“十三五”生物技术创新专项规划（全文）

二、指导思想与基本原则

（一）指导思想

按照党的十八届五中全会 “创新、协调、绿色、开放、共享”

五大发展理念和建设科技强国的要求，充分发挥生物技术在经济

建设和社会发展中的支撑引领作用，面向重大战略需求，瞄准生

物技术基础前沿、重大关键技术、产业化应用等方向，坚持 “自

主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的方针，集中资源系

统性布局，强化原始创新和集成创新，抢占生物技术竞争的战略

制高点，加快培育生物技术高新企业和新兴产业，推进由生物技

术大国向生物技术强国转变，为社会经济可持续发展提供坚实的

科技支撑。

（二）基本原则

1. 坚持聚焦重大。围绕我国现阶段和未来长远发展的重大需

求，聚焦经济结构转型、惠及民生、促进社会发展的战略目标，

加快推动生物技术和生物技术产业的发展，支撑 “建设世界科技

强国”、“中国制造2025”等战略目标的实现。

2. 坚持自主创新。将自主创新作为我国生物技术发展的战略

基点，培育原始创新、优化集成创新、加强协同创新，着力突破

一批重大技术瓶颈，创制一批重大产品，完善涵盖基础研究、应

用研究和开发研究全过程的生物技术自主创新体系。

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3. 坚持超前部署。在 “十二五”科技部署的基础上，准确

把握技术前沿和战略方向，坚持超前规划和前瞻部署，使我国

生物技术在 “十三五”期间实现全面 “并跑”，更多关键技术实

现国际 “领跑”。

4. 坚持引领跨越。充分发挥生物技术的引领性作用，强化原

始创新和集成创新，促进生物技术成果转化和产业化发展，抢占

国际竞争的战略制高点，引领我国传统行业的绿色转型升级，加

快生物技术新兴产业培育，推动我国经济社会的跨越式发展。

三、发展目标

（一）总体目标

面向经济社会发展主战场，面向国家重大战略需求，面向世

界科技前沿，到2020 年，实现本领域整体“并跑”、部分“领跑”。

基础研究取得重大原创性成果，突破一批核心关键技术，完善生

物技术标准体系，培育一批具有重大创新能力的企业，基本形成

较完整的生物技术创新体系，生物技术产业初具规模，国际竞争

力大幅提升。

（二）指标体系

生物技术作为重点发展的高新技术，在 “十三五”乃至更长

一段时期，需要实现更多突破，为创新驱动发展提供战略支撑。

围绕总体目标的实现，将形成如下具体指标体系：

提升生物技术原创性水平。重点发展20-30 项引领性新技术，

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开发30-50 个重大战略新产品，突破50-80 项重大应用关键技术，

推动建立生物技术领域基础通用国家标准，使生物技术水平大幅

提升。

打造生物技术创新平台。以加快推动生物技术产业化为目

标，推动建设以绿色生物制造、创新药物研发、生物医学工程为

重点的若干生物技术创新中心；建设国家生物信息中心、人类遗

传资源库、生物和医学大数据等战略资源平台，构建一批资源共

享库及共享服务体系。

强化生物技术产业化。系统建立国家生物技术成果目录，完

善生物技术转移服务体系，建设若干生物技术转移转化中心；加

快生物技术专业化高新园区建设，打造10-20 个产值过100 亿的

生物医药专业园区及5-10 个产值过100 亿的生物制造专业园区；

生物技术产业在GDP 中的比重超过4% ，使生物技术产业竞争力

进一步得到提升。

四、重点任务

（一）突破若干前沿关键技术

1. 颠覆性技术

在生命科学与生物技术领域有较强基础的若干领域，重点部

署具有重大影响、能够显著改变科技与经济社会等竞争格局的颠

覆性生物技术，集中优势资源，着力原始创新，打造我国生物技

术竞争新优势。

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专栏1：颠覆性技术

新一代生物检测技术。发展新一代基因测序技术，重视单分子技术

在其中的应用和测序数据的分析解读；发展单细胞分离、基因组扩增、

转录组扩增和单细胞基因组分析技术；发展生物大分子的单分子检测、

荧光原位杂交技术和降噪技术；发展蛋白质测序技术、新型质谱和微流

控芯片等技术；发展基因和蛋白质精准测量技术，推动生物检测技术向

微量、痕量、单分子、高通量等方向发展。

新一代基因操作技术。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

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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

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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、精准医学、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

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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精准化、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

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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精准医疗。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；形成重大疾病的精准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。

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