生命科学已成为自然科学中发展最迅速的前沿领域和带头学科，生物技术的快速进步则孕育着未来生物经济发展的新动能。基因编辑技术成为改写人类未来的“创世纪引擎”，显著提高操控和改造生命的效率和准确性，在癌症和遗传性疾病治疗、气候变化缓解、农作物性状改良、病虫害防治、新材料与化学品合成方面展现巨大潜力。随着对生命现象与过程的认识和解析的不断提升，合成生物技术将变革人类物质生产加工方式，颠覆性农业生物技术创新有望重构人类食物链，生态环境治理和气候变化缓解也将迎来创新解决方案。
一、提升人类疾病治疗和健康管理水平
随着对生命起源以及物种演变、生物遗传发育和进化的研究不断深入，生命体的计算设计、合成再造与人工调控等科学问题逐步被破解，人类疾病发生机制与防治手段研究得以不断拓展。哺乳动物细胞图谱研究和人类生理学模型研究将逐步揭开人体的奥秘，继而加速新药研发与试验。各类组学快速发展形成的海量数据推动生命科学进入大数据时代，加深对生物体复杂系统的认识。在生命科学与数理化、信息科学等多学科交叉、渗透、汇合和融合的过程中，创新技术和方法逐渐被确立和引进。干细胞疗法和再生医学工程将开启人类生命再循环模式，有望实现损伤或功能障碍组织器官的永久康复或用于组织工程化器官的构建。基因治疗、细胞治疗、免疫治疗等防治方法及临床转化将取得快速发展，恶性肿瘤、糖尿病、精神病、心脏病和呼吸系统疾病等慢性疾病健康管理水平将大大提高。大数据与人工智能在疾病预防、药物研发和远程医疗等方面的健康应用纵深发展。人类预期寿命将进一步延长，生命质量持续提高，全球医疗卫生服务水平不断提升。
二、实现材料、能源和产品的可持续生产
生物经济能够提供新型化学品和具有新功能的聚合物，为环保的、可持续性的工业发展和循环经济提供解决方案。合成生物学研究与应用持续发展，人工合成生物体、人工设计操纵生物功能不断取得突破，合成生物技术有望变革人类物质生产加工方式。合成生物技术与高通量组学芯片技术、基因组人工设计技术、生物传感器等现代生物技术的融合和工程化应用，将极大地拓展多个生产与生活部门的产品与服务的品类与功能，实现原本依赖于化石资源的各类化学品、燃料、材料、医药中间体、疫苗、营养与保健品的绿色、清洁、高效生产，改进资源循环利用模式，改善环境保护与污染防治，为人类社会的可持续发展作出巨大贡献。
三、提高农业生产力水平和食品质量
生物经济可以为农村带来新的发展、投资和就业，促进区域发展，并为中小企业发展提供契机。作物光合作用机理进一步阐明，生物遗传改良与先进育种技术、固氮技术不断发展，智慧农业、垂直农业、植物工厂等新型应用推进传统农业生产方式变革，农业生产力供给能力、水平和质量不断增长。基于植物提取、基因工程、干细胞培养、3D 打印等手段的动物蛋白人工合成技术将得到快速发展，实现土地、水与畜牧资源节约型的低碳、高效、富营养的肉、蛋、奶制品的连续供应，颠覆性重构人类食物链。
四、减少温室气体排放、减缓全球气候变化
生物经济用温室气体排放较少的材料替代石油化学品，以生物催化或发酵等生物过程替代化学处理，以减少对气候变化的影响。虽然现在的能源行业几乎可以完全脱碳，但化工和塑料行业仍然依赖于碳，若采用可再生碳，将大大降低其温室气体排放。目前可再生碳主要来自生物质，未来也可能通过二氧化碳转化利用来实现可持续碳循环。同时，生物经济通过生物炼制的新理念来优化生物质的整体利用水平，发展可再生循环经济。(作者：吴晓燕 陈方 丁陈君 孙裕彤)
