《基因组计划的经济影响》-完整译文

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1、人类基因组计划的经济影响人类基因组计划的经济影响EconomicEconomic impactimpact ofof thethe humanhuman genomicsgenomics projectprojectMay 2011尹银亮 等译 2011 年 7 月内容内容摘要摘要 第一章第一章 引言引言 第二章第二章 人类基因组计划的经济影响人类基因组计划的经济影响 第三章第三章 人类基因组计划的功能影响人类基因组计划的功能影响 第四章第四章 未来展望未来展望摘要摘要引言人类基因组测序是生物科学史上最重大的独立项目，已成为一项标志性的科学成就。 在刚刚翻过的历史一页中，人类 DNA 测序历时

2、 13 年， 是由人类基因组计划（HGP）-一 个由美国领导的国际性公共计划和一个补充性的私人计划来共同完成的。人类基因组测序- -即对人类基因组 30 亿个碱基对的完整序列进行测定并识别人类的每一个基因-需要先 进技术的发展，更需要生物学家、物理学家、化学家、计算机科学家、数学家和工程学家 等跨学科专家团队的全力协作。现在，科学家们正利用源自人类基因计划的参照基因组、基因组结构的知识以及其它 数据资料为基础， 力求取得医学和以预防、诊断和治疗人类疾病为目标的学科研究的巨大 进步。除了对人类生物学系统的了解极具基础性意义之外，这些蕴涵于人类基因组和模式 生物测序工作中的知识和进步，其应用已大大

3、超出了人类生物医学科学本身。由此产生的“基因组学革命” ，正影响着可再生能源的发展，产业性的生物技术，农业 生物科学、兽医科学、环境科学、法医学，以及国家安全，并促进着动物学、生态学、人 类学和其他学科的深入研究。在首批基因组序列发布后的十年里，人们普遍关注基因组图谱的科学影响，而对这一 成就在经济上的重要性则分析甚少。为此，Battelle 团队在 Life Technologies 基金会的 支持下，首次对人类基因组计划带来的经济影响进行了全面分析。整个报告提供了多元性的分析和信息来源，来利于思考和讨论。其中包括：一份对来源于人类基因组计划的实际开支和联邦政府后续的在主要基因组科学研究项

4、目上的开支给美国带来的直接和间接的经济影响的定量测算。这是输入/输出分析模式在区 域经济分析中的量化运用。一份对美国的“基因组学和由基因组学所促生的产业”的经济影响的定量估算。这份 估算报告中，将人类基因组计划和其它计划一起考虑为产业发展中的组成部分。 展示了“基因组学在行动”的若干具体实例和个案研究-来突出基因组学的工具、技 术和知识在相关经济领域如健康护理、兽医学、农业、环境、产业生物技术、安全、司法 等一系列经济学相关领域的应用。一份对基因组学各个发展方向上对未来社会的潜在影响的展望。首个人类基因组序列 已经成为在这些发展方向上的重要一步，并为人类所期待的“后基因组”的未来铺平了坦 途。

5、本报告是为弥补众多著作中对于人类基因组计划经济影响和功能 影响评估之不足。人类基因组计划需要有先进的设备、技术手段、数 据分析工具、专业的分析方法的发展，这些发展又大大促进了正在扩 展的“基因组产业”的成长。今天，基因组学这一产业正在广阔的前沿领域内进一步推动着科 学发现、技术进展和商业创新。从人类健康护理到兽医学，从产业性 生物技术到高效农业生这份报告旨在弥补当前产，这些知识、工具和 技术将通过人类基因组测序为美国和人类在经济学和社会的进步打下 良好的基础。人类基因组计划对社会的影响的大体概况， 已在图 ES1 列出。遗传学、基因组学工具、科学、技术及服务美国在 HGP 上 的开销劳动力 额

6、 外 的 间 接 和 诱 导 的 经 济 影 响扩展基础科学知识供应人类健康和医疗人类 基因组测 序美国在 后续研 究上的 花费兽医学 科技农业和粮食生产基因组 学促生 产业上 的花费产业生物技术建筑业等环境学应用法医学、司法公正和国家安全人类基因组计划所促 生的整体经济影响消费开支 影响（向 后联系效 应）应）功能上影响 （向前联系 效应）图图 ES1ES1：由人类基：由人类基 因组测序相因组测序相关活动所产生的过关活动所产生的过 往的和今后往的和今后的经济影响之概况。的经济影响之概况。Battelle 团队的详细的分析得出 5 个首要的结论： 1. 由人类基因组测序产生的经济学上的和功能上

7、的影响是巨大而广泛的。在 1988 至 2010 年期间，人类基因组测序计划和其它有关研究以及相关产业界的活动-直接和间 接地-形成了 7960 亿美元的经济产出，带来了 2440 亿美元的个人收入，380 万个工作- 年的就业机会。2. 截止 2003 年人类基因组计划结束，联邦政府共投资了 38 亿美元（按照 2010 年价 格计算，为 56 亿美元） 。这些投资是形成上述的 7960 亿美元经济产出的基础，由此显示出 一项对美国经济的基于投资的回报（ROI）：141:1-即联邦政府每 1 美元在人类基因组计 划上的投入，在经济上产生了 141 美元的回报。3. 单在 2010 年，由基因

8、组学所促生的产业形成了超过 37 亿美元的联邦税收，23 亿 美元的州财政和地方财政税收。仅在这一年，给政府带来的税收基本上与 13 年来在人类基 因组计划上的总体投入相当。4. 然而，从更总体的范围看，人类基因组测序的经济影响-在人类医疗、农业、能 源及环境上的大规模的收益还只是刚刚开始。最好的时刻确信正在到来。5. 人类基因组计划已经雄辩地证明是现代科学史上所作的最具影响力的一项投资，其 本身已成为生命科学在未来稳步向前发展的基础。人类基因组计划的经济影响人类基因组计划的经济影响人类基因组测序项目直接开销总计为 38 亿美元（按 2010 年美元不变价格计算为 56 亿 美元） 。另外，除

9、人类基因组计划起始投入之外，美国国立卫生研究院（NIH）和美国能源在 1988 年-2010 年期间，人类基因组测序计划 和其它有关研究以及相关产业界的活动， 直接 和间接的导致了：美国 7960 亿美元的经济产出美国人 2440 亿美元的个人收入和 380 万个工作-年的就业机会部(DOE)在基于人类基因组相关工作的科学研究、仪器和相关应用上进行了投资并做持续性 的投入。事实上，按照目前和 2010 年不变美元价格，在过去 7 年内（2004 年-2010 年） ， 在人类基因组相关或者加强的研究上的投入，已经超出了联邦政府在人类基因组计划上的 投入百分之 28。这些附加的开支，也对美国经济

10、形成了直接或者间接（增殖率效应）的影 响。对人类基因组的破译是技术上也是科学上的成就。那些推动基因组测序的技术，范围 广泛，包括基因测序仪本身，样品制备技术，样品扩增技术，及一大批分析工具和技术。 有一项产业已经成长起来，用来为私人公司、政府和学术机构中的科研社区提供所需要的 设备、物资供应和和服务，以协助他们进行基因组学研发（R&D)和相关产品的生产。这个 产业，当然，带来了额外的经济效益。为了评估这些基因组学所促生的产业给美国带来的产业影响，Battelle 团队为涉足于 这一行业板块的各个公司建立了一个“平地而起” （“from the groundup” ）数据库。这 一产业界的雇佣状

11、况被用作投入/产出分析模式的基础，来量化这些公司所带来的整体影响 （依照直接和间接的产出量和雇佣状况及其增殖率效应） 。这项分析的结果显示-受人类 基因组测序计划早期投入和技术发展的推动，一种实质性的经济成分已经发展成型，并给 美国经济的营业额、工作机会及支撑美国家庭的个人收入带来益处。Battelle 对人类基 因组测序的影响分析包括 几个独立分开的评估，即 对人类基因组计划所产生 的影响分析、对后人类基 因组计划支出的影响分析 及对基因组学所促生的产 业的影响分析。这些单独 分析结果都包含在整体报 告当中。表 ES1 提供了从 1988 年到 2010 年期间以上各分析的综合影响的汇总。表

12、表 ES1:ES1: 1988-20101988-2010 年，人类基因组测序计划的累积经济影响，年，人类基因组测序计划的累积经济影响， （十亿美元，按照（十亿美元，按照 20102010 年美元价格计算）年美元价格计算）仅在 2010 年一年里，人类基因组计划和相 关研究以及产业活动直接和间接给美国带来了 670 亿美元的经济产出，为美国人带来了 200 亿 美元的个人收入，创造了 31 万个就业机会。影响影响雇佣（人雇佣（人- -年）年）个人收入个人收入产出产出州州/ /地方税收地方税收联邦税收联邦税收直接效应710,81971.4264.83.513.0 间接影响1,298,21689.

13、2265.810.818.0 诱导影响1,818,45983.3265.715.217.9 总体影响3,827,4953,827,495243.9243.9796.3796.329.529.548.948.9 收益增殖率5.383.423.0183.73.75直接影响包括将近 71.1 万个工作-年的就业机会，结合超过 710 亿美元的个人收入， 基因组学驱动的产业直接产出将近 2650 亿美元，为州或地方和联邦政府分别带来超过 35 亿美元、130 亿美元的直接税收收入。仅仅从联邦税收和开支的角度上讲，迄今为止（按 照 2010 年美元价格计算） ，HGP 计划带来的直接联邦税收已经超出了联

14、邦政府对人类基因 组和后人类基因组的投入（128 亿美元）1.66 亿美元。在所调查的 23 年时间内，总共创造了超过 380 万个工作-年的就业机会。按 5.38 的雇 佣乘数算，基因组学研究及相关产业的每份“基因组学工作”为美国经济创造了 4.38 个额 外的工作机会。在整个时期内（23 年） ，整体雇佣效应带来了总共近 2440 亿美元-平均 每个工作-年 63,700 美元的个人收入（按照 2010 年美元价格） 。基因组测序计划、相关研 究及产业活动在 1988-2010 年间带来了总量超过 7960 亿美元的经济产出。按 1988-2003 年 间联邦政府对 HGP 计划的 38

15、亿美元投资（以 2010 年美元价值计为 56 亿美元）来考虑，人 类基因组计划给美国经济带来了 141:1 的投资收益-每 1 美元在人类基因组计划上的投 资帮助产生了 141 美元的经济。人类基因组计划的功能性影响人类基因组计划的功能性影响人类基因组测序的经济影响是显著的，但是，人类基因组计划的终极目标是为了加深 我们对生物学的理解，改善我们的健康和生活的质量。经济影响可以看作是基本的功能性 影响之外的一种额外“红利” 。基因组测序计划力求通过阐明支配生命的基本分子过程， 和借助于基因组学知识和技术的进步来增进对人类健康护理和其他多领域的知识，进而应 用这些知识，来为人类造福，图 ES1

16、也显示了 Battelle 所指出的人类基因组测序所带来的功能性影响的概况。 这些功能性的影响包括基因组学工具的发展、科技和技术的创新-正是这一具有重要意 义的领域（工具和技术）的发展才使测序得以实现。在人类基因组测序过程中，在广泛的 技术前沿上都取得了重要的进展。很多新技术已被商业化，从而为一个高度活跃的和迅速 成长的基于基因组学的产业奠定了基础。这些基因组学工具、科学发现和技术的应用导致了基础生物学知识的一种戏剧性的扩 张。人类的全基因组序列揭开了科学中绝大多数人未曾预料到的一个复杂的生物学系统， 它已经成为生物学中一个促进人们思考模式转换的事件。由于人类基因组计划中的测序信息每天都被公开发布到互联网上，所以所获得的数据 能马上被用于广泛的科学学科和实用性的领域。人类基因组结构和序列的揭示，对生物医 学有着直接的影响。其对疾病机理的认识、对遗传病和异常的诊断、对复杂疾病和异常中 的病理途径及可能涉及的生物性因素的阐明、对药物和生物制剂特定靶