,以及實施有效的管理措施提供堅實的科學(xué)依據(jù),推動循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)向更加可持續(xù)的方向發(fā)展。

發(fā)展模式

循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)涵蓋了2種不同的策略與發(fā)展模式:傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重新設(shè)計;新興產(chǎn)業(yè)的從頭設(shè)計。盡管路徑不同,兩者均致力于推動海洋生物產(chǎn)業(yè)的升級與轉(zhuǎn)型,旨在實現(xiàn)更加可持續(xù)、環(huán)保和高效的發(fā)展目標(biāo)。

傳統(tǒng)海洋生物產(chǎn)業(yè)重新設(shè)計

海洋生物產(chǎn)業(yè)重新設(shè)計,是在現(xiàn)有傳統(tǒng)海洋生物產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)之上,深度融合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心理念與技術(shù)手段,從產(chǎn)業(yè)鏈的全生命周期可持續(xù)性評估出發(fā),識別并優(yōu)化不符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)流程。通過研發(fā)創(chuàng)新和改造升級,致力于提升4個關(guān)鍵領(lǐng)域的可持續(xù)性:資源利用的可持續(xù)性、環(huán)境與生態(tài)的可持續(xù)性、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性,以及社會與倫理的可持續(xù)性。這一系列舉措,旨在推動現(xiàn)有海洋生物產(chǎn)業(yè)向更加可持續(xù)的發(fā)展路徑轉(zhuǎn)型,從而最大程度地契合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則。同時,對于無法適應(yīng)或不適合進(jìn)行改造提升的現(xiàn)有傳統(tǒng)海洋生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品,加快其淘汰與廢止進(jìn)程,確保整個產(chǎn)業(yè)的健康與可持續(xù)發(fā)展。

主要內(nèi)容。優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu):建立涵蓋全產(chǎn)業(yè)鏈生命周期可持續(xù)性的數(shù)據(jù)分析方法、模型、工具及規(guī)范體系,指導(dǎo)梳理現(xiàn)有海洋生物產(chǎn)業(yè)的布局和結(jié)構(gòu),優(yōu)化并重新設(shè)計形成更為合理、高效的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈。例如,通過構(gòu)建多層次養(yǎng)殖結(jié)構(gòu),或引入魚、蝦、貝、藻多元化養(yǎng)殖模式,形成一個相互支撐、資源共享的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),在提升養(yǎng)殖綠色化水平與效益的同時,有效減少病害的傳播。此外,通過資源生產(chǎn)與獲取、加工、產(chǎn)品制造與使用、利益合理分配等環(huán)節(jié)的全面智能化和綠色化升級,實現(xiàn)現(xiàn)有海洋生物產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性的顯著提升。改造現(xiàn)有生產(chǎn)流程:積極引入循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念和可持續(xù)性評價體系,開展技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新,對現(xiàn)有海洋生物產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)流程進(jìn)行深度改造;通過減少有毒有害化學(xué)品使用、引入綠色化學(xué)品替代方案;采用生物煉制技術(shù)減少廢棄物排放,提高資源利用效率;應(yīng)用節(jié)能、節(jié)水技術(shù)降低生產(chǎn)能耗、水耗和污染;優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,避免產(chǎn)生二次廢物與污染等先進(jìn)技術(shù)手段,致力于實現(xiàn)綠色、低碳、環(huán)保和智能的生產(chǎn)方式。創(chuàng)新關(guān)鍵技術(shù):在循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)重新設(shè)計中,加強(qiáng)科技創(chuàng)新和應(yīng)用,如開發(fā)自動化、智能化的投喂系統(tǒng)、水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)等先進(jìn)養(yǎng)殖技術(shù)與設(shè)備,以提高海水養(yǎng)殖效率和管理水平;同時,利用信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等,對養(yǎng)殖過程進(jìn)行精準(zhǔn)管理與優(yōu)化,進(jìn)一步提高資源利用效率。此外,通過開發(fā)先進(jìn)的合成生物技術(shù)、生物制造技術(shù)、新材料技術(shù)等,全面推動現(xiàn)有海洋生物產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品升級。出臺政策激勵與加強(qiáng)國際合作:政府應(yīng)出臺財政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等激勵措施,鼓勵企業(yè)積極參與并加速循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的重新設(shè)計進(jìn)程。同時,加強(qiáng)國際合作,積極引進(jìn)國外先進(jìn)的循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)、產(chǎn)品及經(jīng)驗,為海洋生物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的活力和動力。

實施路徑?,F(xiàn)狀剖析:以全產(chǎn)業(yè)鏈生命周期可持續(xù)性分析為核心,對現(xiàn)有的傳統(tǒng)海洋生物產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全面深入的梳理與分析,了解其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資源利用方式與效率、技術(shù)經(jīng)濟(jì)的特性、生產(chǎn)流程的運作、廢棄物處理和環(huán)保措施的實施、社會和倫理的影響等多個維度的情況。問題識別:基于全產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀的細(xì)致分析,精準(zhǔn)識別出傳統(tǒng)海洋生物產(chǎn)業(yè)面臨的系列重大和核心問題,如資源利用效率低、技術(shù)革新滯后、經(jīng)濟(jì)效益欠佳、廢棄物排放量巨大、環(huán)境污染問題嚴(yán)重及資源和利益分配不均衡等。創(chuàng)新改進(jìn)策略制定:針對存在的問題,著手對產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行全面系統(tǒng)的重新設(shè)計,并制定詳盡的創(chuàng)新與改進(jìn)方案,包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生產(chǎn)流程改進(jìn)、新技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)、資源利用效率提升、廢棄物排放減少和資源的合理配置等。改造實施與升級轉(zhuǎn)型:將創(chuàng)新和改進(jìn)方案付諸實施,通過整合創(chuàng)新科技資源與產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的技術(shù)力量,分步驟開展技術(shù)和產(chǎn)品的創(chuàng)新工作,借助政策引導(dǎo)和市場驅(qū)動的雙重力量,有力推動傳統(tǒng)海洋生物產(chǎn)業(yè)向循環(huán)經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)性方向的轉(zhuǎn)型升級。

產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化:通過全產(chǎn)業(yè)鏈評估,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。例如,開發(fā)綠色多層級養(yǎng)殖模式,提升養(yǎng)殖效率并減少病害;開發(fā)海洋生物資源的全利用和高值產(chǎn)品,提高資源利用效率和價值;進(jìn)而實現(xiàn)資源、環(huán)境、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的全面綠色化升級,為海洋生物產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型奠定堅實基礎(chǔ)。生產(chǎn)流程改造:改造生產(chǎn)流程,減少有害物質(zhì)使用;應(yīng)用節(jié)能技術(shù)降低能耗;利用節(jié)水和水回用技術(shù)降低水耗;通過生物煉制等技術(shù)提高資源利用率,實現(xiàn)綠色、低碳、低水、低能生產(chǎn),顯著提升產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性。技術(shù)創(chuàng)新升級:引入自動化、智能化養(yǎng)殖和加工技術(shù),利用大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)管理,推動技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)升級,為海洋生物產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化注入新活力,提高整體競爭力。

新興海洋生物產(chǎn)業(yè)從頭設(shè)計

當(dāng)前,海洋生物產(chǎn)業(yè)正由以海產(chǎn)食品為主的第一代海洋漁業(yè)和第二代海水養(yǎng)殖業(yè),向更為廣闊的第三代海洋生物產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)及未來新一代“海洋生物產(chǎn)業(yè)3.0+”邁進(jìn)。這些新興產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品形式豐富多樣,涵蓋了從海洋藥物、海洋大健康產(chǎn)品到海洋材料、海洋能源等所有應(yīng)用領(lǐng)域和市場需求,為人類面臨的氣候變化、能源安全、生命健康等重大挑戰(zhàn)提供可持續(xù)的解決方案。正在興起的新一代海洋生物產(chǎn)業(yè)擺脫了現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的束縛,得以開展全新的從頭設(shè)計。這是一種更為徹底的策略,其核心在于從海洋生物產(chǎn)業(yè)的源頭出發(fā),設(shè)計并構(gòu)建一個全新的、完全遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則的海洋生物全產(chǎn)業(yè)鏈體系。通過科技創(chuàng)新,尤其是顛覆性創(chuàng)新的引領(lǐng),運用設(shè)計的原理來優(yōu)化全生命周期產(chǎn)業(yè)布局,構(gòu)建綠色、智能、先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)鏈,以確保新興海生物洋產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

主要內(nèi)容。理論和方法革新:從頭設(shè)計秉承全新的理念,以循環(huán)經(jīng)濟(jì)原理和四維可持續(xù)性評估方法為基石(圖1),將海洋生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與海洋資源的優(yōu)化利用置于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心位置,倡導(dǎo)構(gòu)建綠色、低碳、智能、高效的海洋生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,旨在推動新一代可持續(xù)或可再生海洋生物產(chǎn)業(yè)體系的建立。② 系統(tǒng)性規(guī)劃布局:從宏觀視角出發(fā),對新興海洋生物產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全面規(guī)劃與布局,確保產(chǎn)業(yè)的合理分布和協(xié)調(diào)發(fā)展,包括產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、科技創(chuàng)新體系等多個方面,旨在實現(xiàn)新興海洋生物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、高效運作和持續(xù)進(jìn)化。③ 技術(shù)和產(chǎn)品革新:從頭設(shè)計離不開強(qiáng)大的技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新支撐,包括應(yīng)用生物技術(shù)、智能制造技術(shù)、新材料技術(shù)、信息技術(shù)等領(lǐng)域的顛覆性創(chuàng)新,為新興海洋生物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供不竭動力。④ 目標(biāo)導(dǎo)向策略:設(shè)定明確的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),其中最高目標(biāo)包括水、能、物高效最優(yōu)利用(水全循環(huán)無排放、綠色能源和凈零能耗使用、物料全回收循環(huán)利用)、海洋生物原料全利用、無毒化學(xué)品使用、無人工廠(數(shù)字化、智能化、全自動化)、柔性模塊組合工廠、移動式工廠、精準(zhǔn)個性化定制生產(chǎn)工廠。同時,針對這些目標(biāo),開展科學(xué)基礎(chǔ)和工程技術(shù)前沿及交叉創(chuàng)新的先導(dǎo)研究,以推動未來海洋生物產(chǎn)業(yè)的綠色、低碳、智能、高效發(fā)展,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙贏。

實施路徑。目標(biāo)設(shè)定:明確新興海洋生物產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)從頭設(shè)計發(fā)展的四維可持續(xù)性目標(biāo),即資源利用可持續(xù)性、環(huán)境與生態(tài)可持續(xù)性、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性、社會與倫理可持續(xù)性。規(guī)劃制定:依據(jù)設(shè)定的最高目標(biāo),分階段、分步驟地制定詳盡的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,包括市場布局、產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建和科技創(chuàng)新體系等。生產(chǎn)流程設(shè)計與創(chuàng)新:從源頭上設(shè)計和創(chuàng)新生產(chǎn)流程,確保每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則。同時,以四維可持續(xù)性評估方法來確定技術(shù)和產(chǎn)品是否可能整合進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈,并滿足持續(xù)的創(chuàng)新升級需求。構(gòu)建綠色和智能供應(yīng)鏈:在產(chǎn)業(yè)內(nèi)部和產(chǎn)業(yè)間構(gòu)建綠色、智能供應(yīng)鏈和價值鏈體系,實現(xiàn)資源的高效循環(huán)利用和副產(chǎn)物的資源化轉(zhuǎn)化。推廣與實施:分階段、分地域推廣實施從頭設(shè)計的產(chǎn)業(yè)體系,通過政策引導(dǎo)、市場驅(qū)動和資金支持等方式,推動新興海洋生物產(chǎn)業(yè)的建設(shè)與發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)。全新產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式構(gòu)建:以循環(huán)經(jīng)濟(jì)原理為基石,構(gòu)建以四維可持續(xù)性評估方法為基本原則、從頭設(shè)計思維的全新產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,引領(lǐng)新興海洋生物產(chǎn)業(yè)“以終為始”的綠色、低碳、智能化發(fā)展,建立可持續(xù)性為特征的新一代海洋生物產(chǎn)業(yè)體系。系統(tǒng)規(guī)劃布局:宏觀規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局,以四維可持續(xù)性原則設(shè)計構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈,配套規(guī)劃基礎(chǔ)設(shè)施與科技創(chuàng)新體系,確保產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)健康發(fā)展,為新興海洋生物產(chǎn)業(yè)高效建立與持續(xù)進(jìn)化迭代奠定基礎(chǔ)。技術(shù)和產(chǎn)品革新:以海洋生物產(chǎn)業(yè)從頭設(shè)計為指導(dǎo),發(fā)展和應(yīng)用與海洋生物產(chǎn)業(yè)相關(guān)的顛覆性技術(shù)創(chuàng)新,包括合成生物、智能制造、綠色技術(shù)等,引領(lǐng)技術(shù)和產(chǎn)品的革命性創(chuàng)新。

綜上所述,循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的重新設(shè)計和從頭設(shè)計是一個復(fù)雜而重要的系統(tǒng)工程,是推動傳統(tǒng)海洋生物產(chǎn)業(yè)升級重構(gòu)與新興海洋生物產(chǎn)業(yè)源頭建設(shè)的重要策略。通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改造生產(chǎn)流程、加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和模式創(chuàng)新等措施,可以實現(xiàn)海洋生物資源的可持續(xù)利用,推動海洋生物產(chǎn)業(yè)的綠色、低碳、智能和高效發(fā)展。這一目標(biāo)的實現(xiàn),需要政府、科研院所、企業(yè)和社會各界的共同努力與協(xié)作。

全球海洋生物產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

全球海洋生物產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀分析

全球海洋生物資源是一個巨大的資源寶庫,占地球生物總數(shù)的80%和動物蛋白質(zhì)的90%,其中絕大部分資源尚待人類的深入探索與開發(fā)利用。全球海洋生物產(chǎn)業(yè)是一個多元化且錯綜復(fù)雜的領(lǐng)域,盡管當(dāng)前主要以提供海產(chǎn)品的海洋漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)為主導(dǎo),但蘊藏著服務(wù)幾乎全部產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品市場的巨大潛力,如海洋生物藥物、海洋生物大健康產(chǎn)品、海洋生物材料等新興領(lǐng)域。

海洋生物資源的開發(fā)利用,廣泛覆蓋捕撈養(yǎng)殖、海洋食品、海洋保健品、海洋化妝品、海洋藥物、海洋生物材料、海洋工業(yè)和農(nóng)用化學(xué)品、海洋生物能源的開發(fā)和生產(chǎn)等多個方面。當(dāng)前,海洋生物產(chǎn)業(yè)所占比例最大的是海洋漁業(yè)和養(yǎng)殖,但科技創(chuàng)新含量較低;而科技含量高、附加值高的海洋生物產(chǎn)業(yè),如海洋生物制品、海洋生物醫(yī)藥、海洋生物保健食品和海洋生物能源等,其所占份額少于1%。

自20世紀(jì)60年代以來,全球主要海洋國家競相發(fā)力,致力于發(fā)展海洋生物產(chǎn)業(yè)。美國、加拿大、日本、澳大利亞、法國、挪威等國家紛紛推出海洋生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,著手建立國家級海洋生物產(chǎn)業(yè)研發(fā)中心、基地及產(chǎn)業(yè)園區(qū)等;同時,加大力度發(fā)展海洋生物產(chǎn)業(yè)和生物技術(shù)革新,以期實現(xiàn)海洋生物產(chǎn)業(yè)的建立和可持續(xù)發(fā)展。美國是最早制定海洋生物產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃的國家之一,其也是海洋經(jīng)濟(jì)政策最為完善的國家之一。為了激發(fā)海洋生物科技領(lǐng)域的創(chuàng)新活力,美國在1992年率先成立“海洋聯(lián)盟”(The Ocean Alliance),開創(chuàng)了產(chǎn)學(xué)研緊密合作的先河,每年投入高達(dá)27億美元,全力支持海洋生物科技研發(fā)工作。在《2000海洋法令》(The 2000 Marine Regulations)中,美國提出用海洋信托基金的方法為海洋生物新型重點產(chǎn)業(yè)提供資金來源,并建立了完善的海洋生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓機(jī)制,極大地調(diào)動了科研人員的積極性,有力地推動了整個海洋生物產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。日本在海洋生物資源的開發(fā)利用方面起步也較早,為促進(jìn)海洋生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展,不僅專門加大了信貸投入,還不斷優(yōu)化信貸結(jié)構(gòu),以激勵科技創(chuàng)新。如對投資海洋生物產(chǎn)業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施的企業(yè),可享受高達(dá)14%—20%的稅收優(yōu)惠政策。韓國自1996年成立海洋水產(chǎn)部以來,是唯一實行海洋管理綜合體制的國家,并出臺《21世紀(jì)海洋水產(chǎn)前景》(1997—2001年)規(guī)劃,以激勵海洋生物資源的可持續(xù)開發(fā)。近年來,澳大利亞非常重視新一代海洋生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在2015—2025年“澳大利亞國家海洋科學(xué)規(guī)劃”(The National Marine Science Plan—National Marine Science Committee)中,新興海洋生物產(chǎn)業(yè)首次被列為關(guān)鍵發(fā)展領(lǐng)域。為進(jìn)一步推動該領(lǐng)域的發(fā)展,澳大利亞分別在2019年和2021年資助支持了2個國家聯(lián)合研究中心:投資3.2億澳元的“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)國家聯(lián)合研究中心”(Blue Economy Cooperative Research Centre)和投資2.7億澳元的“海洋生物產(chǎn)品國家聯(lián)合研究中心”(Marine Bioproducts Cooperative Research Centre)。這2個中心旨在通過市場驅(qū)動的創(chuàng)新,加速推動澳大利亞新一代海洋生物產(chǎn)業(yè)的建立。國際上眾多國家在海洋生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的積極探索與實踐,為這一產(chǎn)業(yè)的快速、健康發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗與啟示。

當(dāng)前,全球海洋生物產(chǎn)業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的快車道,特別是在新興海洋生物制品與醫(yī)藥領(lǐng)域,得益于生物技術(shù)的不斷進(jìn)步和海洋生物資源的深度挖掘,眾多創(chuàng)新生物制品、藥物及保健品如雨后春筍般涌現(xiàn)。截至2023年,全球海洋生物制品與醫(yī)藥的產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)到年400億—500億美元,盡管其市場份額相對較小,卻保持著約15%—18%的年均高速增長態(tài)勢。此外,海洋生物酶、海洋生物農(nóng)藥等產(chǎn)品領(lǐng)域也同樣展現(xiàn)出無限的市場潛力。據(jù)估算,海洋中棲息著超過100萬種魚類、藻類、珊瑚、海綿等生物,以及約10億種微生物,而且目前僅9%的海洋生物被人類認(rèn)知。僅在2011—2020年這10年間,科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)了13492種新的海洋天然產(chǎn)物,這些產(chǎn)物有望被開發(fā)成為海洋藥物等多種新型海洋生物產(chǎn)品。盡管海洋生物產(chǎn)業(yè)在可持續(xù)發(fā)展方面面臨資源、技術(shù)、人才等多方面的挑戰(zhàn),但其巨大的發(fā)展?jié)摿h(yuǎn)未被充分開發(fā),已成為各海洋強(qiáng)國競相角逐的戰(zhàn)略高地。

全球海洋生物產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

盡管海洋生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?,但要實現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展卻面臨著諸多挑戰(zhàn)。海洋生物資源雖豐富多樣,但很多種類的天然資源量相對有限,因此確保資源可再生性開發(fā),成為制約海洋生物產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。隨著全球人口的增長和人們對海洋來源產(chǎn)品需求的增加,海洋生物資源的過度開采和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了不可逆轉(zhuǎn)的破壞。傳統(tǒng)海洋生物資源的采集和加工過程中產(chǎn)生的污染和廢棄物,對海洋環(huán)境構(gòu)成了負(fù)面影響。如廢水排放、化學(xué)物質(zhì)和塑料使用等問題,不僅威脅著海洋生物的生存環(huán)境,也對海洋生物產(chǎn)品的質(zhì)量安全帶來了挑戰(zhàn)。海洋生物資源的開發(fā)利用技術(shù)水平滯后、人才短缺、產(chǎn)業(yè)鏈短及產(chǎn)品附加值低等問題,嚴(yán)重阻礙了產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前,海洋生物產(chǎn)業(yè)面臨的核心難題是缺乏循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新,這制約了現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和新興產(chǎn)業(yè)的培育與發(fā)展。

2015年,聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展峰會正式通過17項可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SDGs),包括“零饑餓”(SDG-2)、“負(fù)責(zé)任消費和生產(chǎn)”(SDG-12)、“水下生物”(SDG-14)等,涵蓋社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境3個維度的問題,旨在到2030年前以綜合方式徹底解決,轉(zhuǎn)向可持續(xù)發(fā)展道路。全球海洋生物產(chǎn)業(yè)在可持續(xù)發(fā)展的框架下,蘊含著廣闊的發(fā)展機(jī)遇,為科技和產(chǎn)品創(chuàng)新提供了無限的空間。海洋生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品不斷創(chuàng)新,如基于基因編輯的合成生物技術(shù)、基于資源全利用的綠色生物精煉技術(shù)、基于人工智能和自動化的先進(jìn)生物智造技術(shù)等,為循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的科技支撐。這些創(chuàng)新技術(shù)賦能新興海洋生物產(chǎn)品應(yīng)用和市場拓展。例如,新型海洋生物大健康產(chǎn)品、海洋藥物、海洋生物材料等領(lǐng)域的迅速發(fā)展,為海洋經(jīng)濟(jì)增長和創(chuàng)新注入了新的動力和活力。

海洋作為連接世界各大洲的廣闊水體,其可持續(xù)發(fā)展離不開國際的合作與共同努力。通過全球海洋國家的創(chuàng)新合作范式,促進(jìn)海洋生物資源的高效利用和保護(hù),推動全球海洋生物經(jīng)濟(jì)朝著更加可持續(xù)和繁榮的方向發(fā)展,是擺在我們面前的首要任務(wù)。

中國循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的重新設(shè)計和從頭設(shè)計

中國海洋生物資源豐富,產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚

中國坐擁遼闊的海域和富饒的海洋生物資源,是全球海洋生物資源最為豐富的國家之一。自1990年以來,中國水產(chǎn)品總量便穩(wěn)居世界首位。據(jù)預(yù)測,到2030年,全球水產(chǎn)品需求量將達(dá)2億噸,為海洋生物產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了得天獨厚的自然稟賦與資源基礎(chǔ)。當(dāng)前,中國海洋生物產(chǎn)業(yè)已初步構(gòu)建起一條涵蓋海洋漁業(yè)、海水養(yǎng)殖業(yè)、海洋生物醫(yī)藥、海洋生物產(chǎn)品等領(lǐng)域的較為完備的產(chǎn)業(yè)鏈。近年來,中國對海洋生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了前所未有的重視,積極推動其向規(guī)?;?、社會化、高技術(shù)化的方向轉(zhuǎn)型升級?!吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確提出,要建設(shè)一批高質(zhì)量海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展示范區(qū)和特色化海洋產(chǎn)業(yè)集群。廣東、山東、福建等海洋大省也在其“十四五”規(guī)劃或相關(guān)專項規(guī)劃中,明確提出將海洋生物產(chǎn)業(yè)列為海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重中之重,并將海洋生物技術(shù)研發(fā)作為國家高技術(shù)開發(fā)的重點領(lǐng)域,以海洋生物技術(shù)為海洋生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的堅實支撐,為海洋生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境。

隨著海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的深入實施,海洋經(jīng)濟(jì)迎來了迅猛發(fā)展的新時期。2023年,全國海洋產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值高達(dá)約9.9萬億元,其中海洋生物產(chǎn)業(yè)占比約11.4%,這彰顯了海洋生物產(chǎn)業(yè)日益凸顯的重要性。海洋產(chǎn)業(yè)的總體增速持續(xù)超越國民經(jīng)濟(jì)同期的增速,特別是新興海洋生物產(chǎn)業(yè),2010—2019年實現(xiàn)了年均24%的高速增長,正逐步成為拉動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型的有力新引擎。展望未來,預(yù)計到2030年,海洋生物產(chǎn)業(yè)有望躍升為中國海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的第一大支柱產(chǎn)業(yè)。伴隨著生物技術(shù)的日新月異,中國海洋生物產(chǎn)業(yè)已構(gòu)建起一條涵蓋海洋生物資源采集、加工、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售等多個環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。在技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域,海洋生物產(chǎn)業(yè)不斷取得新突破,數(shù)字化、基因編輯、生物合成、先進(jìn)智造等前沿技術(shù)的應(yīng)用,顯著提高了海洋生物資源的利用效率,加速了海洋生物產(chǎn)業(yè)的升級和轉(zhuǎn)型步伐。隨著人們生活品質(zhì)的提升和健康意識的覺醒,海洋生物產(chǎn)品的市場需求持續(xù)攀升,特別是在海洋生物大健康產(chǎn)品、海洋生物藥品和海洋生物材料等應(yīng)用領(lǐng)域,市場需求潛力和增速均展現(xiàn)出巨大潛力。

中國海洋生物產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

隨著科技的不斷進(jìn)步和消費者需求的多元化,海洋生物產(chǎn)品在營養(yǎng)食品、保健產(chǎn)品、工業(yè)原料和藥物等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其是在海洋生物保健品、海洋生物藥品及海洋生物新材料等領(lǐng)域,市場規(guī)模的擴(kuò)張尤為亮眼,每年約有超過200個新的活性分子被發(fā)現(xiàn),并有超過100個產(chǎn)品獲得批準(zhǔn)上市。中國海洋生物產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展的同時,也面臨著資源保護(hù)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新水平不足,以及國際市場競爭白熱化等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。盡管中國擁有悠久的海洋生物制品和藥物的使用歷史,且產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界第1位,但在創(chuàng)新能力和可持續(xù)發(fā)展方面,仍落后于歐美發(fā)達(dá)國家。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),需緊密圍繞中國海洋經(jīng)濟(jì)與藍(lán)色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求,以實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),通過資源、技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新,對傳統(tǒng)海洋生物產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重塑、對新興海洋生物產(chǎn)業(yè)進(jìn)行前瞻性布局。應(yīng)進(jìn)一步加大科研投入,提升技術(shù)水平,聚焦優(yōu)勢海洋生物資源的高值化利用,實現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品的創(chuàng)新突破,提升產(chǎn)品質(zhì)量與附加值,從而增強(qiáng)國際市場競爭力,推動中國循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。

當(dāng)前,中國海洋生物產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以初級產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品為主導(dǎo),存在增產(chǎn)不增值、增效不明顯的突出問題。為從根本上解決這些挑戰(zhàn)和問題,需以現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級和新興產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新設(shè)計為雙輪驅(qū)動,以實現(xiàn)資源利用、環(huán)境與生態(tài)、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)、社會與倫理四維可持續(xù)性為目標(biāo),大力推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新,優(yōu)化調(diào)整海洋生物產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu),構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的海洋生物產(chǎn)業(yè)體系。建議從4個方面重點突破。

優(yōu)化升級現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)。政府通過頂層設(shè)計引導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新,重點加大海洋生物資源高效利用技術(shù)研發(fā)力度,如海洋生物資源的綠色生產(chǎn)、精深加工、綠色和智能生物煉制等技術(shù),推動智能化、信息化和綠色化改造,降低成本,提升產(chǎn)品附加值,降低生態(tài)環(huán)境污染;鼓勵企業(yè)向上下游產(chǎn)業(yè)鏈定向整合和延伸,開發(fā)海洋功能食品、大健康產(chǎn)品、生物材料等高附加值產(chǎn)品,加強(qiáng)自主品牌建設(shè)。

前瞻布局新興產(chǎn)業(yè)。利用新興海洋生物產(chǎn)業(yè)從頭設(shè)計的理論和方法,重點支持在四維可持續(xù)性原則驅(qū)動下的智能海洋生物制造、合成海洋生物制造(特別是深海和極端環(huán)境)、海洋生物醫(yī)藥、海洋生物大健康和海洋生物新材料等新興產(chǎn)業(yè),打造示范性平臺、攻克關(guān)鍵核心技術(shù),加速成果轉(zhuǎn)化。

實施循環(huán)經(jīng)濟(jì)與綠色發(fā)展策略。優(yōu)先推動現(xiàn)有海洋生物資源特別是加工副產(chǎn)物的資源化利用技術(shù),如將廢棄物轉(zhuǎn)化為飼料、肥料、生物制品、生物材料等;建立循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)示范區(qū),引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)向綠色、低碳和高價值方向發(fā)展;加強(qiáng)資源保護(hù)與管理,實施生態(tài)修復(fù),維護(hù)生物多樣性,確保產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。同時,對新興海洋生物資源尤其是海洋微生物資源、深海及極端環(huán)境的微生物資源設(shè)計布局全新產(chǎn)業(yè)鏈,建立新一代海洋生物制造和生物產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)和產(chǎn)業(yè)平臺。

積極尋求國際合作。在海洋生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,國外已較早開展了對海洋生物產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面的研究,探索出了一系列成功的發(fā)展模式與路徑,積累了豐富的經(jīng)驗。中國應(yīng)積極尋求國際合作,結(jié)合本國實際需求,借鑒其他國家和地區(qū)的良好經(jīng)驗,以促進(jìn)海洋生物產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。

展望

循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè),作為一種新興的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)范式,具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的經(jīng)濟(jì)潛能。通過對傳統(tǒng)海洋生物產(chǎn)業(yè)的重新設(shè)計和新興海洋生物產(chǎn)業(yè)的從頭設(shè)計,以可持續(xù)性評估為核心理念,構(gòu)建循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)體系,旨在實現(xiàn)海洋資源的可持續(xù)利用與海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展,進(jìn)而推動經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和增強(qiáng)國際競爭力。未來,循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將聚焦于以下六大科學(xué)與技術(shù)方向。

循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性評估的理論框架與方法論。深入探究海洋生物資源保護(hù)與利用可持續(xù)性、環(huán)境與生態(tài)可持續(xù)性、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性、社會與倫理可持續(xù)性,構(gòu)建一套系統(tǒng)的理論與方法體系,為循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的設(shè)計和創(chuàng)新提供科學(xué)指引。

強(qiáng)化跨學(xué)科研究和科技創(chuàng)新的力度。在循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,促進(jìn)生物學(xué)、工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息技術(shù)等多學(xué)科的深度融合,推動關(guān)鍵技術(shù)的原始創(chuàng)新與集成創(chuàng)新,為循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)大的科技支撐和智力保障,加速實現(xiàn)海洋資源高效利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙贏目標(biāo)。

新一代綠色海洋生物煉制技術(shù)與產(chǎn)品體系的革新。基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)原理,重構(gòu)并優(yōu)化海洋生物產(chǎn)業(yè)鏈,聚焦海洋生物資源的可持續(xù)、高值利用。通過綠色加工技術(shù)、產(chǎn)品創(chuàng)新及先進(jìn)制造技術(shù)的融合,推動生物煉制技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品體系建設(shè),全面推動提升產(chǎn)業(yè)鏈的效率、多元共生、環(huán)保降耗及品質(zhì)效益。

海洋生物產(chǎn)業(yè)自動化與智能化的深度躍升。以打造海洋生物產(chǎn)業(yè)的未來智能工廠為愿景,加速人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)驅(qū)動的自動化、無人化、模塊化、移動式和定制化的技術(shù)創(chuàng)新與集成應(yīng)用。重點突破監(jiān)測裝備、加工工藝、數(shù)據(jù)采集分析、自動管理與決策系統(tǒng)的智能化升級,推動建設(shè)無人養(yǎng)殖場和無人工廠的廣泛應(yīng)用。

循環(huán)海洋生物產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的全面構(gòu)建。圍繞海洋生物資源的生產(chǎn)、加工、產(chǎn)品設(shè)計和市場開拓等關(guān)鍵環(huán)節(jié),構(gòu)建以綠色和智能為核心的國家標(biāo)準(zhǔn)體系,突破國際標(biāo)準(zhǔn)制定的壁壘,提升國際引領(lǐng)地位。

循環(huán)海洋生物智造未來工廠的理想設(shè)計和創(chuàng)新實踐。在可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的指導(dǎo)下,構(gòu)建綠色、智能的生物煉制工廠,其顯著特征包括水、能、物高效最優(yōu)利用(水全循環(huán)無排放、綠色能源和凈零能使用、物料全回收循環(huán)利用)、海洋生物原料全利用、無毒化學(xué)品全面替代、無人工廠的智能化運營(數(shù)字化、智能化、全自動)、柔性模塊化的組合工廠、移動式工廠布局,以及精準(zhǔn)個性化的定制生產(chǎn)。針對這些特征,開展循環(huán)海洋生物智造未來工廠的科學(xué)基礎(chǔ)與工程技術(shù)前沿研究,推動交叉創(chuàng)新,并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地。

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