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我国生命科学与生物技术的进展及趋势【摘要】本文介绍了生物技术的重点研究领域，对欧美、日本等国家和我国生物技术的发展状况进行了综述,回顾了我国生物技术的发展历史,介绍和分析了我国生物技术的现状和存在问题,以及解决的对策，展望了21世纪我国生物技术的发展前景，希望21世纪的生物技术能更好的造福人民。
【关键词】:生命科学；生物技术; 趋势; 对策党和政府对生物技术一向给予高度的重视。
70年代末期, 就把遗传工程列为我国八大重点科技领域之一。
如果把1986年作为我国生物技术发展阶段的一条分界线, 那么, 1986年以前的七、八年, 我国生物技术处于一个初创阶段。
中国科学院和高等院校一些生物学基础研究实力较强的单位, 率先开展基因工程和杂交瘤技术的研究。
接着全国许多部门派遣访问学者到国外学习基因工程、细胞工程的技术方法。
国内许多研究单位也相继开展基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程的研究, 为我国生物技术的发展奠定了基础。
总括来说，生物技术是分子遗传学、生物化学、微生物学等基础学科发展的产物。
20 世纪90 年代以来, 生物技术特别是基因重组技术的发展突飞猛进, 产业化进程明显加快, 以欧美为中心的生物技术产业正在迅速兴起。
在20 世纪最后几年里, 全世界生物技术市场较原有的增加了30% , 2000 年生物技术的产值预计达600 亿英镑。
21 世纪将是生命科学和生物技术的世纪。
1 生物技术的重点研究领域1.1 基因组研究研究人类基因组、哺乳类实验动物的基因组、低等真核及原核生物细胞基因组, 同时开展基因图谱的比较研究和技术开发。
1.2 基因治疗研究癌症等疾病的免疫调节和基因治疗、中枢神经系统疾病的基因治疗、受体及转基因技术。
1.3 免疫技术开展疫苗载体及辅助药物的开发, 研究核酸疫苗、单克隆抗体及导向药物, 应用植物生物反应器生产疫苗。
1.4 食品、轻工、化工应用发酵工程技术开发食品及保健品、淀粉及脂类的改性, 应用生物技术改造轻工、化工的高温高压生产条件等。
国内外生物技术发展概况 (2010-10-21 18:00:05) （一）国内外生物技术发展动态 1、国际生物技术发展现状生物技术是近 20 年来发展最为迅猛的高新技术，越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发、环境保护及可再生生物质能源等诸多领域，具有知识经济和循环经济特征，对提升传统产业技术水平和可持续发展能力具有重要影响。
近 10 年来，生物技术获得突破性发展，生物技术产业产值以每 3 年增长 5 倍的速度递增，以生物技术为重点的第四次产业革命正在兴起，预计到 2020 年，全球生物技术市场将达到 30，000 亿美元。
在发达国家，生物技术已成为新的经济增长点，其增长速度大致是25%-30%，是整个经济增长平均数的 8-10 倍。
在生物技术制药领域，包括基因工程药物、基因工程疫苗、医用诊断试剂、活性蛋白与多肽、微生物次生代谢产物、药用动植物细胞工程产品以及现代生物技术生产的生物保健品等研究成果迅速转化为生产力，其中与基因相关的产业发展最强劲。
全球医药生物技术产品占生物技术产品市场的 70%以上，占药物市场的 9% 左右，以高于全球经济增长 5 个百分点的速度快速发展，仅单克隆抗体市场销售额就达 40 亿美元。
农业生物技术产业已经成为各国政府未来农业发展的战略重点，应用基因工程、细胞工程等高新技术培育的农林牧渔新品种、兽用疫苗、新型作物生长调节剂及病虫害防治产品、高效生物饲料及添加剂等已推广运用，产生了巨大的经济效益。
1996 年，全球转基因作物才 170 万公顷，以后逐年直线上升，到 2004 年已经达到 8100 万公顷，8 年间全球转基因作物种植面积增加近 48 倍。
照此增长速度预计 2010 年世界范围内 50%的耕地将种植转基因作物，2020 年将增至 80%。
尤其是抗虫、抗除草剂转基因作物的推广，大幅度提高劳动生产率并减少化学农药施用量，经济效益极为显著。
全球转基因作物市场价值 1995 年仅 7500 万美元， 1997 年达 6.7 亿美元，2002 年为 45.2 亿美元，预计到2010 年将达 200 亿美元。
（生物科技行业）日本生物技术的进展世界生物技术作为参考系，观察日本生物技术，客观地评议日本技术。
日本1868年1月3日成立明治维新政府开始引进欧美技术，经140年的发展，已成为世界上第二位的经济强国。
日本医疗药品售量占世界医疗药品市场的11%，日本高新企业风险企业的投资率为4%，不算低。
日本是壹个呈弧状分布的岛国，位于亚洲大陆东部，长达3000公里。
日本由本州、中国、九州、北海道四个主要岛屿及分布四周的4000多个小岛组成，统称为日本列岛。
海洋生物资源丰富。
日本国土面积大约37.8km2。
日本列岛跨亚热带到亚寒带。
由于受复杂的地形和海流的影响很大、各地区气候差异显著。
大部分地区是温暖的海洋性气候，四季分明。
春天从南部冲绳开始壹直到北海道美丽的樱花，由南往北逐渐盛开，形成美景。
梅雨、台风、大雪常见。
梅雨期降雨，对种植水稻来说是不可缺少的。
日本各处见到水稻田，大米是日本人的主食。
日本列岛位于太平洋地震带。
火山活动频繁，是世界上少有的多火山地带。
1923年东京发生7.9级地震。
日本各处见到各类温泉，人们休息的好地方。
日本人喜欢到多彩频繁的温泉旅游。
国土的67%为山地、多为森林覆盖，林业生物资源不少。
Ⅰ尖端生物技术目前世界上生物科技界的尖端课题是干细胞研究。
到目前为止没有统壹的干细胞的概念。
干细胞特点：即具有无限的自我更新能力，能够分化为壹种之上高度分化的子细胞的能力。
它实际上包括从胚胎发育到成人发育过程中各种未分化的成熟细胞。
为此干细胞的概念能够理解为包括生命起源细胞，组织器官发育的原始细胞，和成体组织细胞更新换代、损伤修复的种子细胞。
受精卵是壹种最原始和分化潜能最大的干细胞。
日本的干细胞研究成果属世界领先地位。
京都大学再生医学研究所的山中伸尔2006年8月“细胞”杂志上世界上首次发表由鼷鼠体细胞制备诱导多功能细胞的论文。
其论文的主要内容：把4种基因转入小鼠的纤维原细胞，就能够让他们重新变成具有分化能力的细胞。
世界生物技术作为参考系，不雅察日本生物技术，客不雅地评议日本技术。
日本1868年1月3日成立明治维新当局开始引进欧美技术，经140年的开展，已成为世界上第二位的经济强国。
日本医疗药品售量占世界医疗药品市场的11%，日本高新企业风险企业的投资率为4%，不算低。
日本是一个呈弧状分布的岛国，位于亚洲大陆东部，长达3000公里。
日本由本州、中国、九州、北海道四个主要岛屿及分布四周的4000多个小岛组成，统称为日本列岛。
海洋生物资源丰富。
日本国土面积大约2。
日本列岛跨亚热带到亚寒带。
由于受复杂的地形和海流的影响很大、各地域气候差别显著。
大局部地域是温暖的海洋性气候，四季清楚。
春天从南部冲绳开始一直到北海道斑斓的樱花，由南往北逐渐盛开，形成美景。
梅雨、台风、大雪常见。
梅雨期降雨，对种植水稻来说是不成缺少的。
日本遍地见到水稻田，大米是日本人的主食。
日本列岛位于承平洋地动带。
火山活动频繁，是世界上少有的多火山地带。
1923年东京发生7.9级地动。
日本遍地见到各类温泉，人们休息的好处所。
日本人喜欢到多彩频繁的温泉旅游。
国土的67%为山地、多为丛林覆盖，林业生物资源不少。
Ⅰ尖端生物技术目前世界上生物科技界的尖端课题是干细胞研究。
到目前为止没有统一的干细胞的概念。
干细胞特点：即具有无限的自我更新能力，能够分化为一种以上高度分化的子细胞的能力。
它实际上包罗从胚胎发育到成人发育过程中各种未分化的成熟细胞。
为此干细胞的概念可以理解为包罗生命发源细胞，组织器官发育的原始细胞，和成体组织细胞更新换代、损伤修复的种子细胞。
受精卵是一种最原始和分化潜能最大的干细胞。
日本的干细胞研究成果属世界领先地位。
京都大学再生医学研究所的山中伸尔2006年8月“细胞〞杂志上世界上初次颁发由鼷鼠体细胞制备诱导多功能细胞的论文。
其论文的主要内容：把4种基因转入小鼠的纤维原细胞，就可以让他们从头变成具有分化能力的细胞。
他们把这细胞称为“诱导多功能细胞〞-ips细胞。
生物工程发展前景生物工程90年代诞生了基于系统论的生物工程，即系统生物工程的概念。
下面是店铺为大家整理的生物工程发展前景的相关资料，欢迎大家阅读。
生物工程专业就业前景生物工程，是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科。
所谓生物工程，一般认为是以生物学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子机算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造出具有超远缘性状的新物种，再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。
生物工程主要研究基因工程、遗传工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程和发酵工程的理论及其在工、医、农、环境保护等部门中的开发和应用，如研究改变遗传因子组合，生产出有强抗病性的小麦;利用微生物的作用发酵香蕉、制作甜酒;还有大家熟知的克隆羊多利，就是由生物工程技术创造的;根据国际植物基因工程发展的新趋势，还可以利用转基因植物生产各种蛋白类药物，吃了这类含药物基因的食物，就可以起到治病防病的作用等等。
国家、社会对这个专业的需求很大，从发展趋势来看，就业前景十分广阔。
同时，生物工程是一个高新技术产业，对人才的要求也很高。
若想要在本学科有所建树或想从事高级技术工作，就必须读研进一步深造，一般有一半以上的学生会选择读研。
可以转向很多相关领域，如生物，制药，食品等;保研几率比较大，且各学校，各科研院所交叉保送机会很大。
读研如选择生命科学类，则向理科研究方向发展，一般会一直从事研究工作，如继续本专业或转向发酵工程，制药工程，食品科学等，硕士毕业后会有很好的就业前景。
生物工程专业就业方向1、出国生物工程属于综合交叉发展学科，且与应用有紧密的结合，国外很多著名大学都很注意其发展，所以出国深造机遇很大，也会有更大的发展空间，可以转向学习生命科学，这方面在国外有更先进的发展研究，我国的著名高校一般都与国外大学建立了友好交流关系，会推荐此类专业的很多学生出国学习。
世界生物技术作为参考系，观察日本生物技术，客观地评议日本技术。
日本1868年1月3日成立明治维新政府开始引进欧美技术，经140年的发展，已成为世界上第二位的经济强国。
日本医疗药品售量占世界医疗药品市场的11%，日本高新企业风险企业的投资率为4%，不算低。
日本是一个呈弧状分布的岛国，位于亚洲大陆东部，长达3000公里。
日本由本州、中国、九州、北海道四个主要岛屿及分布四周的4000多个小岛组成，统称为日本列岛。
海洋生物资源丰富。
日本国土面积大约37.8km2。
日本列岛跨亚热带到亚寒带。
由于受复杂的地形和海流的影响很大、各地区气候差异显著。
大部分地区是温暖的海洋性气候，四季分明。
春天从南部冲绳开始一直到北海道美丽的樱花，由南往北逐渐盛开，形成美景。
梅雨、台风、大雪常见。
梅雨期降雨，对种植水稻来说是不可缺少的。
日本各处见到水稻田，大米是日本人的主食。
日本列岛位于太平洋地震带。
火山活动频繁，是世界上少有的多火山地带。
1923年东京发生7.9级地震。
日本各处见到各类温泉，人们休息的好地方。
日本人喜欢到多彩频繁的温泉旅游。
国土的67%为山地、多为森林覆盖，林业生物资源不少。
Ⅰ尖端生物技术目前世界上生物科技界的尖端课题是干细胞研究。
到目前为止没有统一的干细胞的概念。
干细胞特点：即具有无限的自我更新能力，能够分化为一种以上高度分化的子细胞的能力。
它实际上包括从胚胎发育到成人发育过程中各种未分化的成熟细胞。
为此干细胞的概念可以理解为包括生命起源细胞，组织器官发育的原始细胞，和成体组织细胞更新换代、损伤修复的种子细胞。
受精卵是一种最原始和分化潜能最大的干细胞。
日本的干细胞研究成果属世界领先地位。
京都大学再生医学研究所的山中伸尔2006年8月“细胞”杂志上世界上首次发表由鼷鼠体细胞制备诱导多功能细胞的论文。
其论文的主要内容：把4种基因转入小鼠的纤维原细胞，就可以让他们重新变成具有分化能力的细胞。
他们把这细胞称为“诱导多功能细胞”-ips细胞。
他们已证明这种方法培育出来的小老鼠ips细胞和小老鼠胚胎融合，发育成嵌合体小鼠，这证明，ips细胞、类似于胚胎干细胞，具有分化成其他细胞的功能。
2007年11月20日，山中伸尔发表了由人体皮肤细胞制备干细胞的论文。
在细胞杂志和Tames Thomson在科学杂志上。
其论文的内容是：人类皮细胞中取4组基因。
利用小鼠试验同样方法，利用人类皮细胞中取得4组基因做试验，得到“诱导多功能细胞”ips细胞。
Ips 细胞跟人类胚胎干细胞一样，具有分化成其他类型细胞的功能。
干细胞的实用化有两个方向：一方面，干细胞应用于再生医疗。
2006年开始山中伸弥和庆应大学的罔野荣之共同研究脊髓损伤治疗法。
理化研究所研究，由干细胞制备網膜色素上细胞和红血球前驱细胞等问题。
另一方面，干细胞应用于新药开发。
武田药品工业公司由ips开拓新药。
由干细胞培养心脏细胞、肝细胞等。
日本政府文教科学部2008年度投入22亿日元援助干细胞项目。
2000年时世界上尖端生物技术专利申请数为约12000件，其中美国占40%，中国占30%，欧洲和日本在其后。
日本生物技术风险企业数为334家。
日本政府为了促进生物技术风险企业的培育，2005年12月颁布200余页的生物技术战略大纲，其中详细阐述了具体的战略重点及实施计划。
Ⅱ生物产业1．生物技术发展环境日本政府迈入21世纪后，以建立生物技术产业的竞争力为目标，陆续推出各项支援方案，建立整体产业发展环境。
（1）制定生物技术战略：日本政府认为21世纪是生命科学的世纪，因此制定了《生物技术战略大纲》，提出实现跨跃式发展的三大战略：大力充实研究开发、从根本上加速产业化进程，加深国民对科技的理解。
实施生物技术战略的总体目标是实现健康和长寿（2010年癌症治愈率提高20%），提高食品的安全性和功能性（粮食自给率从2001年的40%提高到2010年的45%），实现可持续的舒适社会（到2010年生物能源的利用应相当于替代原油约110亿升/年）。
（2）改革国家科学与技术体系：日本的国家研究院正在改革。
截止2001年4月59个国家研究院已经转变成为独立管理的机构。
政府科技改革的另一个特点是加强资金体系的竞争性。
决策者们更多地关注研究目的的创新性和原创性，而年青研究者将有更多的机会获得独立的资金支持。
（3）加大重点项目资金资助：日本政府把遗传研究作为千年计划之一。
2001年生物技术产业的预算增加34.8%，生命科学研究部分的预定经费为5-35亿美元，比2000年增加了28%，其重点用于基因研究，希望透过人类基因的解析，有助于糖尿病、癌症等，疾病的治疗，其中大约有8000万美元用于3000多种蛋白质的结构分析。
此外约有44亿美元用于新成立的机构。
政府还拨款5300万美元支持大学实验设备，希望提升政府与大学之间的合作。
（4）推行药物试验改革：在日本企业开发的新药很难找到愿意参加药物试验的病人及医生，使临床试验困难，相关法令的限制曾阻碍了生物医药产业的发展。
政府从制度指定上，促进药物获得临床试验使用许可，从而加速日本药厂的新药开发。
为协助增进药厂的全球竞争力，日本行政院筹措，8200万美元，为药物开发设立临床试验中心。
同时这笔基金也资助国立大学医院研究癌症、中风等疾病的临床实验。
此外该计划提供灵活的资金运用，使得雇用协助临床实验人员的经费更充裕。
（5）积极取得国际专利：日本为确保在后基因时代的竞争优势，2002年初，教育、文化、运动及科技等部的官员宣布组成一个专家团队，由相关技术的研究员及熟悉知识产权和国际专利事务的律师组成，协助他们取得蛋白质研究与特定新药开发专利。
依据日本专利厅发表的《2000年版专利行政年度报告》1995年日本籍的申请人只占生物技术专利总申请数的36%，到1999年这一比例上升至45%。
1997年，—1998年8月生物技术应用三大领域，医药约占34%，其次是分析诊断专利24%，及基因工程基础技术（19%）。
2．2008年生物技术的预算2008年度生物技术领域国家预算比2007年比增加16%而达到3025亿日元。
卫生劳动部的生物技术领域预算是1610亿2500万日元比2007年比增加24.4%。
主要用于支援高新企业，帮助大学研究成果转化成治疗能力。
还用于高新企业的培育，临床研究、治疗环境的改善、再生医疗、创新药的推广。
经济产业部的2008年度预算是比2007年增加1%，而成为223亿日元。
主要用于“医疗机械开发指导事业”、“统合基础数据库事业”、“用生物技术固定CO2的研究”等三个方面及用于纤维素生物技术资源作为原料制造化学产品及燃料等项目的开发。
文教科学部的2008年预算额比2007年增加10%，而成为637亿2000万日元。
主要用于脑科学研究项目。
东北大学、东京大学、京都大学、大阪大学、尖端医疗振兴财团、札幌医科大学等参加脑研究项目。
农林水产部的2008年度生物技术预算额比2007年增加12.4%，而成为377亿7400万日元。
主要用于由软纤维素制造生物燃料乙醇项目、新农业开发项目、稻类染色体碱基排列序项目、DNA标记等项目。
环境部的2008年度预算比2007年度增加16.9%，而达到169亿6100万日元。
主要用于生物燃料、再生燃料的项目。
2008年度生物技术的预算明细表中看到日本生物技术研究的概况，及研究趋势，但因篇幅所限本文中省略。
3．活跃的新产业政府的计划和国家投资，促进活跃的新型产业发展。
（A）抗体产业抗体是应用生物体（包括微生物、动物细胞、植物细胞）或其组成部分（细胞器和酶），在最适条件下，生产的具有抗病毒功能的物质。
即抗体是用生物技术生产的具有抗病毒功能的物质。
例如，用于肾移植排斥反应的小鼠CD抗体、用于结肠、直肠和卵巢癌诊断的单克隆抗体（诊断剂），用于肝癌的肝癌单克隆抗体，用于乙肝的乙肝单克隆抗体，用于B细胞淋巴瘤的抗CD20基因工程抗体。
日本国内生产的抗体有：治疗恶性性肿瘤药‘阿巴斯金’、放射免疫治疗药‘捷吾阿林’。
‘阿巴斯金’是大量生产的药。
该药用于大肠癌。
它是人类抗血管内皮细胞增子因子毛能克鲁尔抗体。
2006年4月中外制药申报。
卫生劳动部2006年正式承认、2006年开始正式销售。
‘捷吾阿林’是放射性同位素钇90标记的抗CD20‘毛能克鲁尔’抗体。
2006年6月作为滤胞性B细胞性非淋巴网状肿瘤的药承认。
该药是2006年12月26日通过药、食品卫生审议会的审议。
雷米健都是抗肿瘤坏死因子α单色抗体。
2002年5月克隆病为对象而出售。
其后作为风湿性关节炎的药而承认。
2007年1月口眼生殖器综合症的难治性網膜葡萄膜炎，2007年11月‘克隆病维疗法’的药而承认。
治疗用抗体市场2007年度销售额达到950亿日元。
2007年日本医药大企业发生重组的潮流。
艾滋易和阿斯德拉斯收购抗体高新企业。
武用药品工业公司设立新的抗体研究中心。
抗体作为接触剂的日本企业实现大合并。
如协和发酵工业和麒麟集团合并。
合并的原动力是各公司保存所有的抗体开发的关键技术。
2008年风湿性关节炎药‘阿达林马夫’等成为大型销售的候选品。
市场规模可能打破1000亿日元。
2008年后大大推动市场的是‘因达候龙’——IFN。
1992年承认后，IFN应有到C型肝炎的量扩大了。
2003年出台PEG化的持续型剂。
作为抗病毒剂的并用治法，治疗效果很好。
2007年作为C型肝炎治疗药。
IFN市场销售额达到750亿日元。
（B）生物芯片产业生物芯片产业是生物技术产业中最新的产业之一最热门行业。
生物芯片是1989年英国Edwin Southern发明的。
DNA片是不透性基板上移植72-1012个低聚核苷酸而成的低聚核苷酸的点陈。
计算机行业中DNA片称作生物芯片。
计算计芯片是集成电路组成的，生物芯片是核苷酸组成的点陈。
DNA片制法：把不同排列的低聚核苷酸，重新排列到不透性表面的基板上。
盖住基板不透明表面，偶合露出部分的核苷酸，其后拿掉罩面，盖住别的领域露出部分，偶合核苷酸，重复低聚核苷酸操作。
DNA片是玻璃片或硅基板、树脂基板上并列排列的DNA多数断片。
测定有无遗传基因的变异时片上滴下试料液，使杂交。
作为检出方法，有萤光色和图像解析或电流变化等方法。
DNA片的形态、素材、制法很多。
DNA分析法：不透性的基板上观察特定位置中，连接的低聚核苷酸是否已杂交。
比较杂交的图案（点（D）再生医疗产业再生医疗指人体器官损伤等利用生物工程方法制作相关的器官，而修补损伤器官的医疗。
再生医疗产业是最新的产业。
日本开发的再生医学设备有细胞分离及播种、培养基交换、洗净、回收等细胞加工的自动化设备。
自动化设备优点是比细胞数据处理中心内手工操作，容易保证细胞加工的质量。
现在大学医院等医疗机构中，从患者取组织，骨髓液，分化细胞或间叶系干细胞后，分离培养干细胞，进行损伤的角膜或软骨、心筋等的再生临床研究。
