中國網/中國發展門戶網訊 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，是支撐人類可持續發展的重要戰略空間和資源寶庫。豐富的海洋生物資源，不僅為人類提供充足的優質蛋白來源，還為藥物制劑、大健康產品、功能食品、能源及新型和特種材料等行業提供了不可或缺的原材料。當前，世界正面臨著人口激增、氣候變化、海洋生態系統退化、陸地資源短缺等一系列嚴峻挑戰，如何實現海洋生物資源的可持續開發和利用已成為全球關注的焦點。

海洋生物產業是海洋戰略性新興產業的重要組成，具有高度的資源依賴性、顯著的高附加值及先進的技術含量等特點，被視為未來海洋高新技術產業中極具發展潛力和國際競爭力的關鍵領域之一。當前，海洋生物產業主要集中在以傳統海洋漁業和現代海水養殖業為核心的第一代與第二代產業，在海洋生物精深加工產品及除食品領域外的其他產業應用及市場等方面，所占比重仍然較小，諸如海洋生物醫藥、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品，在全球海洋產業中所占比例尚不足1%。海洋生物產業面臨著產業鏈不完整、粗放無序發展、勞動力密集度高、同質化競爭嚴重、科技創新驅動力不足、研發能力薄弱、產品附加值低、投入產出效率低下及生態環境問題日益凸顯等多重挑戰。傳統海洋生物產業結構亟待完善和升級，第三代新興海洋生物產業具有廣闊的發展前景與機遇。因此，急需開展全產業鏈的科技創新，全面提升技術水平與產品附加值，打通并拓展產業鏈各個環節，構建新一代循環型海洋生物產業體系，保障海洋生物產業的可持續發展。

循環海洋生物產業（circular blue bioindustry）遵循循環經濟的核心理念，依托海洋生物科學的深入研究和技術創新的推動，旨在引領海洋生物產業朝著資源高效利用、智能化驅動及綠色生產的方向發展。這一發展模式致力于實現海洋生物資源的可持續開發與生態環境保護的雙贏局面，是當前海洋經濟可持續發展的必然趨勢。循環海洋生物產業對于促進海洋生物產業鏈向高技術、深加工及高附加值方向升級具有重要意義，從而達到優化產業綜合效益，促進產業集群的匯聚與發展，提升產業的可持續發展能力和市場競爭力，為實現海洋經濟的長遠繁榮奠定堅實基礎。

循環海洋生物產業的定義與發展模式

定義

循環海洋生物產業，是一種新興的產業經濟模式，它根植于海洋生物資源的可持續利用與生態環境保護和諧共生的理念，聚焦海洋生物資源的全循環利用，以構建海洋生物資源可再生獲取體系、清潔加工技術體系、可循環利用的產品體系及實現零浪費和零污染的產業體系為核心，形成獨具特色的全產業鏈和全生命周期循環經濟發展模式（圖1）。循環海洋生物產業的宗旨在于推動海洋經濟的綠色高質量發展，力求在資源利用、經濟效益、社會效益、倫理規范和環境效益之間達到協調統一，實現全面發展。

評估方法

循環海洋生物產業的本質，是一種追求可持續發展或可再生發展的經濟模式，其核心是對可持續發展性的明確界定與科學評估。作為人類社會和經濟活動的重要組成部分，可持續性需要全面考慮資源利用、環境與生態、技術與經濟、社會與倫理等四大維度，具體可從5個主要方面進行評估。

資源利用的可持續性。評估指標：以資源的100%全利用為目標，評估資源消耗率、資源回收率、資源再利用率等關鍵指標。評估方法：遵循質量和能量守恒定律為基本原理，通過系統收集和分析循環海洋生物經濟活動全過程中的物質、能量和資源等的投入、產出數據，包括廢棄物與能量等信息，計算各項評估指標的具體數值，科學評估資源的利用效率，為產業技術創新提供有力指導依據。

環境與生態的可持續性。評估指標：以對環境和生態產生凈零影響（基線要求）直至正向影響（最高要求）為目標，評估生物多樣性指數、水和大氣質量指標、化學等污染物排放量等關鍵參數。評估方法：運用現代生態監測技術、遙感技術、大數據分析、人工智能等先進手段，對循環海洋生物產業過程中的生態環境進行長期、動態監測與評估，深入了解其對生態環境的具體影響，并推動指導科學發現和技術創新，最終實現環境生態可持續性目標。

技術與經濟的可持續性。評估指標：以追求技術水平和經濟效益的全球先進性和競爭力為目標，評估技術的綠色化、智能化和柔性精準化水平，同時考察總產值、投資效益比、技術增加值、利潤率等經濟效益指標。評估方法：通過構建數學模型進行模擬分析，并廣泛收集循環海洋生物產業過程中的技術經濟數據，進行深入分析和驗證，計算各項評估指標的具體數值，并結合投入產出分析、成本效益分析等多種方法，對循環海洋生物產業的技術經濟效益的可持續性進行綜合評價。

社會與倫理的可持續性。評估指標：以追求新技術和新產業發展的社會公平度和符合倫理法則為目標，評估資源、技術和機會在不同社會群體中的共享程度；審視新技術和產業發展對人性倫理的短期及長遠影響；以及評估潛在的社會和倫理風險水平。評估方法：通過理論與實踐的創新結合，基于當前的調查數據，提高評估的預見性，從而構建社會和倫理可持續性評估的理論體系與方法框架。以有預見性的理論為指導，設計并實施問卷調查、深度訪談和社會實驗等方式，深入探究循環海洋生物產業對社區及居民的多維度影響，包括就業、收入水平、生活質量和社區滿意度等方面，對循環海洋生物產業的社會和倫理可持續性進行綜合評價。

循環海洋生物產業可持續性的綜合評估。在全面完成上述四大維度評估的基礎上，運用最先進的人工智能與大數據等技術，采用多種綜合評價方法（如經典的加權評分法、模糊綜合評價法等），對循環海洋生物產業的可持續性進行綜合效益評價。綜合評估旨在全面、系統地展現循環海洋生物產業在資源高效利用、環境與生態友好、技術經濟可行、社會與倫理和諧等多維度上的綜合表現，為科學研究、技術創新、政策制定，以及實施有效的管理措施提供堅實的科學依據，推動循環海洋生物產業向更加可持續的方向發展。

發展模式

循環海洋生物產業涵蓋了2種不同的策略與發展模式：傳統產業的重新設計；新興產業的從頭設計。盡管路徑不同，兩者均致力于推動海洋生物產業的升級與轉型，旨在實現更加可持續、環保和高效的發展目標。

傳統海洋生物產業重新設計

海洋生物產業重新設計，是在現有傳統海洋生物產業的基礎之上，深度融合循環經濟的核心理念與技術手段，從產業鏈的全生命周期可持續性評估出發，識別并優化不符合循環經濟模式的產業結構和生產流程。通過研發創新和改造升級，致力于提升4個關鍵領域的可持續性：資源利用的可持續性、環境與生態的可持續性、技術與經濟的可持續性，以及社會與倫理的可持續性。這一系列舉措，旨在推動現有海洋生物產業向更加可持續的發展路徑轉型，從而最大程度地契合循環經濟的原則。同時，對于無法適應或不適合進行改造提升的現有傳統海洋生物產業技術和產品，加快其淘汰與廢止進程，確保整個產業的健康與可持續發展。

主要內容。優化現有產業結構：建立涵蓋全產業鏈生命周期可持續性的數據分析方法、模型、工具及規范體系，指導梳理現有海洋生物產業的布局和結構，優化并重新設計形成更為合理、高效的可持續發展產業鏈。例如，通過構建多層次養殖結構，或引入魚、蝦、貝、藻多元化養殖模式，形成一個相互支撐、資源共享的產業鏈生態，在提升養殖綠色化水平與效益的同時，有效減少病害的傳播。此外，通過資源生產與獲取、加工、產品制造與使用、利益合理分配等環節的全面智能化和綠色化升級，實現現有海洋生物產業可持續性的顯著提升。改造現有生產流程：積極引入循環經濟的理念和可持續性評價體系，開展技術和產品創新，對現有海洋生物產業的生產流程進行深度改造；通過減少有毒有害化學品使用、引入綠色化學品替代方案；采用生物煉制技術減少廢棄物排放，提高資源利用效率；應用節能、節水技術降低生產能耗、水耗和污染；優化產品設計，避免產生二次廢物與污染等先進技術手段，致力于實現綠色、低碳、環保和智能的生產方式。創新關鍵技術：在循環海洋生物產業重新設計中，加強科技創新和應用，如開發自動化、智能化的投喂系統、水質在線監測系統等先進養殖技術與設備，以提高海水養殖效率和管理水平；同時，利用信息技術和大數據技術等，對養殖過程進行精準管理與優化，進一步提高資源利用效率。此外，通過開發先進的合成生物技術、生物制造技術、新材料技術等，全面推動現有海洋生物產業的技術進步和產品升級。出臺政策激勵與加強國際合作：政府應出臺財政補貼、稅收優惠等激勵措施，鼓勵企業積極參與并加速循環海洋生物產業的重新設計進程。同時，加強國際合作，積極引進國外先進的循環海洋生物產業技術、產品及經驗，為海洋生物產業的可持續發展注入新的活力和動力。

實施路徑?，F狀剖析：以全產業鏈生命周期可持續性分析為核心，對現有的傳統海洋生物產業進行全面深入的梳理與分析，了解其產業結構、資源利用方式與效率、技術經濟的特性、生產流程的運作、廢棄物處理和環保措施的實施、社會和倫理的影響等多個維度的情況。問題識別：基于全產業鏈現狀的細致分析，精準識別出傳統海洋生物產業面臨的系列重大和核心問題，如資源利用效率低、技術革新滯后、經濟效益欠佳、廢棄物排放量巨大、環境污染問題嚴重及資源和利益分配不均衡等。創新改進策略制定：針對存在的問題，著手對產業鏈進行全面系統的重新設計，并制定詳盡的創新與改進方案，包括產業結構優化、生產流程改進、新技術和產品開發、資源利用效率提升、廢棄物排放減少和資源的合理配置等。改造實施與升級轉型：將創新和改進方案付諸實施，通過整合創新科技資源與產業鏈企業的技術力量，分步驟開展技術和產品的創新工作，借助政策引導和市場驅動的雙重力量，有力推動傳統海洋生物產業向循環經濟與可持續性方向的轉型升級。

產業貢獻。產業結構優化：通過全產業鏈評估，優化產業結構。例如，開發綠色多層級養殖模式，提升養殖效率并減少病害；開發海洋生物資源的全利用和高值產品，提高資源利用效率和價值；進而實現資源、環境、技術與經濟的全面綠色化升級，為海洋生物產業轉型奠定堅實基礎。生產流程改造：改造生產流程，減少有害物質使用；應用節能技術降低能耗；利用節水和水回用技術降低水耗；通過生物煉制等技術提高資源利用率，實現綠色、低碳、低水、低能生產，顯著提升產業可持續性。技術創新升級：引入自動化、智能化養殖和加工技術，利用大數據精準管理，推動技術革新與產業升級，為海洋生物產業現代化注入新活力，提高整體競爭力。

新興海洋生物產業從頭設計

當前，海洋生物產業正由以海產食品為主的第一代海洋漁業和第二代海水養殖業，向更為廣闊的第三代海洋生物產品產業及未來新一代“海洋生物產業3.0+”邁進。這些新興產業的產品形式豐富多樣，涵蓋了從海洋藥物、海洋大健康產品到海洋材料、海洋能源等所有應用領域和市場需求，為人類面臨的氣候變化、能源安全、生命健康等重大挑戰提供可持續的解決方案。正在興起的新一代海洋生物產業擺脫了現有產業的束縛，得以開展全新的從頭設計。這是一種更為徹底的策略，其核心在于從海洋生物產業的源頭出發，設計并構建一個全新的、完全遵循循環經濟原則的海洋生物全產業鏈體系。通過科技創新，尤其是顛覆性創新的引領，運用設計的原理來優化全生命周期產業布局，構建綠色、智能、先進的產業鏈，以確保新興海生物洋產業的可持續發展。

主要內容。理論和方法革新：從頭設計秉承全新的理念，以循環經濟原理和四維可持續性評估方法為基石（圖1），將海洋生態環境的保護與海洋資源的優化利用置于產業發展的核心位置，倡導構建綠色、低碳、智能、高效的海洋生物產業發展模式，旨在推動新一代可持續或可再生海洋生物產業體系的建立。② 系統性規劃布局：從宏觀視角出發，對新興海洋生物產業進行全面規劃與布局，確保產業的合理分布和協調發展，包括產業布局、產業鏈構建、基礎設施建設、科技創新體系等多個方面，旨在實現新興海洋生物產業的可持續發展、高效運作和持續進化。③ 技術和產品革新：從頭設計離不開強大的技術和產品創新支撐，包括應用生物技術、智能制造技術、新材料技術、信息技術等領域的顛覆性創新，為新興海洋生物產業的可持續發展提供不竭動力。④ 目標導向策略：設定明確的可持續發展目標，其中最高目標包括水、能、物高效最優利用（水全循環無排放、綠色能源和凈零能耗使用、物料全回收循環利用）、海洋生物原料全利用、無毒化學品使用、無人工廠（數字化、智能化、全自動化）、柔性模塊組合工廠、移動式工廠、精準個性化定制生產工廠。同時，針對這些目標，開展科學基礎和工程技術前沿及交叉創新的先導研究，以推動未來海洋生物產業的綠色、低碳、智能、高效發展，實現經濟效益和生態效益的雙贏。

實施路徑。目標設定：明確新興海洋生物產業循環經濟從頭設計發展的四維可持續性目標，即資源利用可持續性、環境與生態可持續性、技術與經濟可持續性、社會與倫理可持續性。規劃制定：依據設定的最高目標，分階段、分步驟地制定詳盡的產業發展規劃，包括市場布局、產業布局、產業結構、產業鏈構建和科技創新體系等。生產流程設計與創新：從源頭上設計和創新生產流程，確保每個生產環節都符合循環經濟的原則。同時，以四維可持續性評估方法來確定技術和產品是否可能整合進產業鏈，并滿足持續的創新升級需求。構建綠色和智能供應鏈：在產業內部和產業間構建綠色、智能供應鏈和價值鏈體系，實現資源的高效循環利用和副產物的資源化轉化。推廣與實施：分階段、分地域推廣實施從頭設計的產業體系，通過政策引導、市場驅動和資金支持等方式，推動新興海洋生物產業的建設與發展。

產業貢獻。全新產業發展模式構建：以循環經濟原理為基石，構建以四維可持續性評估方法為基本原則、從頭設計思維的全新產業發展模式，引領新興海洋生物產業“以終為始”的綠色、低碳、智能化發展，建立可持續性為特征的新一代海洋生物產業體系。系統規劃布局：宏觀規劃產業布局，以四維可持續性原則設計構建全產業鏈，配套規劃基礎設施與科技創新體系，確保產業協調健康發展，為新興海洋生物產業高效建立與持續進化迭代奠定基礎。技術和產品革新：以海洋生物產業從頭設計為指導，發展和應用與海洋生物產業相關的顛覆性技術創新，包括合成生物、智能制造、綠色技術等，引領技術和產品的革命性創新。

綜上所述，循環海洋生物產業的重新設計和從頭設計是一個復雜而重要的系統工程，是推動傳統海洋生物產業升級重構與新興海洋生物產業源頭建設的重要策略。通過優化產業結構、改造生產流程、加強技術創新和模式創新等措施，可以實現海洋生物資源的可持續利用，推動海洋生物產業的綠色、低碳、智能和高效發展。這一目標的實現，需要政府、科研院所、企業和社會各界的共同努力與協作。

全球海洋生物產業可持續發展的挑戰與機遇

全球海洋生物產業的現狀分析

全球海洋生物資源是一個巨大的資源寶庫，占地球生物總數的80%和動物蛋白質的90%，其中絕大部分資源尚待人類的深入探索與開發利用。全球海洋生物產業是一個多元化且錯綜復雜的領域，盡管當前主要以提供海產品的海洋漁業和水產養殖業為主導，但蘊藏著服務幾乎全部產業和產品市場的巨大潛力，如海洋生物藥物、海洋生物大健康產品、海洋生物材料等新興領域。

海洋生物資源的開發利用，廣泛覆蓋捕撈養殖、海洋食品、海洋保健品、海洋化妝品、海洋藥物、海洋生物材料、海洋工業和農用化學品、海洋生物能源的開發和生產等多個方面。當前，海洋生物產業所占比例最大的是海洋漁業和養殖，但科技創新含量較低；而科技含量高、附加值高的海洋生物產業，如海洋生物制品、海洋生物醫藥、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60年代以來，全球主要海洋國家競相發力，致力于發展海洋生物產業。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業發展規劃，著手建立國家級海洋生物產業研發中心、基地及產業園區等；同時，加大力度發展海洋生物產業和生物技術革新，以期實現海洋生物產業的建立和可持續發展。美國是最早制定海洋生物產業戰略規劃的國家之一，其也是海洋經濟政策最為完善的國家之一。為了激發海洋生物科技領域的創新活力，美國在1992年率先成立“海洋聯盟”（The Ocean Alliance），開創了產學研緊密合作的先河，每年投入高達27億美元，全力支持海洋生物科技研發工作。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業提供資金來源，并建立了完善的海洋生物產業技術轉讓機制，極大地調動了科研人員的積極性，有力地推動了整個海洋生物產業的蓬勃發展。日本在海洋生物資源的開發利用方面起步也較早，為促進海洋生物產業發展，不僅專門加大了信貸投入，還不斷優化信貸結構，以激勵科技創新。如對投資海洋生物產業相關的基礎設施的企業，可享受高達14%—20%的稅收優惠政策。韓國自1996年成立海洋水產部以來，是唯一實行海洋管理綜合體制的國家，并出臺《21世紀海洋水產前景》（1997—2001年）規劃，以激勵海洋生物資源的可持續開發。近年來，澳大利亞非常重視新一代海洋生物產業的發展，在2015—2025年“澳大利亞國家海洋科學規劃”（The National Marine Science Plan—National Marine Science Committee）中，新興海洋生物產業首次被列為關鍵發展領域。為進一步推動該領域的發展，澳大利亞分別在2019年和2021年資助支持了2個國家聯合研究中心：投資3.2億澳元的“藍色經濟國家聯合研究中心”（Blue Economy Cooperative Research Centre）和投資2.7億澳元的“海洋生物產品國家聯合研究中心”（Marine Bioproducts Cooperative Research Centre）。這2個中心旨在通過市場驅動的創新，加速推動澳大利亞新一代海洋生物產業的建立。國際上眾多國家在海洋生物產業發展方面的積極探索與實踐，為這一產業的快速、健康發展提供了寶貴的經驗與啟示。

當前，全球海洋生物產業正處于蓬勃發展的快車道，特別是在新興海洋生物制品與醫藥領域，得益于生物技術的不斷進步和海洋生物資源的深度挖掘，眾多創新生物制品、藥物及保健品如雨后春筍般涌現。截至2023年，全球海洋生物制品與醫藥的產業規模已達到年400億—500億美元，盡管其市場份額相對較小，卻保持著約15%—18%的年均高速增長態勢。此外，海洋生物酶、海洋生物農藥等產品領域也同樣展現出無限的市場潛力。據估算，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知。僅在2011—2020年這10年間，科學家們就發現了13492種新的海洋天然產物，這些產物有望被開發成為海洋藥物等多種新型海洋生物產品。盡管海洋生物產業在可持續發展方面面臨資源、技術、人才等多方面的挑戰，但其巨大的發展潛力遠未被充分開發，已成為各海洋強國競相角逐的戰略高地。

全球海洋生物產業的挑戰與機遇

盡管海洋生物產業發展潛力巨大，但要實現其可持續發展卻面臨著諸多挑戰。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，成為制約海洋生物產業可持續發展的關鍵因素之一。隨著全球人口的增長和人們對海洋來源產品需求的增加，海洋生物資源的過度開采和環境污染問題日益嚴重，對海洋生態系統造成了不可逆轉的破壞。傳統海洋生物資源的采集和加工過程中產生的污染和廢棄物，對海洋環境構成了負面影響。如廢水排放、化學物質和塑料使用等問題，不僅威脅著海洋生物的生存環境，也對海洋生物產品的質量安全帶來了挑戰。海洋生物資源的開發利用技術水平滯后、人才短缺、產業鏈短及產品附加值低等問題，嚴重阻礙了產業的健康可持續發展。當前，海洋生物產業面臨的核心難題是缺乏循環經濟模式下的關鍵技術和產品創新，這制約了現有產業的轉型升級和新興產業的培育與發展。

2015年，聯合國可持續發展峰會正式通過17項可持續發展目標（SDGs），包括“零饑餓”（SDG-2）、“負責任消費和生產”（SDG-12）、“水下生物”（SDG-14）等，涵蓋社會、經濟和環境3個維度的問題，旨在到2030年前以綜合方式徹底解決，轉向可持續發展道路。全球海洋生物產業在可持續發展的框架下，蘊含著廣闊的發展機遇，為科技和產品創新提供了無限的空間。海洋生物產業技術和產品不斷創新，如基于基因編輯的合成生物技術、基于資源全利用的綠色生物精煉技術、基于人工智能和自動化的先進生物智造技術等，為循環海洋生物產業的發展提供了有力的科技支撐。這些創新技術賦能新興海洋生物產品應用和市場拓展。例如，新型海洋生物大健康產品、海洋藥物、海洋生物材料等領域的迅速發展，為海洋經濟增長和創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，其可持續發展離不開國際的合作與共同努力。通過全球海洋國家的創新合作范式，促進海洋生物資源的高效利用和保護，推動全球海洋生物經濟朝著更加可持續和繁榮的方向發展，是擺在我們面前的首要任務。

中國循環海洋生物產業的重新設計和從頭設計

中國海洋生物資源豐富，產業基礎雄厚

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，中國水產品總量便穩居世界首位。據預測，到2030年，全球水產品需求量將達2億噸，為海洋生物產業的蓬勃發展提供了得天獨厚的自然稟賦與資源基礎。當前，中國海洋生物產業已初步構建起一條涵蓋海洋漁業、海水養殖業、海洋生物醫藥、海洋生物產品等領域的較為完備的產業鏈。近年來，中國對海洋生物產業的發展給予了前所未有的重視，積極推動其向規?；?、社會化、高技術化的方向轉型升級?！吨腥A人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中明確提出，要建設一批高質量海洋經濟發展示范區和特色化海洋產業集群。廣東、山東、福建等海洋大省也在其“十四五”規劃或相關專項規劃中，明確提出將海洋生物產業列為海洋經濟發展的重中之重，并將海洋生物技術研發作為國家高技術開發的重點領域，以海洋生物技術為海洋生物產業發展的堅實支撐，為海洋生物產業的發展提供了良好的產業政策環境。

隨著海洋強國戰略的深入實施，海洋經濟迎來了迅猛發展的新時期。2023年，全國海洋產業生產總值高達約9.9萬億元，其中海洋生物產業占比約11.4%，這彰顯了海洋生物產業日益凸顯的重要性。海洋產業的總體增速持續超越國民經濟同期的增速，特別是新興海洋生物產業，2010—2019年實現了年均24%的高速增長，正逐步成為拉動國民經濟發展轉型的有力新引擎。展望未來，預計到2030年，海洋生物產業有望躍升為中國海洋戰略性新興產業的第一大支柱產業。伴隨著生物技術的日新月異，中國海洋生物產業已構建起一條涵蓋海洋生物資源采集、加工、研發、生產和銷售等多個環節的完整產業鏈。在技術創新領域，海洋生物產業不斷取得新突破，數字化、基因編輯、生物合成、先進智造等前沿技術的應用，顯著提高了海洋生物資源的利用效率，加速了海洋生物產業的升級和轉型步伐。隨著人們生活品質的提升和健康意識的覺醒，海洋生物產品的市場需求持續攀升，特別是在海洋生物大健康產品、海洋生物藥品和海洋生物材料等應用領域，市場需求潛力和增速均展現出巨大潛力。

中國海洋生物產業面臨的挑戰與機遇

隨著科技的不斷進步和消費者需求的多元化，海洋生物產品在營養食品、保健產品、工業原料和藥物等多個領域得到廣泛應用。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域，市場規模的擴張尤為亮眼，每年約有超過200個新的活性分子被發現，并有超過100個產品獲得批準上市。中國海洋生物產業在快速發展的同時，也面臨著資源保護與環境協調發展、技術創新水平不足，以及國際市場競爭白熱化等嚴峻挑戰。盡管中國擁有悠久的海洋生物制品和藥物的使用歷史，且產業規模位居世界第1位，但在創新能力和可持續發展方面，仍落后于歐美發達國家。為了應對這些挑戰，需緊密圍繞中國海洋經濟與藍色產業發展的戰略需求，以實現全產業鏈的循環經濟和可持續發展為目標，通過資源、技術和產品創新，對傳統海洋生物產業進行重塑、對新興海洋生物產業進行前瞻性布局。應進一步加大科研投入，提升技術水平，聚焦優勢海洋生物資源的高值化利用，實現技術和產品的創新突破，提升產品質量與附加值，從而增強國際市場競爭力，推動中國循環海洋生物產業實現高質量可持續發展。

當前，中國海洋生物產業結構以初級產業和產品為主導，存在增產不增值、增效不明顯的突出問題。為從根本上解決這些挑戰和問題，需以現有產業的優化升級和新興產業的創新設計為雙輪驅動，以實現資源利用、環境與生態、技術與經濟、社會與倫理四維可持續性為目標，大力推進全產業鏈的技術與產品創新，優化調整海洋生物產業的結構，構建可持續發展的海洋生物產業體系。建議從4個方面重點突破。

優化升級現有產業。政府通過頂層設計引導技術創新，重點加大海洋生物資源高效利用技術研發力度，如海洋生物資源的綠色生產、精深加工、綠色和智能生物煉制等技術，推動智能化、信息化和綠色化改造，降低成本，提升產品附加值，降低生態環境污染；鼓勵企業向上下游產業鏈定向整合和延伸，開發海洋功能食品、大健康產品、生物材料等高附加值產品，加強自主品牌建設。

前瞻布局新興產業。利用新興海洋生物產業從頭設計的理論和方法，重點支持在四維可持續性原則驅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境）、海洋生物醫藥、海洋生物大健康和海洋生物新材料等新興產業，打造示范性平臺、攻克關鍵核心技術，加速成果轉化。

實施循環經濟與綠色發展策略。優先推動現有海洋生物資源特別是加工副產物的資源化利用技術，如將廢棄物轉化為飼料、肥料、生物制品、生物材料等；建立循環海洋生物產業經濟示范區，引領產業向綠色、低碳和高價值方向發展；加強資源保護與管理，實施生態修復，維護生物多樣性，確保產業和經濟和環境可持續發展。同時，對新興海洋生物資源尤其是海洋微生物資源、深海及極端環境的微生物資源設計布局全新產業鏈，建立新一代海洋生物制造和生物產品的創新研發和產業平臺。

積極尋求國際合作。在海洋生物產業發展方面，國外已較早開展了對海洋生物產業可持續發展方面的研究，探索出了一系列成功的發展模式與路徑，積累了豐富的經驗。中國應積極尋求國際合作，結合本國實際需求，借鑒其他國家和地區的良好經驗，以促進海洋生物產業的健康快速發展。

展望

循環海洋生物產業，作為一種新興的產業經濟范式，具有廣闊的發展前景和巨大的經濟潛能。通過對傳統海洋生物產業的重新設計和新興海洋生物產業的從頭設計，以可持續性評估為核心理念，構建循環海洋生物產業體系，旨在實現海洋資源的可持續利用與海洋生態環境保護的協調發展，進而推動經濟社會的發展和增強國際競爭力。未來，循環海洋生物產業的發展將聚焦于以下六大科學與技術方向。

循環海洋生物產業可持續性評估的理論框架與方法論。深入探究海洋生物資源保護與利用可持續性、環境與生態可持續性、技術與經濟可持續性、社會與倫理可持續性，構建一套系統的理論與方法體系，為循環海洋生物產業的設計和創新提供科學指引。

強化跨學科研究和科技創新的力度。在循環海洋生物產業領域，促進生物學、工程學、經濟學、環境科學、信息技術等多學科的深度融合，推動關鍵技術的原始創新與集成創新，為循環海洋生物產業的可持續發展提供強大的科技支撐和智力保障，加速實現海洋資源高效利用與生態環境保護的雙贏目標。

新一代綠色海洋生物煉制技術與產品體系的革新?；谘h經濟原理，重構并優化海洋生物產業鏈，聚焦海洋生物資源的可持續、高值利用。通過綠色加工技術、產品創新及先進制造技術的融合，推動生物煉制技術創新和產品體系建設，全面推動提升產業鏈的效率、多元共生、環保降耗及品質效益。

海洋生物產業自動化與智能化的深度躍升。以打造海洋生物產業的未來智能工廠為愿景，加速人工智能與大數據技術驅動的自動化、無人化、模塊化、移動式和定制化的技術創新與集成應用。重點突破監測裝備、加工工藝、數據采集分析、自動管理與決策系統的智能化升級，推動建設無人養殖場和無人工廠的廣泛應用。

循環海洋生物產業標準體系的全面構建。圍繞海洋生物資源的生產、加工、產品設計和市場開拓等關鍵環節，構建以綠色和智能為核心的國家標準體系，突破國際標準制定的壁壘，提升國際引領地位。

循環海洋生物智造未來工廠的理想設計和創新實踐。在可持續發展和循環經濟理念的指導下，構建綠色、智能的生物煉制工廠，其顯著特征包括水、能、物高效最優利用（水全循環無排放、綠色能源和凈零能使用、物料全回收循環利用）、海洋生物原料全利用、無毒化學品全面替代、無人工廠的智能化運營（數字化、智能化、全自動）、柔性模塊化的組合工廠、移動式工廠布局，以及精準個性化的定制生產。針對這些特征，開展循環海洋生物智造未來工廠的科學基礎與工程技術前沿研究，推動交叉創新，并實現產業化落地。

（作者：張衛，澳大利亞弗林德斯大學 澳大利亞國家海洋生物產品聯合研究中心；張樹峰、周涵韜、戴民漢，廈門大學近海海洋環境科學國家重點實驗室 福建省海洋科學與技術創新實驗室；編審：楊柳春；《中國科學院院刊》供稿）