深圳4.0 遇上生物医药4.0–再十年，还少年
马炯博士，《乐土时代》总编，乐土首席品牌官
（此文始发于《乐土时代》第11期，2022年5月刊）
人类历史上共发生过4次工业革命，其所产生的技术体系，分别被称为工业1.0 – 4.0。
第一次工业革命发生于 ~1760-1840年，以蒸汽机的出现作为标志性事件；工业1.0技术代表是蒸汽机和水能带动的机械化生产，推动人类社会进入工业化时代。
第二次工业革命发生于 ~1870-1914年；工业2.0技术代表是电力带动的规模化生产线，带来了消费时代、“轮子上的美国”。
第三次工业革命与信息技术革命息息相关，初现于上世纪50年代，以第一台计算机在麻省理工学院的出现作为标志性事件；工业3.0技术代表是计算机、IT系统、机器人和自动化生产线。这也是现代工业生产的主流。当然，在尚未完成工业化的国家，仍然存在大量的劳力密集型工业2.0体系。
第四次工业革命还没有定论，但是也许是因为我们正身在其中的缘故？不过，毫不意外的是，“工业4.0”这个概念2011年诞生于一个现代工业制造强国，德国。根据这个概念，也许可以认为第四次工业革命起始于本世纪初移动互联网、大数据的普遍应用。
工业4.0与生物医药4.0
工业 4.0通常用于描述数据驱动的人工智能辅助的网络化“智能工厂”。这种制造流程和生产技术的转型基于以下核心原则：
- 现实生活和虚拟世界中的人、机器和万物互联（即物联网）。
- 通过感应器及其它工具和系统充分收集数据，通过机器学习等大数据工具挖掘数据价值，显著提高生产效率，降低系统误差和生产成本。
- 通过数字孪生等系统模拟生产并实时监控生产过程，加快市场投放速度 。
- 人工智能辅助和数据驱动型规划、生产、制造和维护，显著提高系统韧性以及自适应性，从工业3.0的“自动化”（automation）向“自治化”（autonomous）的终极转型。
工业4.0在过去十年里，为大部分传统制造行业所认可，在应用方面取得了一定进展。但是在医药行业，尤其是生物药制造，因为过程的复杂性和不可控因素众多，并且受到食药监局非常严格的监管和规范，对于生产技术的创新通常持有非常保守的态度。生物医药目前的主流是工业2.0+3.0的架构：数字化系统管理，以及部分的自动化操作，很多的工艺流程、质量控制，还都停留在手工操作的阶段。直到最近几年，生物药企面临着提升商业化生产效率、大幅度降低成本和价格的市场压力，因此工业4.0也开始被提及。
工业4.0在生物医药领域的应用，被称为“生物医药4.0”（Biopharma 4.0），或者“生物制造4.0”（Biomanufacturing 4.0）。生物医药4.0是融合了信息技术、操作系统、工艺流程等领域的最前沿技术体系，将工业4.0架构实现于生物药制造行业的革命性的进展。
（注：乐土生命科技总裁Michael Garvey谈到了“智慧生物工厂”的前景，以及乐土在这方面的计划。链接：乐土精选 | 迈克尔·高伟：乐土 CDMO 的技术创新）
从 工 业 3.0 到 工 业 4.0 体 系（ 图 翻 译 自 Gartner. From Human Augmentation to Lights-Out Production: How Far to Go With Industrial Automation?）
深圳4.0，未来已来
在特区成立之后，深圳的时间就按下了快进键。在40年里，从手工玩具作坊，到流水线生产牛仔裤、运动鞋，再到电子手表、电脑、智能手机、无人机、新能源汽车制造业，深圳经历了从工业1.0到工业2.0，再到工业3.0的转型，完成了德国200年的工业进程。（当然，在高精尖制造业，深圳距离德国还有相当的距离。）
2021年，深圳经济总量正式突破3万亿元大关。
四十而不惑。GDP达到三万亿后，深圳今年的政府工作报告提出，坚持制造业立市之本，增强现代产业体系竞争力，今年力争战略性新兴产业增加值达1.3万亿元。哪些新兴产业？生物技术、新材料、新能源、航天技术等，这是深圳要坚持的高端制造方向。
在此笔者提出“深圳4.0”这个概念。
以GDP作为一个指数，大致可以把深圳建立特区的前40年分为三个阶段。从1979年到1992年，GDP从约2亿元增长到了超过300亿，这是“深圳1.0”，特点就是增长大起大落，显示出政策在改革开放初期对产业的巨大影响。1992年邓公南巡之后，深圳进入了改开第二春，一直到2009年，由于全球金融危机的影响，增长又一次急坠。这近20年是深圳发展的黄金时期，GDP从300亿到了8千亿，是为“深圳2.0”。从2010年到2020年，10年的时间，GDP从1万亿到了超过2.7万亿，但是因为新冠疫情，2020年增长受挫严重。此乃“深圳3.0”，跨越了“十二五”和“十三五”，提出高质量发展，“绿水青山就是金山银山”。2021年“十四五”开局，深圳GDP首次突破3万亿，开启“深圳4.0”。而这四个阶段，大致对应了从工业1.0到工业4.0的不断转型。
深圳GDP与深圳4.0（数据来源：深圳统计年鉴）
在全球化格局新变化和挑战下，在中低端制造业向东南亚地区转移的今天，如何利用深圳现有的工业3.0的基础，利用其在信息技术、通讯技术、互联网产业的优势，向工业4.0升级，将是深圳能否实现新兴产业高端制造业发展的关键。坚持制造业立市之本，也就是要打造高端制造业、工业4.0体系支撑的“深圳4.0”。这是从三万亿到四万亿的必经之路。
巧合的是，国家发改委几天前印发了《“十四五”生物经济发展规划》。深圳所在的粤港澳大湾区，是《规划》提出的四个“生物经济先导区”之一。
建设深圳的生物医药4.0产业体系，做大生物经济。“深圳4.0”，未来已来。
（https://en.wikipedia.org/wiki/Fourth_Industrial_Revolution ）
2. Biopharma 4.0: The Convergence Of Informational, Operational, And Processing Technologies. Bioprocess Online发表于2019年8月27日
（https://www.bioprocessonline.com/doc/biopharma-the-convergence-of-informational-operational-and-processing-technologies-0001 ）
3. Biomanufacturing Makes Sense of the Industry 4.0 Concept. Genetic Engineering & Biotechnology News 发表于2020年8月3日
（https://www.genengnews.com/insights/biomanufacturing-makes-sense-of-the-industry-4-0-concept/ ）
4. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. Innovations in Pharmaceutical Manufacturing: Proceedings of a Workshop—in Brief. Washington, DC: The National Academies Press; 2020.
5. 深圳GDP“后3万亿”时代如何走？官方定调坚持制造业立市之本。《21财经》发表于2022年5月6日
（https://m.21jingji.com/article/20220506/herald/057a0743c1f081d6611c4eca27849cf4.html ）
