生物经济将重新定义农业 ——新华社《瞭望》记者访谈录

 
 
        当代经济社会面临着食品及营养、健康医疗、能源、环境及气候变化、生态及生物安全等相关的“五大”全球性问题，可持续发展面临重大挑战，而生物经济能够为化解这些全球性问题提供根本性的绿色方案。
        2022年国家发展改革委发布《“十四五”生物经济发展规划》，提出“医、食、美、安”四大重点发展领域；到2035年，我国生物经济综合实力稳居国际前列，形成技术水平领先、产业实力雄厚、融合应用广泛、资源保障有力、安全风险可控、制度体系完备的发展新局面。美国农业部在美国生物经济战略规划中承担了重要的基础性角色，如2024年3月由农业部（USDA）发布《建立一个有弹性的生物质供应：美国生物经济发展计划》，该计划致力于建立规模化生物制造所需原材料供应链、增强生物基产品的生物质供应链韧性，并推动粮食安全、环境可持续性以及美国生物经济的整体发展。
        据我们了解，你是最早开展生物经济发展研究的学者之一，早在2002年就研究提出了生物经济的规范定义，以及构建基于生物经济的新型农业体系；后来又进一步论证提出农业是生物经济的“双基础”、新型农业与生物基“非农”产业将深度融合发展。国际生物经济战略规划，包括我国《“十四五”生物经济发展规划》，均把农业与食品以及与其相关的生物质的开发利用置于重要的基础地位。凡此种种，进一步证实构建新型农业体系的前瞻性与可行性，以及农业易相发展理论的创造性与逻辑自洽。
        怎么理解生物经济与生物经济时代？未来农业如何拓展，在生物经济中将承担什么角色？生物经济如何促进产业融合与绿色转型？围绕上述议题，《瞭望》记者李亚飞对中国农业大学教授、生物经济发展研究中心主任邓心安进行了专访，以下是访谈的六个主题及其主要内容。
            问：如何理解从 “改造客体”到 “改造主体”？
        邓心安：基因重塑世界，是指基因正在以革命性的手段，深刻改变人类的生产、生活以及生态方式。正如原子、比特等基本因子曾经引发相关领域革命、改变人类生产生活方式一样，基因正在并将深刻地改变人类的生产、生活方式以及生态系统。
        如果说，信息经济，包括其核心互联网——不管未来怎么“互联网+”，的确能够改变人类生产生活方式，但正如未来学家约翰·奈斯比特在2002年访华时所称“Internet只是允许我们更方便地做我们已经做过的事，而基因工程则会改变人类及其进化过程”，那么事实正在证明，生物经济不仅能够改变人类生产生活方式，而且能够改变人类及其他生物自身，标志着人类经济社会从千万年来的“改造客体”时代进入“改造主体”时代。
        推动主客体改造时代进程的动力源便是基因。对此，从“基因”一词的来源与初始意义可窥见一斑：英文基因（gene)一词，源于希腊文和拉丁文，有“创造、开始、起源、根源、基本、普遍性”之意，如《圣经·旧约》第一章“创世纪”（genesis），具有“创造”“起源”之意。
        奈斯比特的观点并未过时。在传统媒体日渐式微、新媒体快速兴起的当代，互联网包括其“升级版”——移动互联网，为新媒体提供了快速复制传播的手段，从而使信息经济具有空前的“放大效应”。换言之，旗鼓相当的研发水平、技术含量与产品功效，相比于工业经济的产品和生物经济的产品，信息经济的产品具有更容易传播与推广的先天优势，并能够快速放大市场容量，如同极个别人中了彩票大奖，一经传播，让人们感觉中奖的人比比皆是。
        在农业及食品、资源与环境保护方面，以基因工程为核心的农业革命或称农业“基因革命”，与“第二次绿色革命”虽然称呼不同，但在本质上是一致的。
        在健康医疗方面，运用基因工程，既能够通过改变其他生物来改变外部环境，也能改变人的自身，这是基因革命对人类生活和经济社会产生极大影响的根源所在。基因组及基因编辑等新兴技术，能够改变现有医疗模式，一方面开发出更好的病原检测、疾病诊断和治疗方法，并利用基因工程开发“定制”个性化药物；另一方面，通过疾病风险确认，对高风险人群进行提前预防。
        研究发现，除有6000余种单基因遗传病外，危害人类的许多重大疾病如肿瘤、心血管病、精神和神经系统疾病等都与基因相关。人类基因组计划的成功以及后基因组时代的到来，标志着人类社会由“认识客体、改造客体”的时代，开始向“认识主体、改造主体”的时代转变。
        生命科学研究经历的DNA双螺旋结构发现、人类基因组计划破译等两次革命，以及正在进行的被认为“第三次革命”的会聚技术与基因编辑技术，为“认识主体、改造主体”创造了学科与技术基础。生物药物的研制将进人成熟的使能技术阶段，健康医疗方式将能够从根本上实现由以治疗为主转到以预防为主，即由“有病被动治疗状态”转向“主动参与疾病预防状态”，亦即由目前的“疾病护理模式”(sick-care model)转向“预防模式”(preventive model)。
        正如工业经济存在严重的环境污染、信息经济存在重大的信息安全与信息泛滥问题一样，在即将到来的生物经济时代，在基因重塑主客观世界——深刻改变人类生产生活生态方式的同时，也可能带来安全与伦理问题，如基因武器，基因改造生物、人造生命与人工智能相关的伦理问题。
          问：如何理解学科会聚推动生命科学第三次革命以及对农业拓展的意义？
        邓心安：当代经济社会发展所面临的与可持续发展相关的五大全球性问题，与生物科技及其产业直接相关。要想化解或缓解这些问题，就必须采用系统综合的手段，这是形成生物、信息、物质“跨界大融合”的外在需求，或称经济社会绿色转型的外生动力。
        生物是由基本物质构成的，物质含有丰富的信息。基因是生物存在的本质基础，储存于其中的遗传指令帮助生物协调其整个生命系统。生物体只有不断地保持着与环境的信息交换，才使其能够通过变化的外部信息进行自我调节。遗传物质就是一系列信息，生物体就是一套复杂的信息系统。这是跨界大融合的生物学基础，或称内生动力。
        跨界大融合首先发生在生物科技内部。1953年DNA双螺旋结构的发现，20世纪60年代晚期和70年代初期连接酶、限制酶、质粒等的发现等，在1973年整合导致DNA重组技术的重大突破，进而引发医学、农业、生物化工等领域不同层次的一系列亚革命，如植物转基因革命、生物能源革命。这一系列的亚革命正在会聚成进一步整合的技术手段，促使生物科技取得新的重大突破与群体性进展，从而引发新一轮科技革命与产业变革。
        跨界大融合同时发生在生物科技与其他学科相互之间。如生物信息学、人工智能等，就是由生物技术和信息技术融合而形成的一门交叉学科。美国科学院研究理事会调研指出：生命科学与物质科学和工程学等学科正在发生跨界融合，为此提出“NBIC会聚技术”创新概念及其“会聚观”。“NBIC会聚技术”是指四大科技领域的协同与融合，这四大领域即纳米科学与技术、生物技术、信息技术、认知科学（Nano-Bio-Info-Cogno英文首字母缩写为“NBIC”）。“会聚观”进一步阐释了正在发生的生命科学与信息学、物理学、化学、材料科学、数学和计算科学、医学、工程学领域会聚的重要趋势。该融合将成为21世纪科技发展的着力点，从而推动新生物学变革。学科会聚，被认为是生命科学继DNA双螺旋结构发现、人类基因组计划破译等两次革命后的正在经历的第三次革命，将使生命科学研究向定量、精确、可视化发展。
        具备了跨界大融合基础条件、外生与内生动力，生物、信息、物质跨界大融合正在逐步实现，并可望成为生物经济时代的主要特征。跨界大融合为农业拓展、农业与生物质相关“非农”产业融合发展提供了启发与技术上的可能，对未来农业发展具有变革性意义。
          问：怎样解析农业与生物质相关“非农”产业的融合发展?
        邓心安：按照《美国国家能源安全条例》早年的定义，生物质是指可再生的有机物质，包括农产品及农业废料、木材及其废料、动物废料、城镇垃圾及水生植物等。通俗地讲，生物质是指地球上各种有机体包括动物、植物和微生物，以及这些生命体代谢的所有有机物质。  随着分子生物学与工程生物学（engineering biology ）的突破性发展，蛋白质乃至基因在生物质中的地位与作用得到巨大拓展与提升。
        中外众多生物质定义及其开发利用中出现的核心关键词（组）是：可再生生物质、生物制造。随着技术的发展，作为单细胞植物的微藻、以获取能源为目的的能源植物在生物质开发利用中的地位日益突出。生物制造是“利用生物体机能进行物质加工与合成的绿色生产方式”，具有原料可再生、过程清洁高效等特征，对于促进产业绿色转型、培育发展新质生产力具有革命性作用与颠覆性意义。2022年美国《关于推进生物技术和生物制造创新以实现可持续、安全和可靠的美国生物经济的行政命令》（即生物法案）认为，生物制造和农林渔牧息息相关，很多基础原料来源于此；同时生物制造为美国农业及生物质的可持续生产带来新的市场和机遇。
        生物质，作为地球上最古老、可再生而且最丰富的资源，只有到生物科技高度发达时候，才可能被高效、深度、多层次开发利用，从而焕发新的绿色、健康、可持续的生机。生物质相关产业属于综合的产业链，从传统的食品、营养、工业加工原料，到能源、化学品、生物医药、生物材料、环境、生态及服务。这些产业链以及价值链，正在并将更加高效地通过生物过程及生物炼制来实现。例如，利用微藻可以开发形成食品、保健品、饲料、精细化工等下游相关产业，从而形成种可持续的绿色农业或称新型农业价值链。生物炼制，以可再生生物质为原料，通过化工与生物技术相结合的清洁的加工方式与加工过程，将生物质转变为能源、化学品、原材料等产品，从而部分或完全替代石化炼制的产品链，实现工业与生态的协调发展。与传统的石化炼制相比，生物炼制在原料选择及加工方式上发生了根本转变。
        生物质资源最大的特点是可再生，取之不尽、用之不竭；其次是绿色环保，生物质在加工生产过程中产生的CO₂，又可以作为植物光合作用乃至人工合成（如淀粉）的原料被消耗，因此整个过程是一个清洁的可循环的生态工业过程，理论上可以实现碳的零排放；第三，随着生物科技的发展，生物过程比传统的化学过程高效，可以大幅度地缩短生产周期，降低生产成本。
        在生物经济成长阶段，农业与生物质“非农”产业的边界开始淡化，如同乡村与城镇的界线模糊淡化，呈现“你中有我、我中有你”与双向流动的趋势一样。在生物经济时代，农业的领域和功能将进一步拓展，生物质产业可望融合到新的农业系统之中，农业将被重新定义为“新型农业”，亦即“新型农业体系”——包括传统的常规农业和拓展中的生物质相关产业。
        由于新型农业体系直接关联食品、营养、健康医疗、生物能源、化学品、可再生材料、环境与气候变化、生态及服务等，因而可望成为从根本上应对当代“五大”全球性问题的基础性产业。那时的农场也不再局限于传统的土地农场，还包括农业新业态，如超级生物加工厂，一些新型农产品包括疫苗、人血清白蛋白、化学品将出自这样的加工厂，而非来自农田。
        农业与生物质相关“非农”产业融合发展的意义在于：通过生物质的智慧（smart）、高效和深度开发利用，实现从化石经济到生物经济的转变，创造生产和生活的可持续发展新模式。为农业拓展到未来“新型农业体系”提供了资源基础和发展理念上的铺垫，届时部分生物质“非农”产业就成为新型农业的拓展部分。
          问：每个经济时代的到来，农业都会发生变革并产生相应的理论；作为“从零到一”的理论，农业易相发展理论“从无到有”。为便于理解，你将该新理论与其他相关理论如国外的“钻石模型理论”、国内的“李小龙武学理论”等进行了比较研究，那么怎样解析农业易相发展理论与李小龙武学理论的可比性及其异同之处？
        邓心安：农业易相发展理论是指将传统的农业范畴拓展到“非农”范畴，通过“非农”来促进农业的发展，以致达到农与“非农”共生共荣、整体和谐发展状态的系统知识。
        【注】“易”指“变易”(change）即“变化”，谐音“e”，同时寓意“economy”；“相”系“位相、状态”(phase)之意。“易相”(changing-phase)就是根据事物对立统一相互依存不断发展的规律而改变状态，也就是利用问题的对立面，促其转化或终结。“易相”是一个系统概念，蕴含中国传统哲学中的“变化”与“整体”之道，应用于农业发展上就是指农与“非农”相互依存与转化、共生共荣的状态；谐音“e相”，隐喻经济转型。
        所谓“三农”易相发展关系，是指农业—非农产业、农村—城镇、农民—非农从业者等两两之间的对立统一的辩证关系。“三农”与其各自对应的“非农”的相互作用是对立统一而非对立相反的关系，相互之间可以转化、相辅相成。
该理论的形成，离不开对“三农”易相发展关系的认识与升华。
        农业发展的区域实践也已证明：凡是“三农”易相发展关系协调的地区，其农业、农村、农民都获得了较高质量的互补和均衡发展。例如杭嘉湖、苏锡常、珠三角等经济区，无不是“非农”与农共生共荣、相辅相成的典型；反之如东北一些地区，由于相对单一地发展“三农”的某一面，不仅“非农”发展滞后，农业发展也受到系统性局限。“十四五”之初，黑龙江等省地也深刻地认识到这一辩证关系，已制定并正在实施区域生物经济发展规划，以促进农业与“非农”特别生物质相关“非农”产业的协调与高质量发展。
        农业易相发展理论是基于生物经济的农业发展理论，产生的内在动力是分子生物学与基因工程。分子生物学与基因工程的发展应用，导致农业与生物质相关“非农”产业边界淡化和相互融合，从而从根本上增强了农业的可拓展性。   
        该理论的思想体系正在揭示与“潜移默化”指导现代农业的发展方向，如“发展农业新业态”“农业第三次拓展”“新型农业体系”“未来农业人本化”。农业易相发展理论对于化解当前“三农”问题的意蕴在于：农业——产业化、新型化。农村——城镇及社区化、农场化、均等化。农民——新型非农化、职业化。
        从理论的思想内涵与发展特征上衡量，农业易相发展理论与李小龙武学理论有异曲同工之妙。
 

内涵与特征方面	农业易相发展理论	李小龙武学理论
思维方式	太极思维：农与非农 在现代可持续发展理论的基础上，融汇百家（好比“扬弃”）	太极思维：攻与防 在咏春拳基础上汲取百家之长（好比“腾空杯子，重新注水”）
理论思想体系	发展一个新体系：新型农业体系 体现一种现代与传统相结合的“整体”与“变化”的易相思想。农业新业态与常规业态互补共生。	创建一个新体系：截拳道 没有派别，没有招式，达到没有“形”的境界。不是一个门派，而是一种博击思想。
创始环境	分子生物学与基因工程发展及其对农业的革命性影响。 由跨学科交叉专业学者首创，主要在中国文化与国内中文环境中。	武术影视发展。 由“无名之辈”创立，主要在香港、美国等国际化环境中。
推广手段	由论文、网站作为主要推广手段。由实践提炼、实证归纳得出，有待实践的进一步检验，并指导实践。	由实战、讲学作为推广手段，以实战为主。实战与理论相辅相成。
需要支撑概念与平台	需要“整体”与“变化”概念，开放平台、国际平台。	需要“整体”概念，开放国别。
发展制约因素	囿于中国学术界瞄准跟踪研究意识，缺少原创科学理论成长的文化环境。	受到中国武术界陈规陋习阻碍，封闭观念的束缚。

        当然，这两者之间也是有所区别的，除了应用与学科领域的不同，农业易相发展理论与李小龙武学理论的区别还在于两者所处的时代背景不同：李小龙武学理论诞生并发展于工业经济时代；农业易相发展理论诞生于信息经济时代和生物经济的成长阶段，并可望在生物经济时代达到其成熟与规模应用阶段。
        美美与共，天下大同，时代不同，物艺相通。新的时代需要多元融合的科学与人文发展观。科学与人文是辩证统一的关系，只有相互融合，才能促进社会进步。学科领域与时代背景的不同，并不妨碍两个理论之间的借鉴与启发，尤其是李小龙武学理论对于当代农业易相发展理论的完善与推广的启示。
          邓心安：在狩采经济时代和农业经济时代，能源以木柴为主；在工业经济时代和信息经济时代，能源以石油、煤炭和天然气为主，由化石能源消费及加工生产而导致的环境污染、温室气体（GHG）大量排放等一系列不良影响，严重威胁到人类生存环境和生活质量。以石油为主的化石能源面临枯竭、开采成本上升，GHG排放以致引起全球气候不良变化等，标志着能源与以化石资源为基础的现代工业体系的危机显现并日益突出。
        生物经济时代的来临，为能源生产与消费方式带来新的机遇。这一机遇就是以生物能源为代表的清洁的可再生能源。生物能源是指各种可直接用作燃料的生物质本身和由生物质加工制备的能源；前者称为初级生物能源，后者称为次级生物能源。
        随着现代技术的发展，生物能源的概念在拓展，现在主要是指清洁高效的次级生物能源，即通过生物质加工制备而获得的生物能源，主要包括沼气及生物制氢、生物质发电与供热、生物柴油、生物乙醇、生物丁醇等。
        在众多的可再生能源中，生物能源是唯一能对石油液体运输燃料以及塑料等上千种石化产品生产原料进行直接替代的绿色能源。例如用生物乙醇替代部分汽油；用生物乙醇和生物柴油生产过程中的副产品甘油为原料，生产“绿色”乙烯和“绿色”丙烯或“绿色”聚丙烯。其他可再生能源，如太阳能、风能、水电、海洋能、核能，都是非碳能源，主要以热、电的方式利用，虽然同属绿色能源，但不能用作农用、医用化学品生产的绿色原料。生物能源正在成为化解“农业、能源、环境”难题的最佳切合点。
        在经过了2-3个世纪的短暂分离后，在迈向生物经济时代的过程中，能源与农业将再度联手，由此诞生出“能源农业”新的概念和领域，促进以低碳能源为主的多元化能源格局的形成，并实现生物能源“亚革命”——即能源生产由“黑金”（以石油为代表的化石能源）到“绿金”（以绿色植物的生产加工制备为代表的生物能源）转变。
        之所以称生物能源为“亚革命”，一是相对于能源革命、第二次绿色革命等更高层次上的革命而言；二是因为，即便在生物经济时代到来后的相当长的一段时期，以生物能源为代表的可再生能源依然不可能取代化石能源主力军的地位，而只能作为多元化能源格局的一支生力军。
          邓心安：在工业经济时代后期，以至当今的信息经济时代——同时是生物经济的成长阶段，人类已开始关注自身发展的生活品质与环境质量，“以人为本”的发展理念日益受到重视，并贯穿到“三生”（生产、生活、生态）与“三质”（新质、品质、本质）之中。
        预计到生物经济时代，越来越多的生物科技、生物基产品及生物经济服务，与人的健康、生活质量乃至生活价值直接关联；提高农产品质量、促进资源循环利用与环境可持续发展的绿色技术将从根本上得以突破并得到廉价而普遍的应用。
        人类发展科技和经济的终极目标是对人自身的关怀、提高人类生活质量并解放人类自身。在科学昌明、技术进步不断加快的今天，我们经常听到这样的论调，也曾反躬自问同样的问题：人类发展科技与经济的终极目的是什么?是单纯的人类好奇心和永远探求未知的求知欲吗？
        在过去的经济时代，既有发展生产力的要求，又兼有征服自然、征服异域民族、掠夺资源和财富的需要，同时还夹杂着人类盲目的对科学与技术的崇拜（如唯科学主义和技术决定论）。
        试想，即使目前的科学技术不再进步，只要用好已有的科学技术，人类是否也可以解决贫困、饥饿与地球环境危机，甚至可以使全部有正常生活愿望和福祉追求的人过上比现在好得多的品质生活。从理想主义的角度来讲，此言应当没错。
        然而，现实社会和人性都是复杂的，资源禀赋不均与分配不公以及政策乃至价值观问题永远存在，科学技术与现代文明正是伴随着战胜自我、挑战极限、缓解资源紧张、提高产出效率、增进健康而不断向前推进的。以汽车的发展为例，一方面因其加快了人们和物质的位移速度，而创造出新的物质财富，或带来便捷的生活方式；另一方面带来了污染、噪声甚至车祸死亡。
        但是，汽车并不会因后者的存在而停止发展，而是根据环境与能源的压力以及人类的精神追求而不断推陈出新，改变着发展方向，如目前向电动、清洁、智能化方向发展。
        从经济时代人与自然关系来衡量：生物经济时代，人与自然的关系是和谐关系，经济社会的主流将率先进入后信息社会——“生物社会”。为避免其与“动物世界”“植物王国”混淆，可以称其为“人本社会”或相对约定俗成的“生态社会”。
        在生物经济时代，经济社会发展观也将发生深刻变革。
        一个以提高人类生活质量为中心的“人本化”发展观将形成，并将同时贯穿到“三生”（生产、生活、生态）与“三质”（新质、品质、本质）之中。人本化发展观由当今信息经济时代和生物经济成长阶段业已形成的“以人为本”的发展理念升华形成，因而可以形象地称为“以人为本+生活质量+生态社会”。
        该发展观的突出特点是：在生产上，以可再生生物资源的智慧（绿色、高效）开发利用为基础；在生活上，以高质量发展、生活品质提高为目标；在生态上，以绿色、健康、可持续为准则。
 
 

被访谈者邓心安教授近期学术简介
邓心安（曾用名：邓新安）学术简介：全球首次提出“生物经济”定义（中国科技论坛,2002(2):16-20）；2001年起连续20余年每年发表生物经济发展研究论文的学者；开拓“生物经济与农业融合发展”研究领域，创建《农业易相发展理论》。