科技部印发《“十三五”生物技术创新专项规划》 B

发展精确或定量化的新型基因操作技术，真核生物细胞的基因（组）编辑技术，在工业生产和环境保护等方面具重要应用价值的新型微生物基因重组技术，促进多种基因（组）编辑手段的融合，重视基因操作的效率和通量，提高易操作性，降低脱靶性，扩大应用范围。 合成生物技术。突破人工生命元器件、基因线路和生物计算、人工生命体、人工多细胞体系设计构建调控原理，发展大片段DNA和人工基因组设计合成技术，设计构 建重大疾病诊疗、光能和电能利用、固氮或固碳、或具有重要理论意义的人工合成生命系统，构建DNA合成与组装、生物计算与设计、元件模块底盘库共享平台， 以及可生产化学品、材料、天然产物、药物、生物能源的人工细胞工厂，抢占合成生物学战略制高点，引领以绿色生物制造、现代生物治疗等为代表的新型生物经济 发展。

2. 前沿交叉技术 针对复杂生命科学重大前沿方向，促进生物技术与材料科学、信息电子科学、生物医学工程等多学科的交叉融合，协同攻关，力争在微生物组学技术、纳米生物技术、生物医学影像技术等方面取得重大突破，使相关研究水平进入世界先进行列。 专栏2：前沿交叉技术 脑科学和类脑人工智能。发展脑连接图谱绘制、神经网络活动实时记录和调控、神经元类型及其特异性神经环路结构及功能解析等技术，以研究脑结构与功能、工作原 理等方面。同时，发展认知功能障碍性脑疾病的病因筛查和分析技术，研发认知功能障碍性脑疾病的预防、诊断和治疗产品，改变相关脑部疾病的诊断和治疗现状。 开发基于脑工作原理的神经网络计算、处理以及存储技术，以及神经网络芯片和神经元传感器等微处理器及设备、脑机交互等新一代智能技术，研制类脑人工智能器 件及机器人，促进产业化，进而发展智能化社会服务技术及平台体系。 微生物组技术。研究人体微生物组与人群健康的关系，挖掘其中关键微生物组性状和关键基因群，开展人体营养相关的微生物组研究，开发相关产品；开展植物共生、 根际和土壤微生物组的研究，研发农用微生物菌剂和环保用微生物菌剂；开展禽畜类和水产经济动物益生菌剂与肠道微生物组研究及产品开发；研究工业、环境、海 洋微生物组和功能调控等技术与产品。开发高通量和高精度的处理微生物组数据的计算方法和生物信息学技术，建立相关数据中心和技术平台，进行大规模微生物组 数据整合及挖掘。 纳米生物技术。开展纳米药物的靶向性和递送系统、纳米效应评估、成药性、纳米材料的生物相容性等研究；开发新型的纳米生物材料，用于生物医学检测诊断、药物治疗、生物安全等领域；开展纳米生物器件研究，如纳米生物传感器和成像技术以及微型智能化医疗器械等。 生物影像技术。开展生物分子结构、三维形态与快速变化的超分辨成像，大尺度、跨层次的高分辨生物成像技术，蛋白质、多肽以及脂类等小分子化合物在生物组织中 空间分布的高通量成像监控技术，单分子分辨/多分子网络调控的快速、无损、并行高通量成像监测技术，细胞、模式动物及人体整体水平的活体、三维、无损的结 构与分子成像监测技术，神经系统高分辨结构与功能的三维、无损成像监测，脑功能及脑疾病的分子成像探针技术，实现结合临床重大疾病诊疗的成像信息监测与表 征的突破与应用。

3. 共性关键技术 面向国际生物技术前沿，围绕我国生命科学研究、生物技术研发以及农业、健康、医药、能源、环境等相关产业应用的重大需求，突破生物大数据、组学、过程工程、生命科学仪器等若干共性关键技术，集中优势资源，实现重点突破，全面提升我国生物技术产业核心竞争力。 专栏3：共性关键技术 生物大数据。开发生物大数据的集成融合技术、生物大数据标准化技术、生物大数据资源描述索引与组织技术、生物大数据搜索与共享技术、分子医学检测仪器设备及 相关的信息化配套技术、医疗数据和健康数据实时追踪分析预警技术和特征性区域分析技术，构建以临床应用为导向的标准化的数据分析架构和参考流程，建立共建 共享的大数据体系，形成系列疾病防控、医学、远程医疗方面的原创产品及服务。 组学技术。建立生命组学数据质量控制体系与标准，发展新一代基因组测序技术、定量蛋白质组鉴定分析技术、超灵敏高覆盖代谢组定量分析技术，以及表观遗传组 学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等组学技术，研发高通量生物医学数据分析与文本挖掘技术，开发一批疾病防控、临床诊治生物靶标和生物标志物，加快组学 技术与生物信息技术在疾病防控、临床诊治和生物制造、品种创制、新药开发等领域的应用。 过程工程技术。重点研究在线检测、生物过程优化和控制、发酵过程与分离耦合、产物分离、提取和精制等技术，形成精细化、集成化、系统化的生物过程和工程技术 体系，实现传统化工催化与合成向绿色生物化工过程的跨越，为建立低能耗、零排放、无污染的生物绿色过程技术产业体系提供支撑。 生命科学仪器创新研究和制造。研究提高仪器检测灵敏度、时/空间分辨率、检测通量和动态范围等核心科学问题，突破仪器稳定性、可靠性、微型化和智能化等关键技术，研制具有国际领先水平生物成像、质谱和生物传感等生命科学仪器，为全面提升我国生命科学研究水平提供支撑。

（二）支撑重点领域发展

1. 生物医药
紧紧围绕民生健康和新兴产业培育的战略需求，突出创新药物、医疗器械等重大产品研制和化、个体化、可替代或可再生为代表的未来医学发展，重点突破新型疫 苗、抗体制备、免疫治疗等关键技术，抢占生物医药产业战略制高点，力争到2020年实现我国生物医药整体由“跟跑”到“并跑”、部分领域“领跑”的转变。 专栏4：生物医药 免疫治疗、基因治疗等现代生物治疗技术。加强免疫检查点抑制剂、基因治疗、免疫细胞治疗等生物治疗相关的原创性研究，突破免疫细胞获取与存储、免疫细胞基因 工程修饰技术、生物治疗靶标筛选、新型基因治疗载体研发等产品研发及临床转化的关键技术，提升我国生物治疗的产业发展和国际竞争力。 干细胞、生物医用材料与再生医学。重点加强干细胞的应用基础研究和转化研究，强化干细胞、生物医用材料与组织工程的交叉融合，引导我国生物医用材料产业的技 术升级和细胞治疗等新治疗手段的规范化临床应用；研发新一代血管支架、神经修复导管、骨组织人工修复材料等产品，促进组织工程产品和生物3D打印产品的应 用转化；探索瓣膜、肝、肾等组织和类器官的人工构建，促进相关产业的跨越式发展。 重大疾病的分子分型与医疗。重点发展基因测序技术等新一代生命组学临床应用技术、生物大数据云计算技术和生物医学分析技术；系统鉴定和优化候选标志谱 物，建立疾病分型标准及技术方法，构建国家大型健康队列和特定疾病队列，建立生物医学大数据共享平台；形成重大疾病的防诊治方案和临床决策系统，提升 重大疾病的防诊治水平。 新型疫苗、抗体等重大生物制品研制。重点突破疫苗分子设计、多联多价设计、工程细胞构建、抗体工程优化、新释药系统及新制剂、规模化分离制备、效果评价等关键技术和瓶颈技术，加快新型疫苗、抗体、血液制品等重大生物制品的研发。 药物设计及新药研发。基于现代生命科学发现的潜在药物作用靶标，结合新一代计算机与人工智能技术以及结构生物学研究成果，开展药物分子计算机辅助设计技术研究，开发基于新结构、新靶点的创新药物，加强中药的经典名方、优势中药复方与活性成分的研究和开发。 生物医学工程与医疗器械。重点突破新型成像技术、新型传感技术、微流光机电技术、影像导航和机器人、单细胞测序和分子诊断等技术，突破一批高端大型医疗器械 与仪器设备核心零部件开发技术，健全产品评估体系及能力支撑平台，加快发展医学影像设备、医用机器人、新型植入装置、新型生物医用材料、体外诊断技术与产 品、家庭医疗监测和健康装备、可穿戴设备、基层适宜的诊疗设备、移动医疗等产品。

2. 生物化工
针对我国经济与环境协调发展的战略需求，以绿色发展理念为指导，突破制约原料转化利用、生物制造成本、生物工艺效率方面的关键技术瓶颈，力争到2020年， 形成我国重大化工产品绿色生物制造关键技术体系与产业示范，实现原料、过程、产品的绿色化，奠定绿色与低碳生物经济的产业基础格局。 专栏5：生物化工 新一代工业发酵技术。建立工业菌种定向改造技术、高通量筛选技术、发酵基因组分析技术、生物合成途径的人工构建技术、智能发酵控制技术及产品分离纯化技术， 发展动植物细胞大规模培养的理论体系，形成大宗化学品、精细化学品、营养化学品、天然产物生物合成等新一代发酵技术，突破国外的专利垄断，全面提升我国发 酵产业的技术水平与国际竞争力。 重大化学品的生物制造。开展可降解生物材料、可再生化学品、生物基合成材料、天然产物等生物合成制造的基础研究、关键技术创新与产业应用示范；重点突破生物 质原料转化利用、生物聚合物与生物基化学品合成、天然产物的生物合成等关键技术，建立高效低成本的化学品生物合成制造路线。 酶工程与工业生物催化绿色工艺。开展新一代酶制剂开发，突破化工产品的高效生物催化转化等关键技术，建立生物漂白、生物脱胶、生物制革等绿色生物过程；形成手性化学品、医药中间体、农用化学品等产品的绿色生物工艺路线，推动我国化学工业的绿色转型升级。 一碳气体的生物转化与一碳生物化工。建立一氧化碳、二氧化碳等一碳气体生物合成高值精细化学品以及乙醇和航空燃油等生物燃料的技术路线，从源头创建碳足迹显著降低的新型产业链；突破从甲醇、甲酸等一碳原料到多碳化学品的生物转化关键技术，促进一碳化工产业的绿色升级。 生物化工核心技术装备。开展菌种筛选、生物发酵、过程检测、生物分离精制等发酵装备体系的研制开发，形成高通量筛查技术装备、单细胞分析装备、新型生物发酵 传感器、微型生物反应器等新技术仪器装备，建立我国新一代生物化工技术与产业的核心技术装备体系，提高相关装备国产化水平。

3. 生物资源
以加强我国战略性生物资源的保护和促进生物资源开发为目标，加强生物资源功能评价及应用转化的研究，挖掘和利用极端环境下特殊生物资源，加大开发力度。力争到2020年，初步建立以战略性生物资源保护、高值生物资源功能评价、特有生物资源挖掘为核心的生物资源转化产业的新型模式与技术创新体系，提升我国在该 领域的核心竞争力。 专栏6：生物资源 战略性生物资源保护与保藏关键技术。以发展国家生物资源保护和保藏技术为重点，建立和完善我国生物资源管理和质量控制的标准体系，全面盘点、整合和规范国内 各类应用生物资源的保藏和保护，建立生物资源材料的交换、备份和共享机制；应用分子标记技术，联合开展生物资源的快速鉴定和具有自主知识产权的资源保护工 作，有效扩大生物资源储备和加强开放共享；