第二章生物技术与生物制品学的新

1、 近近1010年是世界生物技术迅速发展的时期，无论是基础年是世界生物技术迅速发展的时期，无论是基础研究方面，还是应用开发方面，都取得了令人瞩目的成就。研究方面，还是应用开发方面，都取得了令人瞩目的成就。特别是医药生物技术的发展对人类的生命健康、疾病治疗特别是医药生物技术的发展对人类的生命健康、疾病治疗产生了巨大的影响。生物技术已进入产业化、商品化，成产生了巨大的影响。生物技术已进入产业化、商品化，成为高科技的新兴产业之一。目前已取得了可喜进展，其总为高科技的新兴产业之一。目前已取得了可喜进展，其总的特点为：的特点为： 一、基础研究不断深入一、基础研究不断深入(deep into basic r

2、esearch )l在基础研究方面在基础研究方面(basic research ）：）：新基因的克隆新基因的克隆(new gene clone)和基因表达调控和基因表达调控(regulation and control of gene expression)的研究的研究全面展开全面展开 ； 2. 以以DNA、RNA和蛋白质为轴心的分子生物学理论和技术两和蛋白质为轴心的分子生物学理论和技术两大体系已基本完成。也就是说，生物学的大体系已基本完成。也就是说，生物学的中心法则中心法则(central dogma)所体现的遗传信息的转移规律奠定了遗传工程的理论所体现的遗传信息的转移规律奠定了遗传工程的理

3、论基础，有关基因表达的各种研究结果基础，有关基因表达的各种研究结果又丰富和发展了中心法又丰富和发展了中心法则。则。 l3. DNA转化转化(tranformation)和测序和测序(sequencing)也得到应用也得到应用，开创了生物科学的一个新时代，开创了生物科学的一个新时代，使生物各学科都进入了分子生物学时代。使生物各学科都进入了分子生物学时代。l4.利用利用生物技术能有效地研制生物技术能有效地研制出对付各种出对付各种“不不治之症治之症”的的新药新药(new drugs)，因而它正吸引和，因而它正吸引和激励着越来越多的科学家进行医药生物技术的激励着越来越多的科学家进行医药生物技术的基础和

4、应用研究。基础和应用研究。 5 人类基因组的研究目标，就是要定位所有的基因人类基因组的研究目标，就是要定位所有的基因和测定它们的核苷酸序列。已知人类基因组大约有和测定它们的核苷酸序列。已知人类基因组大约有3万个基因，万个基因，3109个个bp，完成这项研究是一项空前，完成这项研究是一项空前浩大的工程，它的实施对人类了解自身和医学发展浩大的工程，它的实施对人类了解自身和医学发展有划时代的意义。目前有划时代的意义。目前人类基因组研究计划人类基因组研究计划(HGP)早已提前早已提前5年顺利完成年顺利完成，自动化和计算机技术的应用，自动化和计算机技术的应用，使得可以在一周内分析，使得可以在一周内分析3

5、万个万个cDNA克隆。克隆。二、新产品不断出现二、新产品不断出现 (emergence of New products )l1. 生物技术生物技术药物的药物的品种品种(variety)不断增多不断增多 ，包括基，包括基 因因工程工程 疫苗、细胞因子等。疫苗、细胞因子等。 自自20世纪世纪80年代以来，新药物便达年代以来，新药物便达200多种，大都是重多种，大都是重组蛋白质药物和重组组蛋白质药物和重组DNA药物。药物。l2. 研制了研制了新一代生物技术药物与生物制品新一代生物技术药物与生物制品，并，并更新了更新了应用方法应用方法(application methods)。l3. 生物技术药物和生

6、物制品的生物技术药物和生物制品的生产方法取得生产方法取得 了进了进展展；将以前利用重组；将以前利用重组DNA的微生物生产的微生物生产改为利用改为利用动、植物生产蛋白类药物。动、植物生产蛋白类药物。l4. 利用基因工程技术构建新型利用基因工程技术构建新型多价活疫苗多价活疫苗(multivalent active vaccine)，是生物技术的又一个是生物技术的又一个新进展。新进展。 1. 产生了产生了两种两种医疗技术医疗技术：细胞移植细胞移植(cell transplant)和基和基因治疗因治疗(gene therapy) 细胞移植技术用于骨髓移植，治疗白血病、淋巴病、细胞移植技术用于骨髓移植，

7、治疗白血病、淋巴病、免疫缺陷、再生障碍性贫血及放疗或化疗后的肿瘤病免疫缺陷、再生障碍性贫血及放疗或化疗后的肿瘤病人有一定效果，目前还正在研究改进之中。基因治疗人有一定效果，目前还正在研究改进之中。基因治疗已由治疗单基因缺陷的遗传病，扩展到治疗非单基因已由治疗单基因缺陷的遗传病，扩展到治疗非单基因遗传病。遗传病。 基因治疗的关键技术之一，是如何将有用的基因引基因治疗的关键技术之一，是如何将有用的基因引入到靶组织中，并使之在合适的地方及合适的时间表达入到靶组织中，并使之在合适的地方及合适的时间表达适量的活性肽或蛋白质。现在已有一种方法，使那些需适量的活性肽或蛋白质。现在已有一种方法，使那些需要系统

8、性传递治疗蛋白质的疾病，无需系统传递而只需要系统性传递治疗蛋白质的疾病，无需系统传递而只需通过通过口腔传递口腔传递(mouth transfer)(mouth transfer)进行基因治疗进行基因治疗。这个方。这个方法已获得世界独家专利和许可，适用于血友病、糖尿病法已获得世界独家专利和许可，适用于血友病、糖尿病和癌症等疾病的治疗。另外，近期在肥胖症基因治疗，和癌症等疾病的治疗。另外，近期在肥胖症基因治疗，血液替代品的开发和把人基因转化的猪器官移植给人体血液替代品的开发和把人基因转化的猪器官移植给人体等方面也都取得了重大进展。人类基因组作图更为基因等方面也都取得了重大进展。人类基因组作图更为基

9、因治疗技术和生物技术药物研制开发提供了理论依据。治疗技术和生物技术药物研制开发提供了理论依据。2、生物试剂的开发生物试剂的开发(exploration of bioregent)，利用细，利用细胞工程制备的胞工程制备的单克隆抗体单克隆抗体（mono-clone Ab，简称单，简称单抗），是抗），是20世纪世纪70年代免疫学重大的技术突破之一。年代免疫学重大的技术突破之一。单抗最主要的特点是专一性和单克隆性，是针对一个单抗最主要的特点是专一性和单克隆性，是针对一个抗原决定簇的、单一的、特异的、均质的抗体。抗原决定簇的、单一的、特异的、均质的抗体。它在它在医学生物学的各个领域里，有着极广泛的用途，

10、因而医学生物学的各个领域里，有着极广泛的用途，因而得到广泛的研究，并取得了很大进展。由于有上述的得到广泛的研究，并取得了很大进展。由于有上述的特点，单抗得到了广泛的应用。特点，单抗得到了广泛的应用。 3.荧光抗体法荧光抗体法（fluorescene Ab）、）、化学发化学发光免疫检测技术光免疫检测技术（immunity detection）、）、DNA探针探针（probe）和）和聚合酶链式反应聚合酶链式反应（PCR）等先进分子生物学检测技术的建等先进分子生物学检测技术的建立，大提高了诊断方法的敏感性和特异性，立，大提高了诊断方法的敏感性和特异性，促进了诊断试剂的发展。促进了诊断试剂的发展。 要

11、得到大量的高纯度的生物药物，必须要利用大型生要得到大量的高纯度的生物药物，必须要利用大型生物反应器和相应的生产技术进行批量生产。近年来，随着物反应器和相应的生产技术进行批量生产。近年来，随着微生物发酵工业和动、植物细胞大量培养技术的发展，微生物发酵工业和动、植物细胞大量培养技术的发展，新新型生物反应器型生物反应器(new bioreactor)正在不断出现正在不断出现。 在传统的搅在传统的搅拌式生物反应器的基础上，出现了塑料袋、填充床等增殖拌式生物反应器的基础上，出现了塑料袋、填充床等增殖器、气升式生物反应器、流化床式生物反应器、固定床式器、气升式生物反应器、流化床式生物反应器、固定床式生物反

12、应器、袋式或膜式生物反应器、中空纤维生物反应生物反应器、袋式或膜式生物反应器、中空纤维生物反应器，以及可同时制备巨载体和微囊等固定化培养的生物反器，以及可同时制备巨载体和微囊等固定化培养的生物反应器等。应器等。 1）进行）进行悬浮培养悬浮培养(suspension culture)，可用气升式、搅，可用气升式、搅拌式、中空纤维管及陶质矩式通道蜂窝状生物反应器；拌式、中空纤维管及陶质矩式通道蜂窝状生物反应器；2）进行）进行贴壁培养贴壁培养(adherent culture)，可用搅拌式（微，可用搅拌式（微载体系统）、中空纤维管及陶质矩式通道蜂窝状生物反载体系统）、中空纤维管及陶质矩式通道蜂窝状生

13、物反应器；应器；3）进行）进行包埋培养包埋培养(embedding culture)，可用流化床、，可用流化床、固定床生物反应器。针对各种生物反应器，还开发出了固定床生物反应器。针对各种生物反应器，还开发出了相应的控制装置和技术。相应的控制装置和技术。 总之，生物技术制药自形成现代产业以来总之，生物技术制药自形成现代产业以来，无论在基础研究上，还是在新品种、新技，无论在基础研究上，还是在新品种、新技术以及新设备的开发研究上，都取得了明显术以及新设备的开发研究上，都取得了明显的进展。今后还会得到很大发展，的进展。今后还会得到很大发展，2121世纪必世纪必将成为生物技术发展的黄金时代。将成为生物技

14、术发展的黄金时代。一、国外生物技术产业基本特点（一、国外生物技术产业基本特点（specialty of foreign bio-tech estate） l1.国外生物技术产品国外生物技术产品销售额增长迅速销售额增长迅速l 自自1982年世界上第年世界上第1个基因工程药物人胰岛素获准生产上市个基因工程药物人胰岛素获准生产上市以后，以基因工程药物为主的各种基因工程和以后，以基因工程药物为主的各种基因工程和Cell工程生物制工程生物制品陆续商品化。截止品陆续商品化。截止1998年仅美国就有年仅美国就有53种生物制品获种生物制品获FDA批批准上市，已使全球上亿人受益。据美国的一份报告，准上市，已使全

15、球上亿人受益。据美国的一份报告，1980年现年现代生物技术产品销售额为代生物技术产品销售额为0增长，到增长，到1991年时为年时为59亿美元，亿美元，1997年为年为130亿美元，亿美元，2000年为年为500亿美元。亿美元。2.新医药与生物制品新医药与生物制品（new medicine and bio-preparation）已成为现代生物技术产业的）已成为现代生物技术产业的主体产主体产品品 目前美国约目前美国约1300新生物技术公司的新生物技术公司的60%以上，以上，欧洲大约欧洲大约700家生物公司的家生物公司的43%以上，都在从事以上，都在从事生物制品与生物药品的研发。生物制品与生物药品

16、的研发。 美国利用现代生技术在研发美国利用现代生技术在研发治疗癌、治疗癌、AIDS、遗传病、心脑血管病、传染病、血液病、自身免遗传病、心脑血管病、传染病、血液病、自身免疫病、糖尿病、疫病、糖尿病、N系疾病等包括细胞因子、生长系疾病等包括细胞因子、生长因子、疫苗、单抗、基因治疗因子、疫苗、单抗、基因治疗药等，药等，98年研发处年研发处于不同阶段的就有于不同阶段的就有350种。美国种。美国FDA已批准上市的已批准上市的如基因重组人生长激素、红细胞生成素、干扰素如基因重组人生长激素、红细胞生成素、干扰素(interferon)、白细胞介素、白细胞介素(interleukin)、集落刺激、集落刺激因子

17、因子(CSF )、疫苗、疫苗(vaccine)，单抗，单抗(monoclone-Ab)等上百种；等上百种； 美国美国19961996年基因工程生物制品的销售额为年基因工程生物制品的销售额为8080亿美元，亿美元，20062006年予计可达年予计可达250250亿美元。美国生物技亿美元。美国生物技术药品或生物制品销售额占生物技术产品总销售术药品或生物制品销售额占生物技术产品总销售额的额的70%70%以上；日本以上；日本19961996年基因工程药品销售额为年基因工程药品销售额为30003000亿日元，占生物技术产品销售总额的亿日元，占生物技术产品销售总额的50%50%，英，英国大约占国大约占60

18、%60%。 20002000年仅基因工程药物在世界药物市场中的占年仅基因工程药物在世界药物市场中的占有量已增长到有量已增长到15%15%。3. 农业领域农业领域将掀起生物技术与产业发展的将掀起生物技术与产业发展的“第二个浪潮第二个浪潮” 如果说在过去的十几年间，生物技术研发的如果说在过去的十几年间，生物技术研发的6080%集集中在医药领域上，占重要地位的是基因工程药物的研究和中在医药领域上，占重要地位的是基因工程药物的研究和商品化，被称为生物技术及产业发展的商品化，被称为生物技术及产业发展的“第一个浪潮第一个浪潮”；那末，随着动、植转基因技术的日臻成熟和发展，并且迄那末，随着动、植转基因技术的

19、日臻成熟和发展，并且迄今尚未出现人们所担忧的向环境中释放不安全性问题，不今尚未出现人们所担忧的向环境中释放不安全性问题，不久必将会出现在农业领域中的世界范围内掀起生物技术及久必将会出现在农业领域中的世界范围内掀起生物技术及产业发展的产业发展的“第二个浪潮第二个浪潮”。l4、工业生物技术产业领域工业生物技术产业领域将掀起生物技术与产将掀起生物技术与产业发展的业发展的“第三个浪潮第三个浪潮”。l以工业生物催化为核心技术，带动生物材料、生以工业生物催化为核心技术，带动生物材料、生物能源、环保生物技术等新兴产业的发展；物能源、环保生物技术等新兴产业的发展；l并推动制药、化工、造纸、发酵等传统产业的更并

20、推动制药、化工、造纸、发酵等传统产业的更新换代。新换代。二、国外的发展模式国外的发展模式 (Foreign development Pattern) 1.美国的模式与特点美国的模式与特点 (American characteristic and pattern)； （1）政府与私人对生物技术与生物制品的研发持续和大量的）政府与私人对生物技术与生物制品的研发持续和大量的资金投入资金投入是至关重要的是至关重要的后盾后盾；（2）政府、大学和企业间的密切）政府、大学和企业间的密切伙伴关系伙伴关系及完善的技术及完善的技术转移转移机制机制是研究成果迅速商品化应用的是研究成果迅速商品化应用的桥梁桥梁；（3）

21、学术界的）学术界的敬业精神敬业精神与企业界的与企业界的创业精神创业精神是发展的是发展的动力动力；（4）日趋成熟的）日趋成熟的风险投资风险投资如股票市场是产业化的如股票市场是产业化的保障保障。美国政府在发展生物技术与生物制品产业方面的策略有三：美国政府在发展生物技术与生物制品产业方面的策略有三：（1 1）把握前沿把握前沿(Control foreland)(Control foreland)：高度重视基础研究，尤：高度重视基础研究，尤其是与生命科学相关的医学生物学研究。其是与生命科学相关的医学生物学研究。 （2 2）创造良好的机制和环境创造良好的机制和环境(provide good mechan

22、ism and (provide good mechanism and environment)environment)： 一是一是竞争机制竞争机制，二是，二是激励机制激励机制 ； 政策环境政策环境：营造良好和配套的政策环境诸如鼓励企业向：营造良好和配套的政策环境诸如鼓励企业向高技术投入的高技术投入的税收减免政策税收减免政策和和风险投资基金风险投资基金；鼓励科研人；鼓励科研人员创办高技术企业的中小企业的员创办高技术企业的中小企业的研发基金与贷款研发基金与贷款；鼓励高；鼓励高技术企业技术企业尽快上市尽快上市的优惠政策；鼓励专利发明人可的优惠政策；鼓励专利发明人可占有股占有股份的激励政策份的激励政

23、策等等。等等。（3 3）鼓励形成集中区域（鼓励形成集中区域（concentration domainconcentration domain）和和“扎堆儿效应扎堆儿效应”。 因为生物技术是基于多种系列的综合性技术，因为生物技术是基于多种系列的综合性技术，而而、，是高新技，是高新技术不断发展的重要因素。所以美国政府鼓励在大学术不断发展的重要因素。所以美国政府鼓励在大学与大公司周围形成众多的小公司。与大公司周围形成众多的小公司。 西海岸西海岸 斯坦佛大学斯坦佛大学 GenetechGenetech大公司大公司 加州大学加州大学 ChironChiron大公司大公司 其周围有众多的小公司；其周围有众

24、多的小公司； 东海岸东海岸哈佛大学哈佛大学 Amgen 麻省理工学院麻省理工学院 Genetics Institute Institute Genzyme 等大公司其周围也有众多的小公司等大公司其周围也有众多的小公司计占全国公司总数的计占全国公司总数的60%70%60%70%，加上新泽，加上新泽西区的西区的20%20%，共占全国总数的，共占全国总数的80%80%以上以上2.日本的模式与特点日本的模式与特点(characteristic and pattern of Japan) （1）日）日政府高度重视与大力支持政府高度重视与大力支持生物技术的发展；生物技术的发展；（2）日本采用了）日本采用了

25、引进、合作而应用引进、合作而应用(introduction, cooperation and application )的模式，这与美国的重的模式，这与美国的重视基础研究与研发新技术新产品的模式迥然不同。视基础研究与研发新技术新产品的模式迥然不同。（3）重点支持应用研究重点支持应用研究，鼓励在应用中创新鼓励在应用中创新。（4）通过）通过税收优惠税收优惠等政策鼓励大公司向生物技术等政策鼓励大公司向生物技术公司投资。公司投资。（5）政府努力，）政府努力，加强官、产、学的有效结合加强官、产、学的有效结合，是，是政府协调的成功范例。现有大公司是推动生物政府协调的成功范例。现有大公司是推动生物技术研发的

26、主力。技术研发的主力。（3）欧洲各国的主要模式是）欧洲各国的主要模式是，通过这些中心加强研究工作并协调研究与，通过这些中心加强研究工作并协调研究与产业的结合。产业的结合。（4）一些）一些如德国的如德国的Bayer公司、英国的公司、英国的Glaxo公司、公司、Smith Kline Beecham等公司的等公司的作用十分明显，促进了欧洲生物技术与生物制品作用十分明显，促进了欧洲生物技术与生物制品产业的发展。产业的发展。 4.亚洲一些国家的发展模式与特点（亚洲一些国家的发展模式与特点（Asian） （1）印度）印度(India) 。比如利用有生命的或无生命的，。比如利用有生命的或无生命的，天然或改

27、造的生物制剂进行材料或基质的加工合成；利用生物天然或改造的生物制剂进行材料或基质的加工合成；利用生物材料进行活性成分的分离或浓缩物的分离等等。材料进行活性成分的分离或浓缩物的分离等等。 政府政府是发展生物技术的突出特征。如是发展生物技术的突出特征。如1982年科技部内成立了年科技部内成立了“国家生物技术委员会国家生物技术委员会”，1986年升格年升格为国家生物技术部，同时还成立了科学顾问委员会。成立了为国家生物技术部，同时还成立了科学顾问委员会。成立了16个生物技术特别工作组。个生物技术特别工作组。 政府政府。重点建立了。重点建立了12个生物技术研发个生物技术研发中心和实验室。中心和实验室。在

28、计划生育疫苗的研制居世界领先水平在计划生育疫苗的研制居世界领先水平（2）新加坡）新加坡(Singapore)。除新加坡大学外，建。除新加坡大学外，建10个生物个生物技术研发中心。技术研发中心。通过优惠的。通过优惠的税收政策税收政策和给予一定的和给予一定的风险补偿风险补偿方式吸引了一大批方式吸引了一大批投资者。投资者。 总之，由于生物技术产业或生物制品的总之，由于生物技术产业或生物制品的的特点，的特点，以增加竞争力，是国外发展以增加竞争力，是国外发展生物技术产业的一个重要策略。生物技术产业的一个重要策略。等等策略。等等策略。第三节第三节 我国的生物技术与生物制品我国的生物技术与生物制品（bio-

29、tech and bio-preparate in our country）一、战略条件分析一、战略条件分析 （Analysis of strategy condition)（一）优势（一）优势 （Predominance） 1. 政府高度重视政府高度重视 我国正在实施国家科技攻关计划、我国正在实施国家科技攻关计划、“863”、“973”计划、计划、“自然科学基金自然科学基金”、“火矩计划火矩计划”等各层次的科技与产业发等各层次的科技与产业发展计划，均把生命科学与生物技术放在重要位置。最近已把展计划，均把生命科学与生物技术放在重要位置。最近已把生物技术、信息技术、新材料技术、新能源技术等并列为

30、重生物技术、信息技术、新材料技术、新能源技术等并列为重中之重，甚至中之重，甚至。首先是首先是国家财政对科技的投入国家财政对科技的投入9696年年345.7345.7亿元亿元，9797年为年为360360亿元，亿元，逐年增长逐年增长；企业的企业的R&DR&D经费也逐年增长经费也逐年增长；商业银行的科技货款在逐年增加商业银行的科技货款在逐年增加，9797年达年达105105亿元；亿元；国家级，91年16亿元，97年40亿元；1998年将新投入40亿元以上。国家等开发基地。 全国全国已有已有2 2万人万人从事这方面的研发。已有一从事这方面的研发。已有一批优秀中青年科技人员逐步成熟起来

31、，一批批优秀中青年科技人员逐步成熟起来，一批留学人员回国报效祖国，一批海外游子也积留学人员回国报效祖国，一批海外游子也积极地为祖国建设服务。极地为祖国建设服务。由于我国地大物博、气候、地理、环境的不同，我由于我国地大物博、气候、地理、环境的不同，我国拥有丰富的动、植、微生物资源；因此也形成国拥有丰富的动、植、微生物资源；因此也形成了一些特殊的遗传隔离人群，形成了众多不同疾了一些特殊的遗传隔离人群，形成了众多不同疾病的高发与低发现场以及多种遗传性疾病的家族病的高发与低发现场以及多种遗传性疾病的家族、家系。为研究各种疾病的发病机理、相关基因、家系。为研究各种疾病的发病机理、相关基因的研究提供了的研

32、究提供了。（二）劣势（二）劣势（inferior position) 1. 科技投入明显不足科技投入明显不足 目前我国目前我国R&D经费投入只占国内生产总值经费投入只占国内生产总值的的1.5%，远低于世界发达国家（均超过，远低于世界发达国家（均超过2%，如美如美2.6%，日，日2.87%，德，德2.58%，英，英2.08，法，法2.42%）。）。2.技术储备不足，创新成果不多技术储备不足，创新成果不多3.科技体制尚不适应市场经济的需要科技体制尚不适应市场经济的需要计划经济体制下遗留的计划经济体制下遗留的条块分割、部门封锁、自成体系、封闭发展状况尚未根本改条块分割、部门封锁、自成体系、封

33、闭发展状况尚未根本改变。力量分散、低水平重复的现象还相当严重；不同学科间变。力量分散、低水平重复的现象还相当严重；不同学科间与单位间缺乏交流、合作；资金短缺与严重浪费并存。与单位间缺乏交流、合作；资金短缺与严重浪费并存。 4.发展高新技术产业的政策与机制尚不完善发展高新技术产业的政策与机制尚不完善，如良好的成果，如良好的成果转移机制、风险投资机制、人才激励机制、税收优惠机制等转移机制、风险投资机制、人才激励机制、税收优惠机制等均不完善，不到位。均不完善，不到位。l（一）（一）总体战略总体战略 (Strategy)l1. 立足创新立足创新(innovation)l创新创新是高新技术的是高新技术的

34、灵魂灵魂，是竞争中的，是竞争中的主动权主动权。据统计。据统计全世界每年全世界每年1万多项专利技术中，有万多项专利技术中，有1/3是来自生物技是来自生物技术。而目前世界术。而目前世界3000多个生物公司中，能在竞争中占多个生物公司中，能在竞争中占据主导地位的公司，无一不是掌握了专利技术和专利据主导地位的公司，无一不是掌握了专利技术和专利产品。产品。l 在一定时间内也可在一定时间内也可“跟踪与创新并举跟踪与创新并举”的方针。这里的方针。这里跟踪是讲跟踪是讲主动跟踪，在学习、消化和应用中创新主动跟踪，在学习、消化和应用中创新。2. 需求牵引需求牵引(requirement) 该生物技术的出发点与落脚

35、点均应是促进该生物技术的出发点与落脚点均应是促进新产业的形成和传统产业的改造。高技术与高新产业的形成和传统产业的改造。高技术与高技术产业是双向牵引、相互需求的密不可分的技术产业是双向牵引、相互需求的密不可分的关系。关系。 对技术的需求有对技术的需求有2个层次：个层次：。3.集成应用集成应用(integration application) 有有2层含意。一是层含意。一是集成优势集成优势，二是，二是集成应用集成应用。如集成优势：可根据生物技术的特点，把各相关如集成优势：可根据生物技术的特点，把各相关学科间、单位间、项目间的协作与配合强化学科间、单位间、项目间的协作与配合强化，创创造优势造优势，把

36、技术、资金、管理等要素集于一体，把技术、资金、管理等要素集于一体，集成优势。集成优势。4. 重点突破重点突破(emphasis breach) 针对国情，坚持有限目标，突出重点这当然是针对国情，坚持有限目标，突出重点这当然是实事求是实事求是战略。但做到了也很难，有的研究部门战略。但做到了也很难，有的研究部门一方面不切实际的广为研究，另一方面一个产品一方面不切实际的广为研究，另一方面一个产品竞然有竞然有2030家企业或联合体同时竞相开发，结家企业或联合体同时竞相开发，结果产品过剩。果产品过剩。（二）（二）目标目标(Aim ) l（三）发展模式（三）发展模式(Pattern of developm

37、ent)l 各国对生物技术的发展模式不同：各国对生物技术的发展模式不同：l企业带动型企业带动型(corporation drive)；l技术先导型技术先导型(technology precursor)；l政府引导型政府引导型(government leading) 各国也均不是单一型的。如美国政府支持基础研究，各国也均不是单一型的。如美国政府支持基础研究，以技术先导来发展高技术产业；技术创新与产业发展以技术先导来发展高技术产业；技术创新与产业发展以企业带动为主。而芬兰不同，政府的投入不是基础以企业带动为主。而芬兰不同，政府的投入不是基础研究，而是直接支持企业的研发，可占总数的研究，而是直接支持

38、企业的研发，可占总数的30%，但起了重要激励作用。但起了重要激励作用。 我国今后我国今后1015年内的模式：年内的模式：政府引导、企业为主体、官政府引导、企业为主体、官、产、学、研、资相结合，创新为主，引进为辅的模式、产、学、研、资相结合，创新为主，引进为辅的模式。政府引导政府引导：从计划经济：从计划经济 市场经济，将政府主导市场经济，将政府主导 政府引导政府引导 政策引导政策引导：税收优惠；科技人员激励；研究、企业、：税收优惠；科技人员激励；研究、企业、 金金融融 互动等互动等 规划引导规划引导； 资金引导资金引导。2. 企业为主企业为主(corporation priority) 在我国应

39、以在我国应以中、小企业重点发展中、小企业重点发展。因为投。因为投资小、应变能力强、技术创新成功率高、技资小、应变能力强、技术创新成功率高、技术转移、扩散快等，为市场经济中非常活跃术转移、扩散快等，为市场经济中非常活跃的力量。我国的的力量。我国的大企业应加速体制改造大企业应加速体制改造。3. 3. 官、产、学、研、资相结合官、产、学、研、资相结合 众所周知产、学、研相结合是促进科技术众所周知产、学、研相结合是促进科技术进步，加速科技长入经济，提高研发效率的良进步，加速科技长入经济，提高研发效率的良好方式。而发达国家的经验证明：好方式。而发达国家的经验证明：政府的参与政府的参与以及资本运营和金融的

40、支持也是发展高新技术以及资本运营和金融的支持也是发展高新技术产业必不可少的条件产业必不可少的条件。4. 创新为主，引进为辅创新为主，引进为辅(innovation priority, introduction assistance ) 面对知识经济的来临，人们对创新更加关切与重视。人面对知识经济的来临，人们对创新更加关切与重视。人们普遍意识到们普遍意识到创新是知识经济的本质，也是提高国家与企创新是知识经济的本质，也是提高国家与企业竞争力的基础业竞争力的基础。经济繁荣经济繁荣已不是直接取决于自然资源、已不是直接取决于自然资源、资本和硬件，而是资本和硬件，而是直接依赖于智力资源直接依赖于智力资源。

41、对知识与技术的。对知识与技术的开发利用程度，将决定一个国家的综合国力和国际地位。开发利用程度，将决定一个国家的综合国力和国际地位。必须高度重视自主创新必须高度重视自主创新。 第四节第四节 我国的生物技术与生物制品的主要成就我国的生物技术与生物制品的主要成就（Achievement of Biopreparatjon and Bio-tech) 我国在我国在20世纪世纪80年代初就把年代初就把生物技术定为科技和产业发生物技术定为科技和产业发展的重要新领域之一展的重要新领域之一。1985年国家有关部门组织制定了国家年国家有关部门组织制定了国家生物技术发展政生物技术发展政策策，1986年批准实施；年

42、批准实施；1989年又组织制定了年又组织制定了19902000年和年和2020年期间生物技年期间生物技术中长期发展纲要。其中，术中长期发展纲要。其中，医药生物技术又是我国生物技医药生物技术又是我国生物技术发展的三大发展重点之一术发展的三大发展重点之一，1987年开始实施包括生物技年开始实施包括生物技术的术的863国家高技术发展计划（国家高技术发展计划（19862000年），国家的年），国家的其他科技攻关计划也对生物技术的发展给予大力支持。其他科技攻关计划也对生物技术的发展给予大力支持。1) 我国生物技术研究工作始于我国生物技术研究工作始于20世纪世纪70年代初，先是年代初，先是进行进行固定化酶

43、固定化酶(immobilized enzyme)的研究的研究，以后固定，以后固定化酶和固定化细胞的研究与应用得到扩展。化酶和固定化细胞的研究与应用得到扩展。 2) 70年代后期，开始跟踪国外基因工程技术的年代后期，开始跟踪国外基因工程技术的某些基某些基础性工作。础性工作。 3）80年代初期，开始年代初期，开始乙型肝炎乙型肝炎(hepatitis B)基因工程基因工程疫苗、基因工程干扰素疫苗、基因工程干扰素等的开发研究，并相继把酶工等的开发研究，并相继把酶工程、发酵工程的课题列为攻关项目，设立几百个研究程、发酵工程的课题列为攻关项目，设立几百个研究课题，研究范围相当广泛。课题，研究范围相当广泛。

44、 4 4）其中）其中医药生物技术课题医药生物技术课题占相当大的比例，中国占相当大的比例，中国参与了人参与了人类基因组计划类基因组计划(HGP)(HGP)研究，且主持肝蛋白质组研究，且主持肝蛋白质组(Liver HPP)(Liver HPP)项目也正式启动项目也正式启动。除立题和资金资助外，我国还十分注重。除立题和资金资助外，我国还十分注重国际交流与合作，每年都派出大批科技人员去国外学习与国际交流与合作，每年都派出大批科技人员去国外学习与交流，积极参加国际学术会议，并与国外单位进行不同形交流，积极参加国际学术会议，并与国外单位进行不同形式的合作。式的合作。 5 5）在国内投入大量资金建立起）在国

45、内投入大量资金建立起3030个生物技术领域（含生个生物技术领域（含生命科学）的命科学）的国家国家重点实验室重点实验室，吸收了一批高水平的科技人，吸收了一批高水平的科技人才从事范围广泛的研究。这些重点实验室分布在中国科学才从事范围广泛的研究。这些重点实验室分布在中国科学院、教育部、卫生部等所辖单位。院、教育部、卫生部等所辖单位。6）细菌性疫苗细菌性疫苗有痢疾疫苗等，福氏有痢疾疫苗等，福氏-宋内氏宋内氏双价基因工程痢双价基因工程痢疾疫苗疾疫苗(bivalent gene engineering dysentery Vaccine)，是国是国内外首创内外首创；7）基因工程活性多肽药物基因工程活性多肽

46、药物(active polypeptide drug)是进展是进展较快的生物技术药物。有基因工程干扰素、白细胞介素、较快的生物技术药物。有基因工程干扰素、白细胞介素、心钠素心钠素(atrial natriuretic factor)、人组织纤维蛋白酶原激活、人组织纤维蛋白酶原激活因子（因子（t-PA）、肿瘤坏死因子（）、肿瘤坏死因子（TNF）等）等20多种多肽药物多种多肽药物，已有，已有12种基因工程药物和疫苗被批准上市。其中种基因工程药物和疫苗被批准上市。其中-Ib型干型干扰素扰素为我国科学家为我国科学家首创新药首创新药。 在国家的大力支持下，我国的科技人员在国家的大力支持下，我国的科技人员

47、在医药生物技术的课题研究中辛勤工作，取在医药生物技术的课题研究中辛勤工作，取得了比较明显的成果。如得了比较明显的成果。如在新型疫苗上研制在新型疫苗上研制进展比较突出进展比较突出，已研制成功的，已研制成功的基因工程乙型基因工程乙型肝炎疫苗肝炎疫苗，年产年产100100万人份万人份的生产线已通过国的生产线已通过国家验收，产品也已投放市场。家验收，产品也已投放市场。l病毒性疫苗病毒性疫苗(vaccine)有新型乙型肝炎疫苗和流行性出血热疫有新型乙型肝炎疫苗和流行性出血热疫苗等苗等7种；种；l细菌性疫苗细菌性疫苗(bacterial vaccine)有痢疾菌苗等，福氏有痢疾菌苗等，福氏宋内宋内氏双价基

48、因工程痢疾菌苗，是国内外首创（氏双价基因工程痢疾菌苗，是国内外首创（1998年获新药证年获新药证书）；书）；l其中其中痢疾痢疾、霍乱霍乱、儿童免疫多价菌苗儿童免疫多价菌苗已获准进行人体试验。已获准进行人体试验。l寄生虫疫苗寄生虫疫苗(parasitic vaccine)有日本血吸虫疫苗、疟疾疫苗，有日本血吸虫疫苗、疟疾疫苗，血吸虫疫苗进展明显；血吸虫疫苗进展明显；l避孕疫苗避孕疫苗(contraception vaccine)有人绒毛膜促性腺激素有人绒毛膜促性腺激素（HCG）疫苗等；）疫苗等；是另一类研制进展较快的生物技术药是另一类研制进展较快的生物技术药物。物。l我国我国已研制成功或正在研制

49、已研制成功或正在研制的有基因工程的有基因工程干扰素、白细胞介干扰素、白细胞介素、心钠素、人组织纤维蛋白酶原激活因子（素、心钠素、人组织纤维蛋白酶原激活因子（t-PA）、肿瘤）、肿瘤坏死因子（坏死因子（TNF）等等20多种多肽药物，其中已有多种多肽药物，其中已有12种基因工种基因工程药物和疫苗被批准上市（表程药物和疫苗被批准上市（表2-2）。其中）。其中-Ib型干扰素为型干扰素为我国科学家首创新药我国科学家首创新药(1998)。l另有白细胞介素另有白细胞介素-2和和3、肿瘤坏死因子、人表皮生长因子、肿瘤坏死因子、人表皮生长因子、红细胞生成素（红细胞生成素（EPO）、集落刺激因子（）、集落刺激因子

50、（GMCSF）等）等10余种基因工程药物余种基因工程药物在进行中试或药理药效试验在进行中试或药理药效试验。 表2-2 我国已批准上市的基因工程药物和疫苗中文名称中文名称缩写名缩写名 批准时间批准时间 适应症适应症 1b干扰素（外用）干扰素（外用）rhuIFNlb 1989 病毒性角膜炎病毒性角膜炎1b干扰素干扰素rhuIFNlb 1996HBV、HCV等等 2a干扰素干扰素rhuIFN2b 1996尖锐湿疣、疱疹尖锐湿疣、疱疹等等 2b干扰素干扰素rhuIFN2b 1996HBV、HCV 干扰素干扰素rhuIFN 1994类风湿类风湿 白细胞介素白细胞介素2rhuIL-2 1995癌症铺助治疗

51、癌症铺助治疗 粒细胞集落刺激因子粒细胞集落刺激因子rhuG-CSF 1997化疗生白细胞化疗生白细胞 重组链激酶重组链激酶 rSK 1996心梗溶栓心梗溶栓 红细胞生成素红细胞生成素 rhuEPO 1997再障贫血再障贫血碱性成纤维细胞碱性成纤维细胞 bFGF 1996创伤、烧伤创伤、烧伤 乙型肝炎疫苗乙型肝炎疫苗 HBsAg 1992乙型肝炎乙型肝炎8）从）从20世纪世纪70年代末，我国就开始研究单克隆抗年代末，我国就开始研究单克隆抗体与导向药物体与导向药物杂交瘤单克隆抗体，现在已获得杂交瘤单克隆抗体，现在已获得了大量了大量杂交瘤细胞系杂交瘤细胞系(hybridoma cell line)和

52、大批单和大批单克隆抗体诊断试剂盒克隆抗体诊断试剂盒(McAb diagnosis kit)。目前正。目前正在研制的有在研制的有120多种分子诊断试剂和多种分子诊断试剂和McAb试剂盒。试剂盒。其中包括病原微生物方面、人体免疫系统方面、抗其中包括病原微生物方面、人体免疫系统方面、抗肿瘤相关抗原方面和人口控制方面的单克隆抗体和肿瘤相关抗原方面和人口控制方面的单克隆抗体和试剂盒。试剂盒。 在抗肿瘤在抗肿瘤(antitumor)方面方面，还，还利用单克隆抗体利用单克隆抗体与毒素、放与毒素、放射性核素或抗肿瘤药物等进行偶联，射性核素或抗肿瘤药物等进行偶联，制成导向药物制成导向药物(guided drug

53、)，进行了大量临床前的研究；此外还进行了人，进行了大量临床前的研究；此外还进行了人人单抗研人单抗研究。究。抗体工程抗体工程也取得多项成果，并开始应用于临床。我国开发也取得多项成果，并开始应用于临床。我国开发的的肝癌单克隆抗体定位诊断肝癌单克隆抗体定位诊断(orientation diagnosis)试剂填补了试剂填补了国内外空白国内外空白；还获得了；还获得了16类类38种种抗人白细胞分化抗原的单克隆抗人白细胞分化抗原的单克隆抗体抗体，并得到，并得到“国际人白细胞分化抗原大会国际人白细胞分化抗原大会”的确认，其中，的确认，其中，部分抗体结合免疫毒素已用于异基因骨髓移植治疗多例白血病部分抗体结合免

54、疫毒素已用于异基因骨髓移植治疗多例白血病，效果明显。，效果明显。9）我国）我国利用基因工程技术对医用抗生素的生物合成和利用基因工程技术对医用抗生素的生物合成和结构修饰结构修饰(structual modification)进行了研究进行了研究。一方面。一方面，从基因结构和组成出发，深入了解其生物合成机制，从基因结构和组成出发，深入了解其生物合成机制，已分离出麦迪霉素的碳霉糖，已分离出麦迪霉素的碳霉糖4羟基羟基丙酰基转移丙酰基转移酶基因和硫霉素产生菌的异青霉素酶基因和硫霉素产生菌的异青霉素N合成酶（合成酶（IPNS）基因；另一方面，有目的地进行了基因遗传操作，改基因；另一方面，有目的地进行了基因

55、遗传操作，改造抗生素结构，获得了新品种。我国已将产麦迪霉素造抗生素结构，获得了新品种。我国已将产麦迪霉素的生米卡链霉菌的碳霉糖的生米卡链霉菌的碳霉糖4羟基羟基异戊酰基转移酶异戊酰基转移酶基因，被克隆到螺旋霉素产生菌中，得到的产物为抗基因，被克隆到螺旋霉素产生菌中，得到的产物为抗菌活性增强的菌活性增强的4异戊酰螺旋霉素，创造出了新的抗异戊酰螺旋霉素，创造出了新的抗菌化合物。菌化合物。1010）肝炎、糖尿病和心血管病临床治疗急需对甘油三酯、）肝炎、糖尿病和心血管病临床治疗急需对甘油三酯、胆固醇、谷丙转氨酶（胆固醇、谷丙转氨酶（GPTGPT）、谷草转氨酶（）、谷草转氨酶（GOTGOT）等许多）等许多

56、生化指标进行检测，需要大量诊断用酶。我国应用酶工程生化指标进行检测，需要大量诊断用酶。我国应用酶工程技术研究出了一批相应的技术研究出了一批相应的诊断酶诊断酶(diagnosis enzyme)(diagnosis enzyme)、试、试剂盒剂盒( (regent kitregent kit) )、酶电极、酶电极( (enzyme electrode) )以及诊断测以及诊断测试仪器试仪器( (diagnosis detector)。现已投入生产的有新型乙肝。现已投入生产的有新型乙肝病毒表面抗原凝集诊断试剂、丙肝病毒抗酶联免疫试剂盒病毒表面抗原凝集诊断试剂、丙肝病毒抗酶联免疫试剂盒、血糖酶试剂盒（

57、糖尿病）、尿酸酶试剂盒（肾病）、谷、血糖酶试剂盒（糖尿病）、尿酸酶试剂盒（肾病）、谷丙转氨酶试剂盒（肝炎）、谷草转氨酶试剂盒（心肌梗死丙转氨酶试剂盒（肝炎）、谷草转氨酶试剂盒（心肌梗死）、甘油三酯酶试剂盒（心血管病）等多种诊断试剂，并）、甘油三酯酶试剂盒（心血管病）等多种诊断试剂，并形成了中国自己的新型诊断试剂工业形成了中国自己的新型诊断试剂工业。1111） 在基因治疗研究方面在基因治疗研究方面我国已对我国已对血友病血友病(haemophilia)(haemophilia)进行了首次临床进行了首次临床试验，已试验，已取得了明显治疗效果取得了明显治疗效果，并获准扩大临床，并获准扩大临床试验。（国

58、际先进）试验。（国际先进）针对针对恶性肿瘤恶性肿瘤(malignancy)(malignancy)的基因治疗的基因治疗，已开，已开展了多方面的实验室研究，展了多方面的实验室研究，构建了构建了TKTK、CDCD两种基两种基因及病毒载体与高效导向的非病毒载体因及病毒载体与高效导向的非病毒载体，奠定了，奠定了治疗技术基础，并获准进行临床试验。治疗技术基础，并获准进行临床试验。从从HSV1HSV1株株VirusVirus中分离克隆的中分离克隆的TKTK为为“自杀基因自杀基因”导入脑恶性胶质瘤中导入脑恶性胶质瘤中已治已治1010例。例。1212）在）在蛋白质工程研究方面蛋白质工程研究方面，对人胰岛素、人

59、，对人胰岛素、人尿激酶原、葡萄糖异构酶、凝乳酶的蛋白质工尿激酶原、葡萄糖异构酶、凝乳酶的蛋白质工程的研究已程的研究已达到世界最好水平达到世界最好水平。在蛋白质分子。在蛋白质分子设计计算方法上有我国自己的独创性，从而可设计计算方法上有我国自己的独创性，从而可合理设计药物，发现了一批有价值的前导化合合理设计药物，发现了一批有价值的前导化合物。物。 在应用基础研究方面，也取得一些突了进在应用基础研究方面，也取得一些突了进展，现已构建了展，现已构建了1515种新型基因工程载体，并已种新型基因工程载体，并已在实际中应用。在实际中应用。1313） 在消除慢性肝炎免疫耐受状态在消除慢性肝炎免疫耐受状态(im

60、mune resistant state) )技术技术、建立建立人类染色体专一特异人类染色体专一特异性性探针池探针池(probe pool)(probe pool)、人类染色体、人类染色体Xp11.2-Xp11.2-21.321.3区段区段YACYAC库库的构建方面都的构建方面都达到了国际先进水达到了国际先进水平平。我国分离克隆的人新基因，见表。我国分离克隆的人新基因，见表2-32-3。 类别类别 代码cDNA长度长度/bp NCBI数据登记号数据登记号 白血病白血病 PML PLZF 避孕避孕 RSD-1 2 069 U26723 RSD-2 1 837 M31322 BS-84 2 324 U12978 BS-