1产学研结合推动沙产业发展模式实践与探索产学研结合推动沙产业发展模式实践与探索以河西学院微藻开发研究为例以河西学院微藻开发研究为例祖廷勋 罗光宏 王丹霞 陈天仁 杨生辉（河西学院 凯源生物技术开发中心 甘肃省微藻工程技术研究中心，甘肃 张掖 734000）摘要：摘要：钱学森院士提出的沙产业理论，在实践中如何推进，是一项系统工程。对此，河西学院以微藻开发研究为切入点，通过人工设施装置发展微藻产业，探索出了“高校主导型产学研结合+产业链开发”模式，以产学研横向联合为沙产业提供系统支撑，以产业链开发推进沙产业发展，不断进行技术创新和制度创新，寻求了一条发展沙产业的有益路径。关键词关键词: : 微藻产业 沙产业 模式 实践与探索Practice and Exploration of the Developing Model of the Sand Industry Drove by the Cooperation between the Industry, University and Research Institute-Take the Microalogology Exploiting of Hexi University as an ExampleZu Tingxun, Luo Guanghong, Wang Danxia, Chen Tianren, Yang Shenghui(Kaiyuan Biological Engineering Developing Center Sand industry; Model; Practice and Exploration我国著名科学家钱学森先生于 1984 年著文，倡导创建农业型知识密集产业，即以沙漠戈壁为土地资源，像传统农业那样，以太阳为直接能源，靠地面上植物的光合作用来进行产品生产的体系。首次提出“沙业”新概念，认为将形成【基金项目】甘肃省工程中心建设计划项目“甘肃省微藻工程技术研究中心” （1009FTGG017） ；河西学院教学改革项目“依托高校内部产学研合作平台培养应用型创新型人才的研究与实践” （ HXXYJG-2011-008）2【作者简介】祖廷勋（1963） ，男，硕士，教授，研究方向：农业经济学、微藻工程技术；罗光宏（1965） ，男，硕士，教授，研究方向：农学、微藻工程技术；王丹霞（1978） ，女，经济师，研究方向：农业经济学；陈天仁（1964） ，男，教授，研究方向：食品科学；杨生辉（1975） ，男，硕士，副教授，研究方向：食品科学。为在中国出现的 21 世纪的第六次产业革命。这一科学构想为我们在荒漠地区如何发展农业指明了方向。近二十多年来，全国各地、特别是甘肃河西走廊地区根据沙漠性区域特征，在光热资源的充分利用、设施化日光能温室栽培、节水灌溉、生态改善与建设和产业等方面，将产业寓于沙漠治理开发之中，把环境保护与区域经济发展结合起来，对沙产业发展进行了有效的探索与实践。坐落于走廊中段的地方性本科院校河西学院在服务地方经济建设中，充分发挥人才与学科优势，研究、实践、推动沙产业发展。以微藻开发研究为切入点，通过人工设施装置发展微藻产业，探索出了“高校主导型产学研结合+产业链开发”模式，以产学研横向联合为沙产业提供系统支撑，以产业链开发推进沙产业发展，不断进行技术创新和制度创新，寻求了一条发展沙产业的有益路径。1.沙产业理论引领微藻产业的发展1.1 微藻产业是较为理想的太阳能转化器微藻是指用显微镜才能辨别其形态的微小的单细胞藻类类群，是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的光能自养型微生物 1。微藻含有叶绿体片，能充分利用无机形式的碳和碳水化合物通过光合作用合成高品质的单细胞蛋白质，繁殖速度是高等植物的千倍，具有很强的光合能力。著名藻类专家田裕钊先生曾著文说，微藻产业“沙业”中的一个理想的太阳能转化器，在沙漠戈壁通过人工设施装置发展微藻产业，他称为是一个很有前途的阳光产业2。微藻的研究不但包括微藻本身的各种科学问题，还涉及沙漠治理、节水循环、粮食供给、生物质能源开发等许多领域，与经济社会发展有着密切关系。钱学森先生在创建农业型的知识密集产业中曾讲到对单细胞微生物要进行生物工厂化生产，也说明发展微藻产业，是沙产业的理想选择。1.2 沙产业理论引领微藻产业发展钱学森院士于 1995 年 11 月 21 日在河西走廊沙产业会议书面发言中指出，发展尖端技术的沙产业，就是用现代生物科学的成就，再加水利工程、材料技术、计算机自动控制等前沿高新技术，一定能够在沙漠、戈壁开发出新的、历史上从未有过的大农业，即贸工农一体化的生产基地。田裕钊先生在解读时认3为这种“生产基地”就是有别于传统绿洲而人工设施化、工厂化了的“当代新绿洲” 。认为沙产业鲜明的特征是：高投入高产出；新兴科学技术的集成、综合；与环境治理目标协调一致。其经营的目标是最大限度地利用绿色植物转化太阳光能。朱俊凤等也认为沙产业的核心是：在空间上研究开发利用沙漠、戈壁、沙漠化和风沙化土地，以开拓人们的生活空间。在定位上以生物的特有技能，提高太阳能的转化率。其核心是利用现代新技术。在经营上以系统工程理论为指导，产业化经营，科学管理（朱俊凤，2004） 。 沙产业是沙区特殊环境下，知识密集型、农业型的产业，突出沙漠和沙漠化地区防沙、治沙和经济发展的协调统一。其实质内容符合可持续发展关于资源、环境、经济和社会协调发展的核心理念，其显著特点在于这个产业发生在地表富含沙物质的干旱、半干旱地区。因此，沙产业也是在可持续发展前提下的一种农业产业，是在沙漠性区域具有创造性的持续农业发展模式。这为微藻产业的发展奠定了理论和实践基础，微藻作为一种单细胞高光效低等植物，是理想的单细胞蛋白 (SCP) 源，将以其独特的生物学特点、设施化、工厂化、规模化生产成为沙产业的新兴产业。2.2.河西走廊及甘肃发展微藻产业的优势条件及综合效益河西走廊及甘肃发展微藻产业的优势条件及综合效益2.1 河西走廊及甘肃发展微藻产业的自然地理条件甘肃河西走廊位于祁连山以北，东起古浪峡，西至敦煌以西，北部是马鬃山、合黎山和龙首山,南北宽 10-40km，东西长 1200km。该区光照充足，太阳辐射强，光热资源丰富，气候干旱，降水量 60-200 mm，年蒸发量 2021-3490.6 mm,干燥度 3.7-19.5，无霜期 163-182 d，全年日照可达 2550-3500 h，太阳辐射量 5505-6412 MJ.cm-2。甘肃省地域辽阔，总土地面积 45.44 万平方公里，土地利用率为 56.93%，尚未利用的土地有 28681.4 万亩，占全省总土地面积的 42.05%，包括沙漠、戈壁、高寒石山、裸岩、低洼盐碱、沼泽等。而微藻的生物学特点是喜温、喜碱、高光效。利用原料主要是太阳能、CO2及 N2 ，许多微藻能在荒漠地区、炎热条件下或适宜的海边滩涂利用海水或碱水进行培养，在不适于种植传统作物的地区可得到有效利用。因此，甘肃丰富的光热资源和大量未利用的土地为发展微藻产业提供了有利的自然地理条件。2.2 微藻产业将产生良好生态、经济和社会效益4微藻作为一种重要的可再生资源，具有分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、产量高、营养物质丰富、经济效益好、用途广泛等突出特点。微藻的进一步开发利用，将为人们提供新的食品、药品和生物质能资源。对微藻进行深度研究开发，发展微藻产业，是一种以充分利用太阳光能，高效循环利用水资源，对沙漠、戈壁、低洼盐碱、沼泽等未利用土地资源进行利用和保护的新型特色可持续产业。完全符合 “减量化、再利用、再循环”的循环经济原则，符合“低耗、高效、可持续”的发展理念3。也可培植新型特色产业，开发蛋白新资源，缓减人口增长与蛋白资源相对缺乏的矛盾，缓减耕地减少与粮食生产之间的矛盾，以保障粮食食品安全，同时还可利用藻类治沙，改善沙区生态环境，这正符合西部大开发战略构想。因此，发展微藻产业具有良好的生态、经济和社会效益。3.微藻产业发展中的制度创新微藻产业发展中的制度创新3.1 制度创新推动沙产业发展制度是经济社会发展的重要支柱，马克思认为，没有抽象的生产，也没有离开制度(马克思的提法是生产关系，实质上就是制度)的生产力及其发展。沙产业的重要特征是高投入高产出；是新兴科学技术的集成、综合；产品加工、生产和销售是其价值载体，市场化是其实现价值的根本要求。因此，沙产业是跨学科、跨领域、贸工农一体化的知识密集型大农业，其发展意味着产业结构向着技术密集型和知识密集型升级，揭示出发展沙产业是一个对技术进步、技术创新、知识创新依赖性不断增强的过程，也是沙漠地区产业的技术含量和知识含量不断增强的过程。这就必须依靠自主创新的技术能力，而自主创新能力的形成要依靠产学研结合创新系统的建立和完善。这就需要产业界、学术界的联合，即企业、大学、科研机构要克服条块分割状态，从体制、机制方面进行制度创新，建立一种新的组织系统，使人们在现有的生产科研和生活环境条件下，通过创设新的、更能有效激励人们行为的制度、规范体系来实现沙产业的持续发展。产学研结合正是适应这种客观要求的一种制度创新，是提升沙产业科技力量，推动沙产业发展的重要途径。3.2 微藻产业发展中“高校主导型产学研结合模式”的构建产学研合作又称“产学研一体化”或“产学研结合” 。其确切定义在面向521 世纪教育行动计划学习参考资料中被表述为：“产学研合作狭义的概念是指企业、高等学校和科研机构三方面本着优势互补、互利互惠、共同发展的原则所进行的合作与交流；广义的概念是教育与生产劳动、科学研究在人才培养、科技开发和生产活动中的有机结合” 。在实践中，由于合作主体的条件差异、制度环境和资源禀赋不同，形成不同的模式。河西学院所处的河西走廊尚属于欠发达区域，经济尚显落后，企业特别是农业企业资源禀赋差，吸纳和转化科技成果的能力弱、实力小，学校的科技成果难于在企业转化。而学校在长期积累中拥有相对好的资源禀赋，其科技成果又具有地方特色，别人不易替代，加上这里是大企业一般不涉足的空白地带，市场空隙大。所以，学校创办科技企业具有自己较好的“生态空间” 。学校科技企业就成为教师科技成果转化的一条捷径。在推动沙产业发展中，河西学院利用其教师、土地、设备等资源，以教师的微藻开发研究成果为依托创办了微藻产业经济实体，由此形成学校科技产业为形式的“学校主导型产学研结合模式” 。该模式又称为“校内产学研合作模式”，其基本含义是指高校及其科研机构以自己特有的信息、人才、学科、技术与社会资源优势，抓住机遇，开办经济实体，创办高科技产业。其特征是集学术研究与技术开发、特色人才培养、产品设计与生产、市场推广与经营为一体，学校既是企业的创办者，也是企业的经营者。其优点是可以减少成果转化的许多中间环节，省去了信息搜寻成本、合作的谈判成本、协议签订和监督维护成本、摩擦成本以及因诸多不确定性带来的风险，将大量的外部交易成本内部化，降低交易费用。使得学校科技企业既获得资源的配置效率，也得到了一种制度的适应效率4。其作用是能快速地把学校的科技成果转化为产品，既为学校带来经济效益，又直接为地方经济服务，并以此为窗口，加强学校与社会的直接联系。同时可在科技企业建立特色的研发平台、中试基地，为学校学科建设、人才培养奠定基础。学校还可用经济收入反哺研发平台建设，增强其研发能力和水平，形成科研、产业良性循环，促使微藻产业做精做强。在制度创新理念下，依托微藻产业，学校设置了有效的产业、科研组织体系，以承担产学研结合的正常运行，保证技术、知识的创新，实现微藻产业的健康发展。为此，建立了“甘肃凯源生物技术开发中心” ，承担微藻产业的运营，6进行产品加工、生产和销售；成立“河西学院生物经济技术开发研究所” ，向甘肃省科技厅报批成立了“甘肃省微藻工程技术研究中心” ，承担新技术、新产品项目的研究与开发。 从组织层面构建了完整的“高校主导型产学研结合模式” ，