生物技术及其在医药中的应用
摘要：现代生物技术是70年代开始异军突起的高新技术领域，近一、二十年来发展极为神速，它与微电子技术，新材料和新能源技术并列成为影响未来国际民生的四大科学支柱，被认为是二十一世纪科学技术的核心。
关键词：生物技术，医药，应用
世界各国都看到生物技术正以其巨大的活力改变着传统的社会生产方式和产业结构，迅速向经济和社会各领域渗透和扩散，推动社会生产力的飞速发展并成为国与国之间，特别是大国之间竞争的主要手段之一。发达国家或国家集团为了争夺在世界经济上的主动地位，都把发展生物技术当作自己强国之道和新的国策，竞相制定和实施投资大，耗时长的生命科学与生物技术的发展计划，发展中的国家也相继制订计划，采取措施，组织研究与开发，以免在战略上失去机会。我国也己经采取了一系列重要措施施以加强生物技术的研究和开发，诸如推行“863”计划等足见其重视程度.生物技术学是最古老的技术，其历史几乎同少、类的文明史同时开始，随着科学技术的发展，特别是分子生物学的最新理论成就和当代尖端技术对生物技术的渗透，以及社会的需求，促使生物技术由传统技术转化为高新技术，它主要包括基因工程，细胞工程、酶工程和发酵工程，其对世界面临的重大问题—饥俄、疾病、能源及污染等—有可能提供解决办法。现代生物技术又是一项和医药产业结合极为密切的高新技术，它的发展已带给了某些医学基础学科的革命性变化，并为医药工业开辟了更为广阔的新领域。
1基因工程(亦称遗传工程)
基因工程是当代生物技术较为复杂，难度较大，也较有发展前途的一类。它包括体外基因工程(DNA体外重组)和体内基因工程(DNA体内重组)两种方式。当前人们所说的基因工程多半指的是体外基因工程。一般程序是取得所需的目的基因，将目的基因与载体连接，经过重组cDNA引入受体细胞(寄主细胞)并使目的基因的性状得以扩增并表达产生、们所需的蛋白质。
这项技术经受了实践的考验，走向了成熟，不仅运用该技术本身取得了一批令人瞩目的技术成果和理论成果，而且在该技术渗透到其他生物技术中去的同时，也取得了为数众多，用途广泛、社会效益与经济效益均十分显著的成果。目前，医药基因工程产品研制和开发大约有70多种，尤其是美国在医药基因工程产品的研制与开发已进入产业化阶段，FAD已批准了十多种重组产品投放市场。我国自70年代末期开始部署基因工程的研究于今整个局面已经有了很大发展。据不完全统计.现在大约有不下20种基因工程产品在研究开发之中，其中干扰素已投放市场，乙型肝炎疫苗已进中试阶段。
2细胞工程
细胞工程是由细胞培养和细胞融合两方面技术组成。1975年Kohler和涌lstein成功地创建了淋巴细胞杂交瘤技术，该技术被誉为免疫学的一次革命，是20世纪后20年内最重要的生物技术之一，它不但广泛地应用于改良和创新菌种，而且有效地用来开发单克隆抗体，杂合抗生素及其它生物技术医药产品。淋巴细胞杂交瘤技术是将体外不能长期生存的免疫细胞与在体外能迅速增殖的瘤细胞在聚乙二醉(PEG)作用下融合而产生杂交瘤细胞，所得的杂交瘤细胞承袭了两组亲代细胞的遗传特性，既保存了瘤细胞在体外迅速增殖传代能力，又继承了
免疫细胞合成与分泌能力。每个杂交瘤细胞只分泌一种特异性抗体，培养单个杂交瘤细胞，使之无性生殖形成细胞集落(称为单克隆)。一个克隆的杂交瘤细胞基因相同合成并分泌的特异性抗体质地均一，称为单克隆抗体(简称单抗)。迄今单抗应用已涉及医学、农业、食品、环境等众多领域内，在医学领域单抗广泛用于疾病诊断，疾病洽疗，蛋白质提纯及优生优育等方面。
3酶工程
酶工程是利用酶的催化作用进行物质转化的技术，是将酶学理论与化工技术结合而形成的新技术，也就是利用酶或者微生物细胞、动植物细胞、细胞器的特定功能，借助于工程学手段来为我们提供产品的一门科学。它的发展经历了自然酶的开发和应用一固定化酶和固定化细胞一多酶反应器一仿生技术的过程。固定化酶的制备方法包括吸附法，共价键合法，交联法、包理法和微胶囊法，所需载体按来源分为天然和人工两种。固定化酶技术的问世，在很大程度上改变了酶工程技术的面貌，固定化酶或固定化细胞正以不同规模在医药工业上应用。生物传感器是由固定化酶(或细胞、细胞器等)与适当的换能器件构成的分析系统，由于生物材料与惰性电极直接或间接作用，生物传感器分为间接与直接两大系统。酶传感器具有简单、便宜、可靠、精确等优点。已用于临床监护，环境监测和工业发酵。多酶反应器是使用生物技术工程转化为产业和生产力的关键技术，其可使产品的生产过程减少有关辅助设备条件，提高生产率，降低成本，获得最大的经济效益和社会效益。我国的酶工程研究亦获丰硕成果。中国药科大学应用酶工程技术制备治疗心血管疾病的特效药物1.6一二磷酸果糖已获成功。此外，在运用酶工程法制备L一苹果酸，L一天门冬氨酸等方面亦获重大进展。
4发酵工程
发酵工程是在拍年代发展起来的细菌悬浮培养技术的基础上进一步发展的.近年来随着固相培养技术的发展，解决了连续培养中种子添加问题，又由于高密度培养技术的发展，使培养浓度提高10倍.此技术广泛应用于医药、食品、轻工等许多领域。如抗生素、氨基酸、酒类、酱油、工业用酶等的生产。在发酵工业中，菌种的生产能力直接影响企业的经济效益，近年来，采用诱发突变，原生质体融合以及重组DNA等技术，使微生物产生其本来不能产生的次级代谢产物，为筛选新抗生素和其它微生物形成一条新的遗传学途径。
5医药中应用
医药行业是全世界公认的国际化产业，以国际最新标准化分的25种产业中，医药是国际交换最大的15类产品之一，也是预计到1995年世界各国出口量增加最快的5类产品之一。八十年代世界医药以年均10%的速度持续增长，现以达到年近2000亿美元，其国际贸易额也超过1000亿美元，是最有发展前景的高技术产业之一。世界排名前十位的医药企业的利润率都在30%左右，医药产业的广阔前景和高额利润正吸引着国际上众多的大公司，为争奇这一市场而激烈角逐，其核心就是生物技术的竞争。
目前，世界各国允许投放市场的生物技术药品约有七类，销售领约37亿美元，约占世界医药品市场的3%。据估计生物技术医药产品的销售额1995年将达招亿美元，2000年将达到150亿美元，占世界医药市场的15%.
