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      生物技術藥物的特征

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      生物技術藥物的特征

      生物技術藥物的特征范文第1篇

      關鍵詞:生物技術;創新;應用;發展

      中圖分類號:FQ81文獻標識碼:A

      一、生物技術的基本特征

      生物技術也稱生物工程,它是在分子生物學基礎上建立的、為創建新的生物類型或新生物機能的實用技術,是現代生物科學和工程技術相結合的產物。具體而言,生物工程技術包括轉基因植物、動物生物技術、農作物的分子育種技術、納米生物技術、重要疾病的生物治療等;基因操作技術包括人類功能基因組研究、重要動植物功能基因組研究等;生物信息技術包括生物信息的獲取與開發、加工與利用,以及結構基因組和蛋白質組學研究、藥物篩選、小分子藥物設計等;創新藥物和產業化開發上,將重點建立完善的藥物篩選體系、研制重要藥物品種、實驗室建設、藥物制劑技術等。生物技術有五個方面的特征

      1、大科學工程研究方式的出現。20世紀八十年代中期開始的基因組的研究,使得生物技術的研究從作坊式轉而進入了大科學的運作方式。基因組研究以人類基因組為代表,其研究對象是一個非常復雜的系統,要在整體上破譯遺傳信息,不可能用以前零敲碎打的方式,而是采用了其他學科的一些運作方式,包括大規模、高通量、信息化的工業運作方式。由于人類基因組計劃對產業的巨大帶動作用,引起實業界濃厚的投資興趣,投資量逐年遞增。

      2、精細分析和廣闊綜合的統一。生物技術在分子、細胞、組織、器官、整體乃至群體的多層次、全方位研究,以及生物技術與數學、物理學、化學、信息科學的前所未有的整合,使得很多生命系統復雜問題的解決出現了可能。

      3、科學進步和技術革命互為因果。生物技術的每一次突破,都與技術革命相關,科學與技術之間的界限也是越來越模糊了。

      4、基礎與應用的結合。生物技術與醫學、農學有著不可分割的聯系,是這些應用學科的基礎,也能從應用學科中獲取基礎研究的源頭活水。很多重大社會需求的問題會構成揭示自然規律的一些重大科學工程的出發點,如對艾滋病、腫瘤、人口控制、抗病蟲植物等方面的研究。

      5、產業化的速度大大加快。各種生物技術的發展,使得生物技術基礎研究到實現產業化的距離較之以往大大縮短。

      二、生物技術的創新前景

      世界生物技術在21世紀的發展取決于技術平臺的寬度和高度,預計未來將形成幾個新的生物技術平臺,這些平臺的建立,將使生物技術的發展令人難以預測。

      生物技術已有三個平臺,即DNA重組、細胞培養和DNA芯片,已經取得了相當成果,培育出了新的生物技術產業。預計在本世紀還會形成幾個新的平臺。

      1、基因組平臺。目前已有數十種微生物和4種模式生物的基因組全序列已進入數據庫,人類基因全序列草圖也剛完成,這意味著有數十萬計的基因及其編碼的蛋白質可供基因工程和蛋白質工程的操作,從而大大擴展了生物技術的產業范圍。

      2、生物芯片平臺。它是分子生物學與化學和物理領域的多種高新技術的交叉和融合。從DNA芯片延伸到含各種生物大分子的硅片最終將與納米技術相結合,使離體操作的芯片發展成為可在活體內執行某種功能的組件。

      3、細胞生物學平臺。它是克隆動物和克隆組織器官的基礎。

      4、生物信息學平臺。目前,生物信息學已經廣泛用于基因組和蛋白質組的研究,但是隨著大多數基因和蛋白質功能的闡明,將會出現一個新的發展前景,這就是在計算機上模擬細胞內和機體內的生化代謝過程,甚至模擬進化的歷程,這將使生物學真正進入理論生物學的新時期。

      5、神經科學平臺。目前,國際上正在醞釀開發神經生物學的大計劃。人類的高級神經活動如感覺、認知和思維終將在分子水平和細胞水平上被解析。除了可以預計的上述5個平臺外,還會有新的平臺出現,生物技術的發展前景是難以估量的。

      三、生物技術的應用

      生物技術作為21世紀高新技術的核心,對人類解決面臨的食物、資源、健康、環境等重大問題將發揮越來越大的作用。大力發展生物技術及其產業已成為世界各國經濟發展的戰略重點。近十幾年是世界生物技術迅速發展時期,無論在基礎研究方面還是在應用開發方面,都取得了令人矚目的成就,生物技術的研究成果越來越廣泛地應用于農業、醫藥、輕工食品、海洋開發及環境保護等多個領域。生物技術將是21世紀的主導技術之一,甚至可能引發一次新的工業革命,對人類社會的生產、生活各方面必將產生全面而深刻的影響。

      1、農業生物技術。近幾年來,國際農業生物技術發展之快,對農業產業結構的改善和產量增加的作用之大,已引起世界各國政府和科學家的高度重視。農業生物技術領域中研究最活躍的是應用轉基因技術,將目的基因導入動植物體內,對家畜、家禽及農作物進行品種改良,從而獲得高產、優質、抗病蟲害的轉基因動植物新品種,達到充分提高資源利用效率、降低生產成本的目的。

      2、海洋生物技術。海洋生物學與生物技術相結合,產生了海洋生物技術這一新的領域。海洋生物技術作為加速開發利用海洋生物資源、改良海洋生物品種、提高海產養殖業產量和質量、獲取有特殊藥用和保健價值的生物活性物質的新途徑,越來越受到人們的重視,許多國家已將海洋生物技術作為21世紀發展戰略的重要組成部分。

      3、輕工、食品生物技術。輕工、食品行業是生物技術應用的重要領域之一,主要體現在以下三個方面:一是利用生物技術進行農副原料加工直接制成商品,如發酵制品、釀造等產品;二是以生物技術產品為基礎,進行二次開發形成的新產業,如低聚糖加酶洗滌劑、高果糖漿等;三是以生物技術為手段對傳統工藝進行改造,從而降低消耗、提高產品質量。

      4、醫藥生物技術。醫藥生物技術是生物技術研究開發的熱點,近十多年來一些發達國家投放大量的人財物力研究和開發醫藥領域的生物技術,已取得新的進展,其中基因治療技術和新型生物藥劑方面的開發應用最為廣泛。

      5、其他生物技術。隨著世界生物技術的迅速發展,生物技術除廣泛應用于農業、海洋、食品、醫藥等領域外,在其他諸如環境保護、石油化工等領域也開展了大量的研究工作。

      四、生物技術產業發展趨勢

      生物技術的發展培育了一個完全嶄新的、大有前途的產業領域。生物技術投資包括公共投資和私人投資。生物技術誘發生產力的提高是公共和私人部門投資于生物技術領域的主要動因。基因組產業將成為21世紀的朝陽產業,它的巨大經濟效益吸引著投資商和企業向這一領域匯集。

      從20世紀七八十年代開始,生物技術逐漸在整個自然科學的發展中占據了“龍頭”地位。例如,20世紀末,美國的博士學位獲得者中51%從事生物技術研究;在全球500強大公司的前50位中,生物制藥企業有13家,其資本利潤率接近20%,遠高于信息產業。可見,生物技術對社會、經濟的影響是非常重要的。

      美國是現代生物技術發展較早的國家,生物技術產業已具有一定的規模,無論是在研究水平和投資強度、還是在產業規模和市場份額上,美國均領先于世界。美國擁有世界上約一半的生物技術公司和一半的生物技術專利;美國生物技術產品的銷售額占全球生物技術產品市場的90%以上。

      目前,60%以上的生物技術成果用于醫藥工業,用來開發特色新藥或改良傳統醫藥,由此引發了醫藥工業的重大變革。眾所周知,醫藥業是一項高技術產業,生物醫藥則如皇冠上的寶石,耀眼奪目卻有些可望而不可即。其原因是:它需要資金、技術大規模地投入。于是,一種能匯聚市場上一切偏好風險的投資者的資金,并將之投入到需要融資的企業中去的新型投資方式――風險投資就應運而生。

      生物技術是21世紀最具發展前景的高科技產業。我國在部分領域,如人類基因組研究及疾病相關基因研究、植物基因圖譜、轉基因動物、基因芯片、干細胞研究有明顯進展,取得了較好的成績。據有關部門預測,未來幾年中國生物技術產業的年均增長率不低于25%。雖然中國生物科技領域起步較晚,整體水平落后,但中國生物技術產業蘊含著巨大的發展潛力和美好的前景,它必將成為中國高技術產業中最具活力的成長點之一,并躋身于國際先進生物技術的前列。

      (作者單位:1,2.武漢科技大學中南分校生命科學學院;3.武漢江夏區第一中學)

      參考文獻:

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      [4]“The Biotech Investor's Bible”by George Wolff,Wiley,John&Sons,Incorporated,June 2001.

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      [7]周彥兵.“現代生物技術的應用與展望”,生物學通報,2001.4.

      [8]馬述忠,黃祖輝.“關于生物技術產業發展的若干思考”,中國軟科學,2001.8.

      生物技術藥物的特征范文第2篇

          生物經濟是以生命科學與生物技術研究開發與應用為基礎的、建立在生物技術產品和產業之上的經濟形態,是在農業經濟、工業經濟、信息經濟充分發展基礎上產生的一種新的經濟形態。生物經濟的概念最早是在2000年5月由美國管理咨詢專家斯坦?戴維斯和克里斯托弗?邁耶[1]提出,但其作為一種新的經濟形態出現則要更早一些,它是伴隨著現代生物技術而產生和發展起來的。現代生物技術從誕生開始就顯現出其巨大的應用價值和商業前景,并被迅速、廣泛地運用于農業、醫藥、能源和環境保護等領域,這直接促成了生物經濟產業的發展。近年來,隨著以基因組研究為代表的生物科技新理論和新技術的飛速發展,以及這些技術運用深度和范圍的擴大,未來生物經濟將表現出以下幾個發展趨勢:

          1.1 生物技術相關產業飛速發展,生物經濟時代即將到來

          生物經濟時代來臨的明顯特征是與生物技術產業及其相關產業的飛速發展。近10年來,全球生物產業的銷售額約每5年翻一番,許多國家生物產業銷售額年增長率高達25%~30%,約是全球經濟增長率的10倍。2005年,全球公開上市的生物技術公司的營業收入達到631億美元,生物技術產業已經成為新的經濟增長點[2]。目前,全球生物藥品銷售額達到600多億美元,在整個醫藥工業的比重從1995年的不及4%迅速上升到11%;全球轉基因農作物種植面積達到9 000萬公頃,10年間增長了50倍。全球范圍內正在研制的2 000多種生物藥物中,有80%已進入臨床試驗,6 000多例轉基因動植物經批準正在試驗。因此,美國《時代》周刊于2000年5月22日撰文指出,我們現在正處在信息經濟時代的中期,從開始到完成它大約將持續75~80年的時間,到2020年代結束。接著,人們將迎來下一個經濟時代:生物經濟時代,生物經濟將產生10倍于信息經濟的規模[1]。

          1.2 生物技術運用的深度和廣度不斷擴大,生物經濟的范圍和影響日益增大

          隨著生物技術在越來越多的行業中發揮著越來越主要的作用,生物經濟的范圍和影響日益增大。目前,生物技術的應用已遍及農業食品、醫藥衛生、化工環保、資源能源、海洋開發等各個領域,顯示了它對解決人類所面臨的食物、健康、資源、能源、環境等重大問題所產生的巨大作用與潛力。而未來還將在如下領域發揮巨大作用:①農業生物技術將推動“第2次”綠色革命,為消除世界“糧食鴻溝”提供技術可能;②醫藥生物技術推動第4次醫學革命,人均壽命將進一步提高;③工業生物技術將推進“綠色制造”,發展綠色GDP;④能源生物技術將使生物可再生能源替代化石能源,緩解能源短缺壓力;⑤環境生物技術將為“再造秀美山川”提供技術支撐,促進循環經濟發展;⑥海洋生物產業逐漸興起,促進海洋經濟的發展;⑦生物技術將在保障國家安全、防御生物恐怖威脅中發揮不可替代的作用。

          2 世界各國生物經濟的政策選擇

          鑒于生物經濟有巨大的發展潛力,世界各國政府都高度重視本國生物經濟的發展,越來越明確了生物經濟產業在國家經濟和社會發展中的重要作用及潛力,紛紛確立生物經濟的戰略地位,并制定了一系列的優惠政策,來推動生物經濟的發展。

          2.1 確立生物經濟的戰略地位,列入未來重要發展規劃

          日本成立了以首相為首的生物技術戰略理事會,并于2005年頒布了生物技術戰略大綱,詳細闡述了具體的重點戰略和實施計劃,其中還包括一些已經列入政府重點開發項目的具體計劃,如國立癌癥中心及國立循環器官疾病中心,旨在提高在檢測解析儀器的研發以及生物信息學領域的國際競爭力,針對相關疾病開展蛋白質組研究計劃。印度是亞洲高科技產業取得迅速發展的國家,在軟件產業獲得飛速發展的同時,已深刻地認識到生物經濟產生的巨大潛力,并把生物經濟作為未來高科技產業發展的重要支點。2005年3月,印度政府公布了《國家生物技術發展戰略》草案,提出了未來10年印度生物技術及產業發展的國家目標和政策措施。在人力資源開發、基礎設施建設、發展生物技術產業及貿易、生物技術園及孵化器、法規建設和科學普及等方面提出了戰略目標和具體的政策措施。

          2.2 設立高規格全局性的領導和協調機構

          日本在制造業中崛起,在信息時代相對比較落后,因此政府決定在生物經濟時代再創輝煌,提出了“生物產業立國”戰略,并將生物技術產業作為日本的四大新興產業,同時成立了以首相為首的“生物技術戰略理事會”;印度政府成立了世界第1個生物技術部;馬來西亞建立了生物技術與產業聯合會,由副總統擔任主席;泰國政府成立了“國家生物技術委員會”,由總理擔任委員會主席;美國白宮和國會成立了專門生物技術委員會來領導和協調全國的生物技術產業,委員會制定生物科技發展宏觀戰略和規劃,同時負責跟蹤生物技術的發展,并研究制定相應的財政預算、管理法規以及稅收政策來促進生物技術的發展。

          2.3 加大對生物經濟的資金支持

          生物經濟作為現代高科技產業,具有高投入、高收益、高風險的明顯特征。無論是前期的技術研發,還是產品生產和市場推廣都需要極大的投入資金。為了解決生物經濟產業高密度的資金需求,世界各國紛紛采取了各種舉措,來建立多元化的投融資渠道,加大對生物經濟的資金支持。最主要的措施是加大對基礎研究的資金支持以及建立較為完善的風險投資制度。

          2.3.1 加大對技術基礎研究的支持力度

          生物經濟作為一種高度技術依賴型經濟,生命科學和生物技術基礎研究是維系其發展的基本動力。歐美國家在生物經濟的發展中都不遺余力地加大對基礎科學的研究,使得他們在生物經濟領域始終保持著領先地位。美國是世界生物經濟第1強國,同時也是世界生命科學研發的第1強國。對基礎研究強有力的支持保證了美國在這一領域的領先地位。2003年,美國生命科學與生物技術研發經費已高達380億美元,同年美國總統布什還提出了“生物盾牌計劃”,撥款60億美元支持生物反恐研究。美國在生命科學領域的研發投入已經占據了其基礎研究總投入的49%。其它發達國家為了在生物經濟浪潮中獲得先機,也紛紛加大了對生物技術基礎研究的投入,歐盟科技發展第6個框架計劃將46%的研發經費用于生物技術及其相關領域。2001年,德國生物科技產業的科研經費為12.28億歐元,大于其銷售額,比2000年增加了71%。2004年,聯邦教研部對生物技術的項目經費增加了14.5%。隨著這項投資的增加,德國基因研究的經費僅次于美國[3]。而亞洲各國盡管對生物技術的研究起步較晚,近年來對其的研究投入也在大幅增加。例如,日本政府于2002年開始逐步加強了對生物技術方面的研究投入,并計劃今后5年內將科研預算增加1倍,達到8 800億日元。印度政府長期以來一直注重加大對生物技術研發的資金支持,2002-2003年度的研究預算為23.56億盧比,在隨后5年的預算計劃中,聯邦政府研究經費投入將達到208億盧比[4]。加大基礎研發的另一重要舉措是吸引和增加社會資本的投入。美國政府采取了一系列優惠政策來刺激社會投資,如減免高技術產品投資稅、高技術公司公司稅、財產稅、工商稅等。目前,以大公司為代表的民間高技術研究投資總額已經超過了政府資助,在生物技術產業發展中發揮著越來越重要的作用。

          2.3.2 構建順暢的融資渠道

          由于生物經濟產業具有很強的風險性,這在很大程度上阻礙了社會資本對其進行投資。為了擴大生物產業的融資渠道,鼓勵風險投資已經成為各國通行的重要舉措。(1)政府引導和鼓勵風險投資進入生物經濟領域。在風險投資最為發達的美國,政府通過各種政策積極引導資金投入生物產業。2003年,美國生物科技投資占美國風險投資總額的12.5%;2004年,這一比例增至13.5%,明顯呈現出快速增長的態勢[3]。美國風險投資對生物產業的高投入,極大地促進了美國生物產業的高速發展。2002年,印度最大的風險投資商ICICI風險資金管 理 公 司 宣 布 成 立 生 物 技 術 孵 化 基 金,資 金3 200萬美元,現在已完成多項投資[4]。(2)政府投資設立科技創新基金。1998年,英國財政部建立了3個用于支持生物技術等高技術中小企業的風險資本基金,這些基金提供的資本為2.4億英鎊。印度政府正在籌建一個10億盧比的生物技術投資促進基金,由工業發展銀行、生物技術部、發展銀行和生物技術聯盟有限公司等共同參與組建。德國聯邦教研部和聯邦經濟技術部于2001年聯合推出“面向小型技術企業的投資”計劃(BTU),籌集了30億歐元,用以滿足小型技術企業創業初期的特殊需要[5]。

          2.4 制定和完善一系列保護和鼓勵生物經濟發展的法律和政策

          2.4.1 稅收優惠

          美國各州采取多種稅收優惠手段來刺激生物經濟的發展:銷售和使用稅減免或延期,減免或允許企業延期支付購買R&D及生產資料產生的消費稅或使用稅,鼓勵企業增加R&D投入;投資稅收信貸,生物企業投資現代 化 生 產 線 時 的 稅 收 可 以 抵 扣 購 買 計 算 機 等R&D設備時的消費稅和財產稅;資本所得稅減免,投資者在售賣股票后繼續投資生物企業上市公司至少一年,部分州允許投資者緩交投資所得稅;R&D稅收信貸,允許企業將其R&D費用的一定比例用于稅收抵扣[6]。英國政府新出臺了稅制改革。為了鼓勵風險投資,英國政府對小型高技術企業的投資減免了20%的公司稅;同時還引入針對中小企業的研究開發稅務信貸,年研究開發投入超過5萬英鎊以上的企業可以享受150%的研究開發費用免稅;對研究開發投入很大但沒有盈利的新企業,其研究開發投入的80%可以作為信貸累積減免稅收,等企業盈利后再從利潤中扣除[7]。

      生物技術藥物的特征范文第3篇

      Abstract: Development prospect of biotechnology is broad. According to the forecast, in 2020, biotechnology has accounted for 26 in 56 important technologies which are closely related to human social development. Biological industry development has become a driving force, which promotes the new industrial revolution, its influence is more profound than the first three science and technology revolution, therefore, studying biology industry competition ability is of great significance to promote the development of China's bioindustry.

      關鍵詞: 生物產業;競爭力;戰略

      Key words: biological industry;competitiveness;strategy

      中圖分類號:F062.9 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)21-0006-02

      0 引言

      生物技術產業,包括生物農業、環境、技術產業和醫藥等,這是一個逐漸發展起來的巨大的產業群,生物技術是其基礎。目前,醫藥領域是生物技術的主要應用領域,以世界為范圍來看,生物技術成果在醫藥開發的應用率高達70%。生物技術產業作為一種新的產業,替代了信息產業,在世界經濟體系中處于主導地位。生物科學和技術最近幾年以及現在正努力取得的成就,是證明21世紀成為一個生物技術時代的有力證據。

      1 生物技術產業競爭力

      筆者以為,生物產業競爭力指的是該產業歸屬地的相對優勢和市場競爭的絕對優勢相結合,是以國際產業競爭力內涵以及生物技術產業的技術特點為出發點來看的,它是在排除了貿易壁壘這一假設條件之后的國際自由貿易條件下,一個國家的生物產業憑借其具有比較優勢的高生產力,面向國際市場,根據包括生產性消費的消費者以及購買者的需要,對其提供更具針對性的的生物技術的服務和產品,并且具有持續盈利的能力。這個定義由以下兩個部分組成:生物產業的生產能力和盈利能力(市場力)。根據競爭范圍的不同,生物產業競爭力可以分為產業國際和國內區域兩種競爭力,而本文所研究的是其國際競爭力。以下五個基本含義構成了生物產業競爭力的概念:①指的是此市場有開放性和競爭性兩個特性;②它的競爭力本質上是一種較量,是一個國家與其它國家生物產業工作效率(生產率)的比較;③它的競爭力體現在兩個方面,一是指提高市場占有率和令消費者滿意,這是消費者價值的體現;二是指企業自己盈利和發展的實現;④競爭力具有非偶然性和持續性兩個特征;⑤它的決定因素有多個方面。

      2 我國生物產業發展面臨的機遇和挑戰

      生物技術藥物的特征范文第4篇

      生物技術已經深入中藥研究和開發的各個領域,在高質量中藥天然藥物原料的研究生產及中藥材資源可持續利用中發揮著極大的作用。

      【關鍵詞】 生物技術;中藥現代化;應用;綜述

      Abstract:Biotechnology has entered all fields of TCD research and development, exerting great function in research and production of highquality natural medicinal raw materials and sustainable utilization of Chinese herbs resource.

      Key words:biotechnology; TCD modernization; application; review

      中醫藥學是我國在自然科學領域最有特色的學科之一,中藥現代化就是將傳統中醫藥的優勢和特色與現代科學技術相結合,把中藥推向國際化。生物技術作為一種綜合了生命科學與多種現代科學理論與研究手段的高技術,在21世紀將對生命科學的各個領域產生十分深遠的影響。

      1 生物技術在高質量中藥天然藥物原料的研究生產及中藥材資源可持續利用中的應用

      生產具有國際競爭力的現代中藥,其前提是有高質量的中藥原料。現代中藥必須嚴格保證所用的藥材原料無污染,農藥殘留和重金屬含量在十分安全的范圍內,藥效物質基礎的含量穩定、可靠并有嚴格的質量標準。我國中藥資源達1.2萬余種,這些中藥材中部分涉及到珍稀瀕危物種,因此對珍稀瀕危中藥材的挽救、保護與合理利用迫在眉睫。遷移珍稀瀕危動、植物至飼養地和植物園是保存物種的重要方法,建立相應的基因庫用于保存動植物的基因,考察物種的變異具有重要意義。

      就中藥材栽培而言,GAP的實施已成為業內共識。基因技術在這方面正在逐漸發揮重要作用,如中藥材優良品種選育、道地性藥材遺傳特征分析、抗性基因的轉基因藥用植物等。

      應用RAPD技術對南北蒼術間的差異進行了分析,認為蒼術的道地性是在遺傳和生態兩因素長期復雜作用下形成的遺傳和化學成分有穩定差異的居群[1];李萍等將5srRNA基因間區序列的變異用于對金銀花藥材道地性的分析[2]。有報道用轉基因植物可生產外源基因編碼的產物(如a栝蔞素、干擾素等),隨著表達效率的提高和受體植物范圍的不斷擴大,將有可能在傳統中藥材中加入有用的新遺傳特性,增加植物的抗病能力等,這將為中藥材的綠色栽培奠定良好的基礎[3]。

      2 細胞工程技術為中藥人工資源的開發提供了有效途徑

      作為中藥和天然藥物發揮藥效活性的物質基礎,天然活性成分往往含量很低,而天然野生資源隨著藥物的開發利用儲存量不斷下降,其原料來源能否滿足批量化生產的需求,是所有天然創新藥物開發所面臨的重大難題,也是高水平中藥能否廣泛應用并走向世界的瓶頸。因此,針對特定有效成分或組分生產的中藥人工資源開發生產技術引起了研究者的極大關注。為合理利用其資源,可利用生物技術的方法和手段進行一些珍稀瀕危品種的快速繁殖,研究其在自然或人工控制條件下個體更新的速率及規律等,如石斛試管苗的快速繁殖。

      發酵工程利用生物細胞在人工條件下的快速增殖與次生代謝產物的產生,為人工資源的生產提供了技術平臺。目前,以冬蟲夏草菌發酵生產的菌絲體及產物已形成產業化規模,并有相應的下游產品暢銷。

      以微生物、植物、動物細胞為反應器,進行天然活性物質的生產和加工,也已引起研究者的極大興趣,以此推動的天然產物的生物轉化和生物合成研究與開發,在國內中藥研究和開發中的作用正為更多的研究和生產部門所重視。許建峰[4]等利用高山紅景天培養細胞生物轉化外源酪醇生產紅景天苷。紫杉醇作為一種作用機理獨特的天然抗癌藥物,自發現以來受到了人們的廣泛重視,但其在植物紅豆杉中的含量極低,而紅豆杉生長緩慢,資源匱乏,因此嚴重限制了紫杉醇的進一步開發應用。為此,近年來各國科學家在尋找及擴大紫杉醇的藥源途徑上進行了大量的工作。甘煩遠等對紫杉醇的研究進行了綜述,通過兩篇綜述所反映出的研究內容可以看出為解決紫杉醇的資源問題。全世界的科學家分別從篩選高產紅豆杉栽培品種、微生物生物合成、化學合成、生物合成途徑探索、生物合成關鍵酶的發現及其基因表達等多途徑進行資源研究,而這些研究中生物合成與生物轉化技術起著極為重要的作用。

      3 酶工程是中藥活性成分生產追求的最佳技術手段之一

      就療效確切的單一天然活性成分而言,能夠通過工業化生產獲得天然結構復雜的單一產物是人們追求的目標,但天然化合物結構復雜,常有多個不對稱碳原子,合成難度較大或合成條件苛刻;而酶工程為這類成分的獲得提供了新的途徑。如金東史等利用酶轉化方法將人參中的主要皂苷成分轉化成含量只有十萬分之幾的人參皂苷Rh2,并達到了月產30kg的生產規模[5]。

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      4 生物技術為提高中藥品質評價水平提供了新的實驗方法

      中藥材是中藥研究開發的基礎,基礎的質量標準無法控制,以后的研究和開發均屬無本之木,其質量標準的制定也就失去了意義。中藥材的質量控制主要應包括兩個方面的內容,一是品種的控制,主要是解決真偽的問題。其二中藥材的有效物質是次生代謝產物,其積累主要與其合成關鍵酶的表達及表達量等有關。因此建立合理中藥材的生產和質量評價體系將對中藥現代化尤為重要。

      基因分子標記技術在中藥品質評價中的應用,使中藥材鑒定的方法從傳統的形態表征分析推進到對生物遺傳物質的分析。在中藥的分子鑒別研究中目前主要有以下一些方面:(1)基于PCR方法的DNA分子標記技術,如RAPD、AFLP等;(2)基于分子雜交的DNA分子標記技術,如RFLP;(3)基于DNA序列分析的分子標記技術,如DNA直接測序法、PCRRFLP法[6]。利用這些基因鑒別方法對了解和分析藥用動(植)物的遺傳特性、基因與藥材產地、化合物積累的相關性等均具有重要意義。

      5 生物技術為中藥和天然藥物新藥研究與開發提供了新的工具和途徑

      中藥新藥的研發是中藥現代化和國際化的關鍵,要研制符合國際標準規范的現代中藥,應用現代先進的科學技術勢在必行。

      5.1 生物芯片為中藥新藥分子水平的機理研究提供依據:中藥鑒定基因芯片,可以對中藥材的產地、質量進行鑒定;可以搞清楚中藥作用的分子機理,篩選出中藥有效成分。

      5.2 生物轉化及生物組合化學為以天然活性成分為先導化合物發現新藥提供了新的思路與方法:生物轉化技術可以彌補化學合成的不足,1997年Khmelnitsky利用鹽活化生物催化劑脂酶,成功地在有機相中進行了紫杉醇系列衍生物的生物合成。由此可見,生物轉化技術在以天然活性成分為基礎的創新藥物研究與開發中具有重要的意義。

      5.3 生物技術為天然微量活性成分的生產提供了新的技術平臺:中藥中微量高效成分的研制開發一直是困擾醫藥產業界的核心問題,利用定向生物轉化技術可將天然藥物中的高含量成分轉化成微量高活性成分,因此大大提高微量成分的含量,使其達到產業化的要求。如研究發現多種微生物能定向地將含量較高的喜樹堿轉化為10羥基喜樹堿。丁家宜等利用人參毛狀根成功地實現了對羥基苯醌生物合成天然熊果苷。

      5.4 物技術實現天然結構復雜活性化合物的結構修飾:天然活性成分的研發中還有一個難以解決的問題,即天然活性成分常常體內外藥效學活性差異較大,其中一個重要因素是其在體內吸收不好,導致生物利用度太低。利用生物技術實現天然結構復雜活性化合物的結構修飾,對提高這類成分的生物利用度,進而實現產業開發具有重要意義。

      綜上所述,生物技術已經深入中藥研究和開發的各個領域,雖然大多數研究尚處于起步階段,但其影響正在不斷擴大,所顯示出的潛在社會價值和經濟效益也日益得到重視,生物技術將深入到中藥新藥研制的各個環節。正確利用現代生物技術合理地解決中醫藥現代科學研究和產業開發中的重要問題,必將有力地推動我國的中醫藥現代化和國際化進程,為加入WTO后的中國民族產業的國際競爭注入活力。

      【參考文獻】

      [1]郭蘭萍,黃璐琦,王敏等.南北蒼術的RAPD分析及其劃分的初步探討[J].中國中藥雜志,2001,32(9),32(9):834837.

      [2]李萍,蔡朝輝,邢俊波.srRNA基因間區序列第變異用于對金銀花藥材道地性研究初探[J].中草藥,2001,32(9):834837.

      [3]Kuehne,A.R.,Sugii,N.Transformation of dendrobium orchidusing particle bombardment of protocorms[J].Plant Cell Reports,1992,11(8):484488.

      [4]許建峰,蘇志國,馮樸蓀.利用高山紅景天培養細胞生物轉化外源酪醇生產紅景天苷的研究[J].植物學報,1998,40(12):11291135.

      生物技術藥物的特征范文第5篇

      [關鍵詞]提升;生物工程;辦學優勢;方法分析

      [中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)11-0159-02

      解決當代人類所面臨的人口增加、資源的匱乏、環境污染加劇、疑難病的治療等重大問題,需要依賴生物技術的發展和應用。基于此,作為高新技術重要組成部分的生a物技術,正受到世界各國政府和社會各界的重視,全球性的生物技術熱由此形成。化工學院生物工程專業自2000年成立以來,雖經歷一段時間的快速發展,但目前仍存在著師資力量相對薄弱、發展定位不清等問題。本文試圖通過構建特色專業人才培養體系、整合教學資源、實踐教學模式改革等方式來形成特色明顯的產、學、研相結合的教學體系,提升本專業的辦學優勢。該研究也可為其他礦業類綜合性高校生物工程專業辦學提供思路和參考。

      一、生物工程的學科概況

      生物工程是一個新興學科,它以人類生物產品需求為導向,融合生物學、化學、物理學和工程學的理論和方法,系統性地設計、優化和改造生物體系與功能,著重解決生命科學研究成果產業化所面臨的技術與工程問題,以推動生物產業健康發展。

      生物工程因其獨特的研究對象而有別于其相關學科,其具有以下特點。一是借助于工程學技術,以生命科學研究成果為對象、以實現成果轉化和應用為基本任務,從而使該學科具有明顯的工程產業特征。二是通過基于生物學原理的創造和設計,緊密結合工程學的技術手段,大規模的生產出各種對人類有益的生物產品,具有應用技能與理論設計、創造融合互生的學科特質。三是該學科在當代科學技術發展中廣泛融合生命科學、化學以及物理學理論和工程技術問題,是基礎科學與工程技術交叉最具特征的學科之一。

      生物工程產業隨著20世紀40年代起抗生素、氨基酸、有機酸等的工業化生產而逐步形成,早期以發酵產業為主。自20世紀70年代基因重組技術和以單克隆抗體技術為代表的現代生物技術的形成,為解決隨之產生的工程與技術問題,生物工程進入了一個新的階段,逐漸形成了微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程等研究理論與方法,于是生物工程成為了一門獨立的學科,并隨著生命科學的發展而迅速發展。生物工程正在成為發展最快、應用最廣、潛力最大、競爭最為激烈的領域之一,也是最有希望孕育關鍵性突破的學科之一。而生物工程產業作為一個正在崛起的主導性產業,已成為產業結構調整的戰略重點和新的經濟增長點,將成為我國趕超世界發達國家生產力水平,實現后發優勢和跨越式發展最有前途、最有希望的領域。

      二、生物工程的學科內涵

      生物工程學科的核心是研究和開發基于生物學理論基礎上的系統工程技術問題。本學科的主要特征是利用細胞或酶特有的代謝和轉化特性進行物質的加工與轉化,運用現代生物技術對生物體與生物分子進行改造,建立優化的生物過程與工藝實現先進生物制造。

      細胞培養與代謝工程、生物催化與轉化工程、合成生物技術與系統生物工程、生物藥物與材料工程、生物資源與環境工程等高新生物工程技術已成為推動世界新技術革命的重要力量。隨著基因藥物、基因治療、轉基因作物、生物材料、生物能源、生物礦物技術等一大批高科技含量的產品在市場顯露出強大生命力,生物工程產生了巨大的社會效益和商業價值。

      三、礦大生物工程專業的學科發展現狀

      礦大生物工程專業十多年來始終以跟蹤生命科學與技術國際前沿和適應市場經濟需要為基準,隨著學科的發展,專業的內涵從傳統發酵工程拓展到了生物工程的整個領域,通過學科交叉形成了以生物工程上游、中游與下游技術緊密結合為主要特征的工業生物技術專業特色。

      該專業存在的不足是,在礦業類綜合性高校中,生物工程專業還屬于非優勢專業,且存在著師資條件相對薄弱以及發展定位不清等問題;其專業課設置不是很合理,生物技術專業課及化學、化工知識學習深度均有限,本科畢業生勝任未來工作所需的科目較多,學業較重,要想學好學精需投入大量精力;本科畢業工作前景不是十分明朗,相關就業領域要求較高學歷,故多數畢業生選擇進一步深造學習,就業者一般從事層次較低的傳統生物技術工作或轉行從事其他工作。

      四、提升礦業類生物工程專業優勢的方法分析

      礦大生物工程專業可依托學校的國家級潔凈能源中心、低碳能源研究院及生物工程碩士學科點,以培養學生實踐能力和創新精神為核心,形成學科建設―專業建設―課程建設相互促進的格局,逐步將中國礦業生物工程專業建設成為“緊密結合區域經濟建設及礦區生態服務建設,培養高素質應用型生物工程產業人才”的特色鮮明的本科專業,加強對周邊院校生物工程專業的示范引導作用,吸引更多國內高水平的生物工程專業人才來本專業任教,形成區域產業人才培養的孵化器。

      (一)構建特色專業人才培養體系

      生物工程專業是在化學、化工、藥學、環境科學、生物冶金、生物脫硫和工程學基礎上發展起來的新興交叉學科,具有綜合性、實踐性強等特點。在課程體系的建設過程中應重點做好以下幾方面的工作。

      1.完善具有鮮明特色、科學的人才培養方案。通過與本專業屬地礦業生物技術企業的結合,在培養目標方面充分考慮礦業生物技術企業快速發展的實際需求,使培養方案具有一定的前瞻性,突出人才的專業特色培養。

      2.生物工程專業還應緊密結合華東區域經濟發展及屬地礦業生物技術公司發展的特點。生物工程專業還應結合中國礦業大學的校情,考慮周邊礦業生物技術企業發展的需要,設置一些相關課程服務于礦物生物技術的設計與改造;礦物生物分析、礦物生物處理技術;礦區環境生物修復;礦區廢棄物的生物轉化與循環利用、生物能源的開發以及這幾個層次的技術在許多礦業問題中同時交叉應用。

      3.建立礦業大學特有的學生培養成熟度能力模型,客觀評價學生綜合素質。

      4.構建畢業生質量評價監控體系,實施綜合評價。建立健全畢業生跟蹤機制,與企業共同尋找理論教學與工程實際應用的結合點,完善畢業生的質量監控體系。

      (二)形成一支綜合素質高,學術水平高的教師隊伍

      生物工程專業應努力建造一支結構合理、學術水平較高、工程能力較強的教師隊伍。可借鑒礦大化工學院過程控制專業的成功辦學經驗,多方面整合生工教師隊伍。

      1.將低碳能源研究院的一些教師納入生工教師隊伍中來,因為其研究內容切合生物工程發展的最新狀況。根據生工能源的發展方向,可將其聘為生工的名譽教師,負責講授新技術和創新研究的一些課程,從而壯大教師隊伍,強化學術交流,增強生工專業學生的自豪感。

      2.融合環測學院環境工程的一些教師,尤其是負責講授環境微生物學的一些教師,可邀請他們為生物工程專業的學生授課,也可將其納入生物工程的名譽教師。這樣既能壯大教師隊伍,又不會造成成本開支的大幅上升,師生比才會趨于合理。

      3.聯系南京某高校的大牌教授,聘請他們為我院榮譽教授。多數礦大生物工程專業的教師與南京某高校教師淵源頗深,學術交流來往密切,可聘請在業內影響較大的資深教授作為生工專業的榮譽教授,定期為生物工程專業學生來校講學,強化學術交流氛圍。

      (三)構建新型實踐教學體系

      實習是實踐教學體系及高校人才培養計劃中的重要組成部分,是提高人才培養質量和促進理論與實踐相結合的重要實踐教學環節,同時也是推進素質教育、培養學生創新精神、提高學生實踐能力的重要過程。通過實習,可以使學生獲得生產實踐知識和技能,鞏固所學理論知識并使其與生產實踐相結合,培養學生團結協作,不斷提高學生分析和解決問題及獨立工作的能力。為進一步加強對實習教學工作的組織領導和科學化管理,不斷提高實習教學質量,學校大幅度地提高了認識實習、生產實習、畢業實習及其他各類教學實習的經費。

      1.實習應體現“就地就近、互惠互利、專業對口、相對穩定”的原則,探索學院與實習單位建立“實習-見習-就業”的校企合作模式。

      2.實踐教學體系還應形成“基礎―綜合―設計―創新”逐步推進、“啟發―引導―討論”和“發現―論證―研究”方法結合的實踐教學新模式;構建“實驗―實踐―實習”相互補充、“課內―課外、校內―校外、教學―科研”相結合的實踐教學方法。

      3.努力尋找生物工程專業建設與區域經濟發展、礦區經濟發展相結合的切入點,提出“寓教于研,以研促教,研教融貫,教研相長”的理念,形成校內外基地互補、產學研基地結合的實踐教學基地新模式,強化了學生工程實踐能力。

      [ 參 考 文 獻 ]

      [1] 馬越,廖俊杰.現代生物技術概論[M].北京:中國輕工業出版社,2007.

      [2] 國務院學位辦提供的《一級學科》和《博士、碩士學位基本要求》征求意見稿[Z].學位辦[2012]54號.

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