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  森林在进行光合作用的过程中,将二氧化碳和水分转化成生物质并释放出氧气,因此可以吸收大量二氧化碳,这个作用就被称作森林的固碳效应。那么,影响森林固碳效应的因素有哪些?  森林的固碳量与森林的年龄组成密切相关。一般森林据其年龄可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林,其中固碳速度在中龄林生态系统中最大,而成熟林/过熟林由于其生物量基本停止增长,其碳素的吸收与释放基本平衡。森林的年龄结构除取决于森林自身的发展演化外,还极大地受到外来干扰的影响。干扰的频度越高,幼龄林所占的成分越大,其固碳量越少。在森林发展的整个演替过程中,依据固碳的情况,可以把森林的碳动态分为4个阶段,即固碳速率较低的初始阶段或干扰后的再生阶段、固碳速率最大的逻辑斯蒂生长阶段、固碳速率下降的成熟阶段以及碳分解到土壤的森林死亡阶段。由此可见,森林的碳动态在很大程度上取决于其年龄级的变化。  森林的固碳量随着降水的增加而增加。降水能够促进植物生长,增加植物生产力和生物量,所以降水能够促进森林生态系统固碳。在水热因子组合有利于植物生长的地区,植物生物量大,植被碳密度也较高。在较干旱的地区,降水是NPP(植物净初级生产力)的主要限制因子,NPP随降水与潜在蒸发之比的减小而减小,相应的植物的固碳能力也会随生产力的减少而减少。  森林固碳还会受到地形的影响。地形通过影响温度、降水、光照、热量、径流和土壤性质等,在一定程度上影响森林植被类型的分布状况和生长情况(包括生物量、树高和胸径、立木密度等),从而影响森林生态系统的碳输入。另外,不同坡度和海拔受到的人为干扰程度不同,随着坡度或海拔的增加,森林受人为干扰的机会和程度变小,植被生物量大,固碳能力高。  森林生态系统植被碳储量随坡度的变化表现为陡坡>急坡>斜坡>缓坡>平坡。碳密度分布为陡坡>险坡>斜坡>缓坡>平坡。森林植被碳储量随坡度等级的变化与不同坡度等级受到人为干扰程度的差异有关,平坡的森林植被比较容易受到人为干扰,碳密度低。随着坡度的增大,受人为干扰的机会和程度减小,植被多保持自然状态,植被生长时间长,生物量大,碳储量也大,碳密度也增加。  坡面位置也影响森林生态系统固碳。由于土壤侵蚀、水分侧流等原因斜坡上部森林生态系统土壤有机碳含量要低于斜坡底部森林生态系统土壤有机碳含量。  海拔的影响主要与不同海拔森林植被面积、植被类型以及人为干扰程度有关。天然森林中随着海拔的升高,受人为干扰的机会和程度越小,植被生长时间长,生物量大,固碳能力高。在未受人类影响的森林或者次生林中,随着海拔的升高,森林地上部分生物量呈降低趋势,相应的森林固碳能力也会下降。  影响森林固碳的还有火灾。森林火灾发生的过程中,不仅直接造成森林生态系统的碳排放,而且还破坏了原有森林生态系统的结构和功能,从而改变了整个森林生态系统的碳固定、分配和循环,并影响与大气间的气体交换。主要表现在以下几方面:火灾直接燃烧森林植被,引起林木生产力的降低和木材损失,直接降低了森林生态系统植被的固碳能力;火灾通过直接影响凋落物数量和间接影响凋落物的分解速率,减少凋落物碳库并加速凋落物的分解;火灾对森林土壤碳库的影响表现在增加土壤有机质分解,增加土壤呼吸碳释放、减少地上植被输入土壤的碳素以及增加黑碳的碳汇功能;火灾对森林生态系统NPP的影响。森林生态系统NPP是反映森林固碳能力的一个重要指标。  火灾后,在生态系统恢复的过程中,NPP首先随着林龄的增大而增大,直到恢复到干扰前的水平。但是,不同生态系统的恢复时间和增长模式都是不同的。北美北方针叶林火干扰迹地NPP恢复的时间为9年,加拿大北方林区火灾后15年内NPP随时间大致呈线性增加,20年达到生产力较为稳定的水平,在火灾后20~30年时增长速率减慢。  氮沉降也影响森林固碳。氮沉降的氮素一方面能够直接促进植物生长,增加林木材积,从而增加森林生态系统的固碳。另一方面氮沉降降低了腐殖质物质的分解速率,从而增加了土壤碳的积累速率。受氮沉降影响的森林生态系统固碳能力高于不受氮沉降影响的森林生态系统固碳能力。氮是欧洲森林生长速率增长的主要驱动因子,在只考虑氮沉降的情况下芬兰南部的欧洲赤松林生态系统碳库增加了11%。  但是,生态系统处于氮饱和状态时却会降低生态系统生产力,会在一定程度上减少森林生态系统碳储量,降低固碳能力。原因有以下几方面:氮沉降会改变植物的遗传组成和生态系统营养循环,抑制植物生长;氮沉降会造成植物体内硝酸盐和亚硝酸盐过高,引发植物叶损伤和变色;氮沉降会导致植物叶片营养失调,减弱植物抵抗病原体的侵蚀能力,增加叶片或芽的可口性,导致昆虫啃食增加,从而容易使森林生态系统遭受病虫害。  另外,氮沉降对森林生态系统土壤中不同组成碳的影响不同。例如,氮沉降降低了山毛榉和云杉两种森林类型土壤微生物量碳,却增加了可浸提有机碳量。氮输入加快了科罗拉多高山苔原带土壤中轻组碳(周转周期10年左右)的分解,却抑制了重组碳(周转周期在几十年到一个世纪)的分解过程。  森林是陆地生态系统中最大的碳库,在降低大气中温室气体浓度、减缓全球气候变暖方面具有十分重要的作用。扩大森林覆盖面积是经济可行、成本较低的重要减缓措施。许多国家都在积极利用森林碳汇应对气候变化。  (作者单位:中科院生态环境研究中心)

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  特意花费多日逐字逐句把英文幻灯片改成中文,一个多小时的报告坚持用中文来讲,而且拒绝了工作人员搬到身后的椅子。他说:“也许我该试着说说中文。”  11月7日,83岁的美籍物理学家、诺贝尔物理学奖获得者丁肇中在中国科学院前沿科学国际战略研讨会上,回顾了40年来与中国科学家合作的物理学研究成果。  “中国有很多世界一流的实验物理科学家。他们有想象力、有发展新技术及领导国际合作的经验和能力。他们可以主持最前沿的实验物理研究,继续为人类知识作出重要贡献。”丁肇中谈及他与中国科学家合作40年的体会时说。  从胶子到电子和夸克  发现胶子,是丁肇中与中国科学家的第一项合作成果。丁肇中介绍,宇宙中存在引力、电弱力和强力,强力由胶子传输。  1977年8月,刚刚恢复工作的邓小平建议,每年派10位科学家参加丁肇中团队的工作。当时,丁肇中正在位于德国的佩特拉(PETRA)正负电子对撞机上开展MARK-J实验。  1978年,第一批中国科学家由中科院高能物理所唐孝威研究员带队加入实验组。“从那时至今,许多中国科学家参加我的团队,并作出了世界公认的贡献。”丁肇中说。  丁肇中介绍,1979年,美国《纽约时报》头版报道了丁肇中团队发现胶子的消息。其中特别提到:“27名中国科学家参加了这次试验,在有关核粒子的国际合作研究项目史上,这是第一次,也是中国的一大贡献。”  这次合作被称为“中国科技界改革开放具有里程碑意义的事件”。之后不久,丁肇中开启与中国科学家的第二次合作——欧洲核子研究中心的L3实验。  自1982年至2003年开展的L3实验,目标是寻找宇宙中最基本的粒子,并为这些问题探求答案:有多少种电子?电子有多大?电子能不能再分成更小的粒子?有多少种夸克?夸克有多大?夸克能不能再分成更小的粒子?  “L3实验是由美国、苏联、中国、欧洲等19个国家和地区约600名科学家共同参加的大型国际合作实验。”丁肇中说, L3实验产生了一系列新发现,共发表300篇文章,有300人获得博士学位。  谈及中国科学家在L3实验中扮演的角色,丁肇中介绍,L3实验需要12吨锗酸铋晶体,但当时这种晶体的全球年产量只有4公斤。中科院上海硅酸盐所生产的锗酸铋晶体为这项实验帮了大忙。此外,来自中科院高能物理所的陈和生、王贻芳等多位科研人员,对L3实验数据分析也作出重要贡献。  在遥远太空研究宇宙线  运行在国际空间站上的阿尔法磁谱仪(AMS),被美国媒体称为“国际空间站皇冠上的明珠”,这是丁肇中与中国科学家合作的第3个实验。  丁肇中介绍,2011年5月,AMS搭载“奋进”号升空,并被安装在国际空间站上。AMS重达7.5吨,是唯一的空间大型磁谱仪。  “AMS是美国、中国、俄罗斯、芬兰、法国、德国、意大利、瑞士等16个国家和地区在空间开展的合作,有60个大学和研究所、600位科学家参与。”丁肇中说。  8年来,AMS收集了1470亿个宇宙线数据,能量高达万亿电子伏。这一实验发现,所有的宇宙线实验结果都与现有理论不符合。  尤为重要的是,AMS实验还发现,高能正电子宇宙线主要来自于脉冲星或者暗物质。目前高能时统计误差较大,还不能确定暗物质来源。  丁肇中介绍,在2028年国际空间站退役之前,AMS将持续收集宇宙线数据以降低误差,届时会确定正电子超出是否来自暗物质。其间AMS还要解决另外一个基本问题——认识重质量反物质的起源。这些研究将会拓展甚至改变人类对宇宙的认识。  “中国科学家对AMS制造、测试和数据分析作出了非常重要的贡献。”丁肇中评价说。据了解,AMS探测器的“核心”——永磁铁就由中科院电工所、中科院高能物理所和中国运载火箭研究院共同研制。  AMS的所有实验结果都发表在《物理评论快报》期刊上。2017年,第一篇AMS论文入选《物理评论快报》编辑推荐十年回顾纪念刊,同样入选的还有第117号元素的发现,人类首次探测到引力波等。丁肇中提到,来自中科院高能物理研究所李祖豪团队对这篇论文作出重要贡献。  “过去40年,有很多优秀的中国科学家和我合作,他们对实验作出重要的贡献。每个实验,都自己发展新的仪器,使实验成功;实验的结果,改变了对宇宙的认知。”丁肇中总结说。  (原载于《科技日报》2019-11-0801版)

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  未来,科技创新将日益社会化、平台化、网络化、数字化、国际化,创新要素跨行业、跨领域、跨区域全球流动,科学、技术、创新、发展的范式变革加速迭代,新的研发组织和创新模式深刻改变着创新体系和创新生态的结构。  党的十八届三中全会首次提出“国家治理”概念。党的十九届四中全会就坚持和完善中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力现代化提出了新的更高要求。习近平总书记曾强调:“创新决胜未来,改革关乎国运。科技领域是最需要不断改革的领域。”科技创新治理体系和治理能力现代化是国家治理体系和治理能力现代化的重要内容和基础支撑,是科技强国和现代化强国的重要标志和制度保障。  科技创新治理体制指国家层面科技创新及管理的机构设置、职责、使命定位、权利义务关系、运行机制等体系结构和制度框架。科技创新法律和政策体系是由政府制定或认可的一整套有关科技创新及管理的行为规则、行动指南和社会秩序。作为第一生产力和第一动力,科技创新是全局性和系统性的,既有外溢性又有衍生性,既有自主性又有公共性,需要政府、市场与社会机制协同发挥作用,以提升治理体系的整体效能。  科技体制改革助力中国成为科技大国  改革开放之初,科技体制改革率先启动。1978年,全国科学大会作出“科学技术是生产力、四个现代化的关键是科学技术的现代化”等重要论断,我国迎来“科学的春天”。1985年,党中央作出科学技术体制改革重大决策,明确指出“随着城乡经济体制改革的逐步展开,必须相应地改革科学技术体制,这是关系我国现代化建设的一个重大问题”,开创了科技事业发展新局面。1992年,邓小平同志南巡讲话,极大推动我国改革开放进程。1995年,党中央提出实施科教兴国战略。世纪之交,党中央提出实施人才强国战略。2006年,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》发布,全面推进中国特色国家创新体系建设。  党的十八大以来,创新驱动发展战略深入实施,全面深化改革系统推进,科技体制改革的系统性、整体性、协同性不断增强,科技创新治理能力进一步提升。2015年3月,中共中央、国务院发布《关于深化体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的若干意见》;9月,中共中央办公厅、国务院办公厅发布《深化科技体制改革实施方案》《关于在部分区域系统推进全面创新改革试验的总体方案》。2016年5月,中共中央、国务院发布《国家创新驱动发展战略纲要》;习近平总书记发表《为建设世界科技强国而奋斗》历史性重要讲话,开启了建设世界科技强国的新征程。  40多年的科技体制改革,助力中国快速工业化并成长为科技大国。科技创新法律和政策体系逐步完善,全面涵盖创新及管理主体、创新要素、创新网络、产业创新、区域创新和创新生态。一方面要总结科技体制改革实践中的好经验好做法,将成熟的经验和做法上升为制度、转化为法律。另一方面也要看到,中国的科技体制是在快速追赶发达国家过程中建立的,是在从计划经济向市场经济转型过程中完善的,追赶型、管理型科技体制难以满足建设科技强国的新要求。2035年,中国要进入创新型国家前列,需要加快建立引领型、治理型科技体制,促进改革理念、制度和政策工具系统转型、综合配套,完善科技创新治理体系,提升总体治理效能。  科技创新治理仍有大量工作要做  党的十九大开启全面建设社会主义现代化强国新征程,从治理体系和治理能力现代化高度进行了新的改革部署。十九届二中全会研究部署宪法修改。十九届三中全会研究部署深化党和国家机构改革。习近平总书记指出:“完成组织架构重建、实现机构职能调整,只是解决了‘面’上的问题,真正要发生‘化学反应’,还有大量工作要做。”十九届四中全会研究部署坚持和完善中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力现代化,对科技体制改革提出了更高要求。  2018年,中国人均GDP接近1万美元,标志着中国刚好进入“效率驱动向创新驱动转型”发展阶段。据北京大学刘俏教授估测,美国、德国、日本分别于1988年、1998年和2004年达到人均GDP3.5万国际元,而中国预计到2035年可达到这一数字。未来,科技创新将日益社会化、平台化、网络化、数字化、国际化,创新要素跨行业、跨领域、跨区域全球流动,科学、技术、创新、发展的范式变革加速迭代,新的研发组织和创新模式深刻改变着创新体系和创新生态的结构。政府要顺应创新主体多元、形式多样、路径多变的新趋势,将科技体制改革嵌入全面发展改革体系之中,以全面创新驱动引领实现更高质量、更有效率、更加公平、更可持续的全面发展。  面向2035年进入创新型国家前列的更高要求,我国科技创新治理还有大量工作要做。一是从追赶型、管理型科技体制向引领型、治理型科技体制转变。完善科技创新决策咨询制度,增强决策的科学性、权威性;完善公众参与制度,确保决策的公信力、执行力。二是构建现代化创新体系和创新治理体系,着力解决“内部失灵”和“系统失灵”等问题,全面提升创新体系和创新治理体系整体效能;明确政府科技创新管理央地事权和责任划分,从“研发管理”向“创新治理”转变,中央重点“抓战略、抓规划、抓政策、抓服务”。三是建立现代高校院所制度,完善高校院所及国家战略科技力量内部治理机制,发挥社会主义市场经济条件下新型举国体制优势,保障科研机构、创新团队和科研人员的学术自主权。四是构建创新友好的市场化法治化国际化营商环境,建立健全产学研深度融合、协同创新的体制机制,切实提升企业技术创新主体地位,“打好产业基础高级化、产业链现代化的攻坚战”。五是协同推进供给侧结构性改革,构建与科技强国相匹配的科技创新法律和政策体系,包括科技创新和科技创新促进经济社会发展相关法律和政策体系;建设一支高水平的创新人才队伍,厚实创新人才根基;深化与科技强国、“一带一路”等双边多边科技创新合作,提升全球创新治理能力。  切实把制度优势转化为治理效能  从发展历程看,我国科技创新法律和政策体系建设经历了三个阶段,关注重点从“科技发展”到“科技促进发展”再到“全面创新驱动引领全面发展”。未来要统筹发挥好政府主导作用、市场决定性作用和科学共同体自治作用:政府机制方面,构建符合科技创新和产业发展未来需求的制度体系,明显提高科技创新管理的法治化水平;市场机制方面,破除阻碍创新和公平竞争的体制机制弊端,提供普惠、精准、平等的制度供给,形成创新友好的市场环境和营商环境;社会机制方面,完善以信任和包容为前提的科研管理机制,改进科研伦理规范和学风建设,构建以诚信和责任为基础的创新生态,充分激发全社会创新创业创造活力。  未来要构建多元参与、协同高效的科技创新治理体系,切实把制度优势转化为治理效能。一是强化国家科技决策咨询机制建设,按照科学、技术和创新的不同发展规律,支持多元主体参与宏观决策咨询,统筹优化公共科技资源配置;拓展科技创新治理社会参与机制,加强科普和创新文化建设,发挥各类新型研发组织、行业协会、基金会、科技社团等在推动创新中的作用。二是转变政府科技创新管理职能,建立学习型、服务型、法治型政府,明确不同行政部门职责范围,大幅减少职能重复,加快从基于行政隶属关系的“命令控制型”管理向基于法律契约关系的“权利义务型”治理转变。三是明确高校院所及国家战略科技力量的使命定位和内部治理机制,深化以“还权赋权”和“效能提升”为特征的治理模式改革,大幅解除不必要的政府管制;以技术、资本、人才市场为纽带,强化技术创新市场导向,严格保护产权和创新者合法权益,营造公平竞争的市场环境,由市场和企业来决定竞争性的新技术、新产品、新业态开发;优化战略科技力量建设布局,培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队。四是将科技创新治理体系嵌入国家治理体系,把解决体制性障碍、结构性矛盾、政策性问题统一起来,协同推进科技与经济、教育、人才、社会、文化、生态等体制机制改革,全面提升劳动力、知识、技术、管理、资本、信息等要素供给质量与效率。五是完善新时代科技创新法律和政策体系,保障激励相容;建设自主、协同、开放的创新体系,共享平台体系,鼓励草根创新;适应国际国内形势的新变化、新要求,统筹国内国际两个大局,用好国内国际两种资源,大力提升科技创新及治理的国际化水平。  (作者系中国科学院科技战略咨询研究院研究员)

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  习近平总书记在2018年两院院士大会上提出,要促进创新链和产业链精准对接,加快科研成果从样品到产品再到商品的转化,把科技成果充分应用到现代化事业中去。实现这一目标,要靠科技创新与产业发展有机融合,这对科技创新的思想认识、政策设计、资源配置以及保障机制等多个方面的工作提出了新要求。  这其中,全面系统理解科技创新与产业发展融合的机理和规律,从意识上弥合科学知识生产和经济价值实现这二者长期以来存在的鸿沟甚至脱节,是实现科技与产业有效融合的首要条件。一方面,它们都是国家创新生态系统的关键部分,是实现国家创新驱动发展战略的重要引擎;另一方面,它们在行为主体及相应的政策干预的手段与目标上,又有着根本不同。认识科技创新与产业发展各自的属性,在此基础上建立并落实二者之间的“双向反馈”机制,进而贯通从科技到产业的研发链和创新链并统筹部署政策链,是解决这一难题的应有之义。  “双失灵”现象影响创新效果  科技创新与产业发展融合的实质,是知识转化为财富,继而由财富支持知识的再生产,在整体上提升全社会财富与福祉的过程。这是一个知识生产—价值实现—知识生产持续进行的“大循环”,是科技创新成果转化为社会生产力、产业需求牵引科技创新持续进行从而实现“双促进、双提升”的关键环节,是一个经济体从根本上转变发展方式、实现创新驱动发展的重要引擎。  科技成果转化是支撑“大循环”实现的微观基础。从各创新主体的角色和功能来看,科技成果转化是一个通过需求牵引,由科研机构和大学作为技术供体,由市场聚集包括技术在内的多种创新要素,然后由企业创造产品并获得盈利的价值实现与增值过程。在这个过程中,政府公共政策的作用在于建立和维护有序的市场环境,激励和规范市场主体的创新活动,并通过制度与法律建设确保创新主体的权利与责任。科技成果转化是技术供体—受体—供体之间循环往复的“小闭环”,它是“大循环”能够有效运转的逻辑支点和现实支撑。显然,在小闭环中,如何实现技术供体与受体之间的无缝对接,这不仅是技术创新的问题,更是组织与制度创新的议题。实践中,创新政策设计与执行的焦点,就在于如何围绕小闭环的需求建立起合理的创新系统结构及其运行机制。  基于此,不同经济体从自身的意识形态基础、资源禀赋、经济与科技创新水平、既有产业结构、在创新价值链上的位置以及国际宏观环境等方面的因素出发,因地制宜建构了多样化的国家/区域创新系统。作为重要的创新政策范式,创新系统强调了经济体在生产和利用知识与科技成果方面的差异和特点。为了最大程度地生产、吸纳、消化和利用创新知识,特别是通过科技创新的成果推动经济社会的持续发展,世界主要经济体都进行了积极探索。  研究发现,高效的创新系统具有以下共性特征。第一,创新系统内,政府、研究机构和市场等各主体,都具有建立在其行为理性上的相对明确的行动边界,而创新政策的制定与实施就是依据这些边界的规定及性质进行的;第二,现实中由于政策及其执行过程中的不完备性和不可避免的非理性、不确定性因素,上述主体的活动既存在交叠也存在空缺,即创新中普遍存在的“系统失灵”和“市场失灵”。实践中这二者往往同时存在,导致创新过程出现“双失灵”的现象。  通过制度建设实现双向反馈  “双失灵”现象的普遍存在,是科技创新和产业发展的两类行为主体其性质与定位的内在差异所决定的,这也构成了创新政策长期以来研究和实践的难点与焦点。  首先,从定位来看,科技创新的主体,特别是从事基础性、前瞻性、战略性以及公益性科技创新的主体,主要是由政府公共资金支持的研究机构和研究型大学。产业发展的主体是企业,特别是具有一定技术能力以及基础设施条件的企业。因此,研究机构和大学与企业分别作为科技成果转化中技术的主要供体与受体,是两个既相互依存又彼此独立的组织群或子系统。它们既具有技术创新的科学价值实现和经济价值实现的关联,又各自受到不同的制度逻辑和动力的驱使。  其次,从组织运行及治理机制来看,研究机构和大学的科研经费大部分来自财政拨款,其科研人员及其研发活动组织方式主要受科学研究活动所特有的内在激励机制组织和驱动,组织成员的认同与对回报及收益的期待主要建立在学术共同体行为规范的基础上。相对而言,企业是市场环境中自负盈亏的行为主体,以逐利性和追求投入回报比为其行动准则,因此企业所从事的研究活动具有明显的实用性、短期性特征。尽管政府政策和公共资源会对企业创新活动带来补贴,但本质上企业的研发活动布局都是以短期内的最大盈利为导向的。  第三,从科技成果产出看,在由财政资金支持的研发活动中,只有一小部分具备成果转化或商业化潜力,因此总体上可以进入市场交易的企业可用技术(非竞争性技术或竞争前技术)规模有限,具有稀缺性特点。  因此,支持创新发展的公共政策的重点和难点就是打破、填平或缩小这些鸿沟。它的内容和目标就在于建立和运行新的组织形态及其内部界面,实行新的运行机制及治理结构,重新组织和整合各创新主体在科技成果转化中的角色与功能、实现“小闭环”的良性运行,形成基础研究有效支撑成果转化、成果转化及其价值实现反哺基础研究的双向反馈机制。  这种双向反馈机制的核心内容包括:第一,参与反馈的主体,主要是科研机构与大学、企业、政府以及其他创新中介,其中反馈的两端分别是从事研究活动和从事商业活动的两个组织群(子系统);第二,反馈的内容,主要是创新要素的流动、信息的传播和共享、价值的分配与再分配以及人员的流动(包括回流);第三,实现反馈的机制,主要涉及投入机制、权责与风险共担机制、利益分配机制以及用人机制。双向反馈机制的实质在于两头并重、双向反馈:既要重视基础研究活动,建构从供给到需求的正向链条,也要重视产业发展对科技创新的驱动作用,即从需求到供给的反向链条;显然,正向链条与反向链条之间通过互动机制,实现双向反馈。  近年来我国在一些地方创建的新型研发组织在这方面进行了积极探索。如,江苏产业技术研究院同时开展产业技术的研发和供给,凭借创新的机制设计与研究机构和企业开展合作,同时深度整合国际资源。新型研发组织自身有望成为一个实现双向反馈机制的功能载体。其启示在于,相比于传统的公共政策,新型研发组织的政策框架呈现出链条化、体系化特征,贯通了从科技到产业发展的完整创新活动,形成了促进科技创新与产业发展有效融合的内在机制。  政策要发挥补全链条的作用  创新系统中,政府角色的核心在于通过制定和实施创新政策,在创新链的各个环节上根据主要行动者的特点激励创新活动的发生。通过运用针对性的政策工具,积极发挥对各创新主体的联接、校准和润滑作用,实现小闭环的双向反馈和为大循环提供基础条件。为此,政府需要打造将科技政策和产业政策整合起来的“政策链条”或“政策组合”,特别是在创新链黏合性不强甚至完全空缺的地方,政策设计要发挥“补全链条”的作用。  长期以来,由于不同部门之间的分工和分隔,支持创新活动的政策也往往是割裂的,难以凝聚起来发挥作用。其结果,不仅造成了极大的物质资源浪费,而且由于政策之间衔接不力,导致创新系统在一些环节上运行效率不高,成为持续创新的掣肘。“政策链”的内涵和实质就在于既要将创新活动所涉及的主体充分整合、彼此嵌入,更要通过制度化的方式将合作关系以惯例化、制度化的方式稳定下来,通过制度创新来激发和保障技术创新。  因此,总体而言,在科技成果转化方面,政府不仅要利用常规政策工具,更应该出台和善用“补链”功能的政策,以实现创新链与产业链的精准对接:通过资源配置支持基础研究;通过战略和规划引导战略性技术和产业的发展方向;通过建立完善中介服务体系形成创新活动的网络效应;通过硬件设施和软件环境建设推动创新要素集聚;通过制度调整创造维护良好的市场规则和广义上的创新环境;通过制定包括财政、金融、税收、产业、城市建设与规划、人才等多方面的政策措施,形成从科技创新到成果转化的“成本洼地”。实质上,就是通过整合的创新政策链条,促进科技创新和产业发展的深度融合。  (吕佳龄系中国科学院科技战略咨询研究院助理研究员;王晓明系中国科学院科技战略咨询研究院研究员。)

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  基因编辑技术的内核究竟是什么,人们为何对其如此着迷,是什么制约着基因编辑技术与成果向临床应用的转化?就此,记者与中国科学院院士、动物研究所所长周琪进行了独家对话。  理论突破和应用创新的重要领域  记者:基因编辑技术受到的关注程度可以说是非常的高,就您的了解,发达国家对基因编辑技术的发展采取了什么样的态度?  周琪:基因编辑技术,通俗来讲,就是通过基因编辑工具来精准地改变基因组序列。我们都知道,DNA是双链结构,基因编辑工具就像一把剪刀,可以准确的在链上的某一个位点去插入、删除、修改目标基因,是一种具有非常广阔应用前景的颠覆性技术,但其在应用发展过程中所产生的潜在风险也引发了不少争议和讨论。  美国和欧洲部分发达国家在基因编辑领域一直处于领先地位,尤其是在源头技术的开发方面。他们的政府、科技界和企业界都高度关注并大力投入基因编辑的研究与应用,视之为驱动重大理论突破和应用创新的重要领域。  在技术上,研究主要集中在开发新的基因编辑工具、提高基因编辑效率、减少脱靶效应、减少基因编辑工具免疫原性等方面。在应用层面,主要集中在重大疾病的体细胞基因治疗,比如2016年,美国食品药品监督管理局(FDA)首次批准了Sangamo公司基于锌指核糖核酸酶(ZFN)的基因编辑疗法用于治疗MPSI和血友病B;2018年12月,美国FDA首次批准了EditasMedicine公司基于CRISPR基因编辑EDIT-101药物的新药临床试验(IND)申请,用于治疗Leber先天性黑蒙10型(LCA10),这是世界上第一例获得FDA批准并开展临床试验的CRISPR药物。  在基因编辑的伦理规范方面,美国科学院、英国皇家学会和中国科学院等机构联合于2015年12月在华盛顿召开人类基因编辑峰会。科学共同体对基因编辑技术的相关应用达成基本共识,即现阶段严格禁止人类生殖系基因编辑的临床应用,同时鼓励基因编辑的基础研究和在成体细胞层面的基因治疗。2017年2月,美国在设置了诸多前提的情况下,对基因编辑应用于人类生殖细胞的研究谨慎放开。美国国家科学院与美国国家医学院下属的人类基因编辑委员会发布了一份长达261页的报告《人类基因编辑:科学、伦理以及监管》。报告显示在严格的监管和风险评估下,基因编辑技术可用于对人类卵子、精子或胚胎的编辑,但仅限于父母双方均患有严重遗传疾病、想要健康的孩子却别无选择时。  记者:对于普通人,更关注的可能是基因编辑对生活的影响,能否具体谈谈基因编辑将驱动哪些潜在的应用创新?  周琪:作为一项重要的平台技术,基因编辑的应用前景其实是非常广泛的,比如,基因编辑技术就是基因治疗的关键核心技术。基因突变导致的许多重大遗传疾病,如果通过基因编辑在基因水平上进行错误DNA序列的矫正,有望得到治愈。目前,科学家们针对高血氨症、血友病、地中海贫血、先天性黑蒙、杜氏肌营养不良等许多遗传性疾病在动物模型中成功进行了基因编辑介导的基因治疗,能够有效改善病症。  在农业育种方面,基因编辑技术可以更精确有效地实现农作物和家禽家畜的经济性状改良,提高农作物和家禽家畜对病毒感染的抵抗力,从而大力推动新品种的开发。在基础研究、工业生产与生物安全等领域,基因编辑技术也有广泛应用。  临床应用面对诸多技术挑战  记者:美国科学家近期宣布首次通过基因编辑技术消灭了活体老鼠体内的艾滋病病毒,引发了关注。您认为,这样的研究成果能否加快在人体的应用速度,我国在这方面的研究有什么进展?  周琪:美国科学家在《自然·通讯》上报道了在感染HIV的人源化小鼠模型中实现HIV病毒的彻底清除,该研究的创新之处在于,将传统的抗逆转录病毒疗法(ART)和基因编辑技术相结合,从而获得意料之外的疗效。此类尝试能够加快基因编辑技术的临床应用。  我国在国家重点研发计划等科技专项中都布局了基因编辑在疾病治疗中的研究和应用项目,不过在已报道的基因编辑临床应用中,仍以研究者发起的临床研究居多,在以药物申报为目的的临床试验比例上较少,因此仍需加强,这对基因治疗产业的发展至关重要。  记者:人们期待着基因编辑技术最终应用于疾病治疗,目前实现临床应用的最大瓶颈是什么?  周琪:目前基因编辑的临床转化已经在β-地中海贫血症等少数领域进行了试验,但基因编辑疗法本身还存在很大的技术挑战。  首先,是如何减少基因编辑的脱靶效应从而防止其引发的基因组非靶向突变风险。其次,是如何提高载体递送系统的效率和安全性。目前,腺相关病毒(AAV)载体在临床使用中较为广泛,因为它具有较低的免疫原性,使其在肝脏中可以拥有相对高的感染效率,可以提高递送系统的效率,但是它在其他器官的感染能力仍然有待提高。同时,目前的AAV容量太小,携带基因编辑工具进入人体细胞的效率受限,所以,我们还需要更好的递送工具或者开发更小更高效的基因编辑工具。  基因编辑伦理建设需高度重视  记者:您在3年前就提出过,中国基因编辑技术还需要加强布局,您觉得我国应在哪些方面着力?  周琪:在基因编辑技术的研究和应用方面,我国政府和业界的重视程度越来越高,也取得了许多重要的进展,为我国基因编辑研究与应用的进一步发展奠定了非常坚实的基础。  当然,我们仍然需要凝聚优势力量,重点针对基因编辑技术的原始创新、基因编辑技术在重大疾病治疗中的研究和应用,以及基因编辑动植物资源平台的建立等目标,全面提升我国基因编辑技术的研发能力,加速推动基因编辑技术在转化医学和工农业生产中的应用,加快科研成果的应用和相关产业的发展。  记者:除了您刚说的在技术方面所做出的探索外,我国在基因编辑伦理建设上还取得了什么突破?  周琪:在伦理建设方面,我国也出台了相关的文件,比如2016年《涉及人的生物医学研究伦理审查办法》、2018年《医疗技术临床应用管理办法》等文件,明确禁止将基因编辑的人胚胎用于移植和产生下一代;同时允许开展研究性质的人胚胎基因编辑,但必须符合“14天”准则,即进行人胚胎干细胞研究时,利用体外受精、体细胞核移植、单性复制技术或遗传修饰获得的囊胚,其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过14天。另外,还要进行必要的伦理审查并遵守科研诚信、知情同意、风险控制、保护隐私等原则。这些原则也是目前的国际共识。  但是相比发达国家,我国基因编辑伦理体系建设仍然比较滞后,我们仍然需要高度重视和加大力量完善立法和构建监管体系。  记者:怎么理解您说的高度重视基因编辑伦理体系建设以及完善相关监管体系?  周琪:在监管和伦理道德建设上,至少还需要加强四个方面的管理。  目前我国与人胚胎基因编辑相关的法律规定是分散于多个部门规章和规范性文件中,各监管部门职能重叠,而国际上的技术发达国家则是以专门的法律加以规定。因此,首先需针对基因编辑领域制定专门的法律法规,明确监管部门之间职能界限,以保障法律监管的切实有效。  还需要适当提高在基因编辑领域违反法律法规的惩罚力度。当前的一些部门规章或规范性文件未规定惩罚性措施,或惩罚力度远远不够,在一定程度上削弱了规制监管的效果。反观国外立法,若出现以生殖为目的而人为改变人生殖细胞遗传信息的行为,在德国将面临最高5年的监禁或者罚款,在法国可能处以30年监禁并处750万欧元罚金。  其次,要设立国家级统一的伦理委员会,或者多个区域性的伦理委员会,对于类似具有伦理突破性的研究及临床应用加强审查。  另外,在生命科学领域、医学领域建议充分发挥科学共同体的自治作用,通过科学共同体制定伦理准则以及违反伦理原则的惩处措施,以约束科研人员和医疗人员的相关行为。同时,政府监管机构还应当与科学共同体协作,定期提供法律法规、伦理培训,提高研究人员的自律意识。  (原载于《前沿科学》2019年第3期,内容有删节)

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