【正文】 不同基因不同的 B淋巴細(xì)胞合成不同的抗體。 Herbert Boyer and Stanley Cohen opened the door to geic engineering and laid the foundations for gene therapy and the biotechnology industry. For these outstanding achievements, the two collaborators received the $500,000 LemelsonMIT Prize in 1996. Herbert Boyer Stanley Cohen 這是 人類歷史上第一次 有目的的基因重組的嘗試。 （ 4）生產(chǎn)周期長，費(fèi)用高，產(chǎn)量低，效率差。 但是，傳統(tǒng)生物技術(shù)仍然的有其一定局限性。 （二） 生物技術(shù)研究的主要目標(biāo) 在利用微生物生產(chǎn)商品的整個過程中，生物轉(zhuǎn)化這個環(huán)節(jié)是條件最難優(yōu)化的一個環(huán)節(jié)。 20世紀(jì) 30年代到 70年代這一時期 抗生素 工業(yè)、 氨基酸發(fā)酵 和 酶制劑 工程相繼得到發(fā)展 ,更為突出的是 植物組織培養(yǎng)技術(shù) 日臻完善。發(fā)酵過程必須在一個大的生物 反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，反應(yīng)器容積通常大于 l00L。 （ 1）主要包括以下三個步驟： 第一步：上游處理過程。當(dāng)時人類用發(fā)方法制備酒、醋、醬及食品等，此時主要是生物技術(shù)的經(jīng)驗階段。 （ 4）有目的產(chǎn)品 : 目的產(chǎn)品有三新特征 : 新遺傳功能、 新遺傳性狀、新物種 要有合乎人類所需的工業(yè)、 農(nóng)業(yè)、 醫(yī)療和食品產(chǎn)品。 現(xiàn)代生物技術(shù)定義： 以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ) , 把生物體系與工程學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起， 按照預(yù)先的設(shè)計，定向地在不同水平上改造生物遺傳性狀或加工生物原料 , 產(chǎn)生對人類有用的新產(chǎn)品 (或達(dá)到某種目的 )之綜合性科學(xué)技術(shù)。 定義 “生物技術(shù)”這個詞最初是由一位匈牙利工程師Karl 生物技術(shù)學(xué)科的地位 生物技術(shù)是世界新技術(shù)革命的主角之一 , 生物技術(shù)與新材料、信息技術(shù) (包括微電子、計算機(jī) )一起已成為新產(chǎn)業(yè)革命三大支柱； 陽光技術(shù)，朝陽產(chǎn)業(yè)，黃金工程，倍受世界各國重視。 科學(xué)技術(shù)與學(xué)科 19世紀(jì)： 細(xì)胞是生命的基本單位。 細(xì)胞學(xué)說： 細(xì)胞是動植物結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，一切生命現(xiàn)象都是以細(xì)胞為基礎(chǔ)表達(dá)的。 21世紀(jì)是生物生命世紀(jì) ， 生物技術(shù) 將成為21世紀(jì)高技術(shù)革命的核心內(nèi)容。 Ereky于 1917年提出的。 概念要點(diǎn) : （ 1） 對象 是具遺傳特性有生命物質(zhì) :包括病毒、細(xì)菌、 植物、動物、直到人類。 （ 5）高新技術(shù)起重要作用。并形成產(chǎn)業(yè)。 第二步：發(fā)酵和轉(zhuǎn)化。 可連續(xù)生產(chǎn)某一個目的產(chǎn)品，比如抗生素、 氨基酸或蛋白質(zhì)等； 第三步： 下游處理過程 所需目的產(chǎn)物的純化過 程，人們既可以從細(xì)胞的培養(yǎng)液個純化， 也可以直接從細(xì)胞中純化。 （二） 生物技術(shù)研究的主要目標(biāo) 生物技術(shù)研究的主要目標(biāo)是 （ 1）最大限度地提高這 3個步驟的整體效率； （ 2）同時尋找一些可以用來制備食品、食品添加劑和藥物的微生物。通常用于大規(guī)模生產(chǎn)的培養(yǎng)條件往往不是自然條件下微生物的最佳生長條件。 （三）傳統(tǒng)和近代生物技術(shù)的特點(diǎn) （局限性） （ 1）主要通過微生物初級發(fā)酵獲得產(chǎn)品，僅僅局限在微 生物發(fā)酵和化學(xué)工程領(lǐng)域。 （四）現(xiàn)代生物技術(shù)的產(chǎn)生 在 1953年 Watson和 Crick發(fā)現(xiàn) DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 1973年 DNA重組技術(shù)的誕生意味著現(xiàn)代生物技術(shù)階段的開始。雖然這兩位科學(xué)家在這次實(shí)驗中沒有涉及到任何有用的基因，但是他們還是敏感地意識到了這一實(shí)驗的重大意義，并據(jù)此提出了“ 基因克隆 ”的策略。當(dāng)機(jī)體受抗原刺激時，抗原分子上的許多決定簇分別激活各個具有不同基因的 B細(xì)胞。 抗原決定簇（ antigenic determinant）： 決定抗原性的特殊化學(xué)基團(tuán)。 （ 4）而受 DNA重組技術(shù)的影響最為深刻的生物技術(shù)領(lǐng)域，迅 速完成了從傳統(tǒng)生物技術(shù)向現(xiàn)代生物技術(shù)的飛躍轉(zhuǎn)變，從 原來的一項鮮為人知的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)一躍而成為代表著 21世紀(jì) 的發(fā)展方向、具有遠(yuǎn)大發(fā)展前景的新興學(xué)科和產(chǎn)業(yè)。 三、生物技術(shù)的特點(diǎn) (八高一低 ) 高水平 ： 學(xué)科具有先進(jìn)性，是知識、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè) , 處分子水平、新技術(shù)前沿。 高風(fēng)險 ： 上述原因造成一定風(fēng)險，加上技術(shù)風(fēng)險帶來高 風(fēng)險。 高控性 ：采用工程學(xué)手段，易自動化、程控化及連續(xù) 化生產(chǎn)。生物技術(shù)在解決人類面臨眾多難題上是沒有任何產(chǎn)業(yè)可比的。 遺傳工程 (原來的一種籠統(tǒng)概念，現(xiàn)已不用 ): 其基本含義是指對不同來源的物質(zhì)， 人工體外操作，重新組合，定向改建，獲得具有新遺傳性狀的新物品之技術(shù)。 定義 基因工程 ： 基因工程是指 在體外對 DNA進(jìn)行切割、拼接，使遺傳物質(zhì)重新組合，經(jīng)載體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中擴(kuò)增表達(dá)，獲得人類所需產(chǎn)品， 或組建新生物類型的技術(shù)。 （ 2） 狹義 淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù) : 骨髓瘤細(xì)胞＋淋巴細(xì)胞融合 (制備 McAb)。 分類 （ 1） 微生物細(xì)胞工程 , 如原生質(zhì)體融 合 , 試管菌。 (三 ) 蛋白質(zhì)工程 (Protein engineering) 對象 基因序列 —— DNA分子中改造 , 最終導(dǎo)致蛋白分子氨基酸序列改變。 (三 ) 蛋白質(zhì)工程 (Protein engineering) 對象 ： Ig 基因 定義 抗體工程 是指通過對抗體分子結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系的研究，有計劃地對抗體基因序列進(jìn)行改造，改善抗體的某些功能的技術(shù)。 定義 ： 組織工程 就是運(yùn)用工程學(xué)和生命科學(xué)原理和方法， 在了解正常和病理學(xué)組織結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系和生長機(jī)理的基礎(chǔ)上，研制生物學(xué)組織器官替代品，通過移植，達(dá)到重建、恢復(fù)、維持和改進(jìn)組織功能學(xué)科。它是各種干細(xì)胞的統(tǒng)稱。帕頓（ Dolly Parton） ①羅斯林研究所 1997年 7月宣布培育成功“多莉” 多莉出生于 1996年 7月 5日下午 5時，蘇格蘭的羅斯林研究所， 。 該研究所發(fā)布的新聞公報說 ， 多莉 1998年 4月 13日當(dāng)?shù)貢r間凌晨自然分娩順利產(chǎn) 下一只母羊羔 ， 這只取名為 “ 邦尼 ’’ 的小羊體重 。 羅斯林研究所指出 ， 多莉的生育成功 ， 對克隆技術(shù)的商業(yè)化具有非常重要的意義 。 (七 ) 轉(zhuǎn)基因動物 (亦稱 : 胚胎工程 Transgeic animal） 對象 ： 胚胎早期細(xì)胞上實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移。 (七 ) 轉(zhuǎn)基因動物（亦稱 : 胚胎工程 Transgeic animal） 要點(diǎn) : （ 1）必須有外源新基因轉(zhuǎn)移 , （ 2）在早期生殖細(xì)胞整合 , （ 3）發(fā)育成新個體中有外源基因正常表達(dá) , （ 4）可遺傳后代。 (八 ) 生物醫(yī)學(xué)工程 ( Biomedical engineering) (九 ) 生物制藥／化學(xué)制藥工程 (Biochemical pharmaceutical engineering) 生產(chǎn)對象 : 藥物 ( 活性多肽、酶、抗生素等 ) 定義 (待確定 ): 生物制藥／化學(xué)制藥工程 是指 利用現(xiàn)代生物技術(shù) , 以生物反應(yīng)器（微生物、動物細(xì)胞、植物及動物個體），大規(guī)模地制備高純度的藥物。 近年把酶電極生物傳感器也歸到酶工程范圍內(nèi)。 定義 : 發(fā)酵工程 是指利用微生物特定性狀（生長快、培養(yǎng)簡單和代謝過程特殊等） , 通過現(xiàn)代化工程技術(shù) , 快速、連續(xù)生產(chǎn)人類所需物質(zhì)的技術(shù)。 （十一）發(fā)酵工程 (Fermentation engineering) (十二 ) 生化工程 (Biochemistry engineering) 對象 : ① 生化反應(yīng)器 (反應(yīng)環(huán)境與裝置 )， ② 產(chǎn)品的分離提純技術(shù)。 注 十二大工程相互聯(lián)系 , 相輔相成。 生物技術(shù)發(fā)展迅速 , 任務(wù)內(nèi)容不斷豐富更新，應(yīng)密切關(guān)注。 一、戰(zhàn)略意義 為解決人類面臨的重大問題提供新途徑 , 帶來了希望 (國外稱之為六大危機(jī) ): （ 1）人口問題 : A）節(jié)育 : 藥、疫苗， B）優(yōu)生 : 遺傳病基因 治療。 （ 5）醫(yī)療保?。?抗衰老、防治心血管病、瘧疾、傳染病、遺 傳病。 1980年代起，生物技術(shù)長盛不衰， 公司林立， 美國達(dá) 2 000多家。 2. 疾病診斷 分子水平的診斷向更特異、敏感、快速、簡單、穩(wěn)定方向發(fā)展。 基因治療 從基因水平上對疾病基因進(jìn)行修復(fù)、替代。 1 如基因工程生產(chǎn)的生長激素釋放抑制激素： 9升發(fā)酵液可得 50mg純化產(chǎn)品，這和從 50萬頭羊腦組織中的提取物相當(dāng)。 “生物導(dǎo)彈”藥物 : ① McAb— 毒素蛋白、抗癌藥、 TNF、酶等。 酶制劑基因工程 如