【正文】 獻(xiàn)上常見到 DNA重組、分子克隆、基因克隆、 遺傳工程等名詞與基因工程混用 , 事實(shí)上主要內(nèi)容相似 , 不同之處在于所突出的內(nèi)容有異。 (二 )細(xì)胞工程 (cell engineering) 定義 : （ 3） 現(xiàn)代概念 : 把廣義的概念擴(kuò)展， 細(xì)胞工程指 在體外條件對(duì)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖，按人們的意愿改變細(xì)胞某些生物學(xué)特性，獲得有用的產(chǎn)品或達(dá)到改良生物品種的技術(shù)。 （ 2） 植物細(xì)胞工程， 1978年培育出土豆西紅柿新物種。 蛋白質(zhì)工程定義 用 X衍射和晶體分析術(shù)了解蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系基礎(chǔ)上 ,借用計(jì)算機(jī)和分子設(shè)計(jì)輔助技術(shù)， 在 DNA分子水平上操作更換或改變其序列，達(dá)到改變蛋白質(zhì)分子氨基酸序列，實(shí)現(xiàn)人為改變蛋白質(zhì)分子形狀及功能， 使之具有新遺傳學(xué)特性。 在 80年代初， 抗體基因結(jié)構(gòu)和功能 的研究成果與 重組 DNA技術(shù) 相結(jié)合，產(chǎn)生了基因工程抗體技術(shù)。 要點(diǎn)： （ 1） 依據(jù)正常組織結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計(jì)方案； （ 2） 選擇種子細(xì)胞培養(yǎng)； （ 3） 選擇細(xì)胞外基質(zhì)、生物支架材料； （ 4） 體外構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)替代品； （ 5） 植入機(jī)體，替代病理組織。 通常認(rèn)為干細(xì)胞有幾個(gè)主要特征 （ 1）未分化的早期細(xì)胞； （ 2）具有分化成各種特定細(xì)胞的能力； （ 3）可無(wú)限地分裂增值，產(chǎn)生大量后裔 。 供體： a 芬蘭多賽特母羊 乳腺細(xì)胞 培養(yǎng) 5天 取核 b 蘇格蘭黑臉母羊 卵細(xì)胞 去核 電擊誘導(dǎo)融合 創(chuàng)造一個(gè)人造受精卵 特殊培養(yǎng) 再移植到代孕母親 (受體：蘇格蘭白臉母羊 )子宮中 出生 。 新聞公報(bào)稱 ， 目前多莉母女倆 “ 狀況良好 ” 。 因 為 ， 當(dāng)利用細(xì)胞核移植技術(shù)培育出少量轉(zhuǎn)基因動(dòng)物之后 ， 不必再利用克隆的方法 ， 完全可 以通過像多莉這樣正常懷孕生子獲得更多性能改良的下一代 。 定義 : 胚胎工程 是指把新的遺傳信息 (DNA序列 ) 用特定技術(shù) 導(dǎo)入 胚胎早期受精卵 , 經(jīng) 發(fā)育 后 , 外源遺傳信息分布到所有體細(xì)胞 生殖細(xì)胞中去 , 這種使動(dòng)物帶有 新遺傳信息 的基因轉(zhuǎn)移技術(shù)稱胚胎工程。 應(yīng)用 : （ 1） 腫瘤發(fā)生、傳染病的動(dòng)物模型 , （ 2） 新品種 :新物種研究 , （ 3） 藥物生產(chǎn)、動(dòng)物乳汁中分泌有 tPA, IX因子 , （ 4） 免疫機(jī)制研究。如基因工程藥物、同份異構(gòu)體的拆分（利用 Abzyme 特異結(jié)合、特異地進(jìn)行酶消化來(lái)完成）等。如 : 底物＋固定化酶 — → 化學(xué)信號(hào) — → 電信號(hào) — → 人視覺 — → 控制反應(yīng)。 要點(diǎn) : ① 核心是提高產(chǎn)率 , ② 過程包括 : 菌種選育、生產(chǎn)、代謝產(chǎn)物的利用。 定義 (待確定 ): 生化工程 是指為活細(xì)胞和酶提供適宜反應(yīng)環(huán)境 , 能大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)、分離、精制出所需產(chǎn)品的技術(shù)。 上游中 , 基因工程是基礎(chǔ)、核心 , 通過它才能真正按人的意向通過設(shè)計(jì)、改造、生產(chǎn)特定生物工程產(chǎn)品。 第二節(jié) 生物技術(shù)的意義及應(yīng)用 生物技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可把生物技術(shù)分為： 醫(yī)學(xué)生物技術(shù)、植物生物技術(shù)、動(dòng)物生物技術(shù)、食品生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)和軍事生物技術(shù)等。 （ 2） 糧食問題： 綠色革命 , 高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病新品種 ，單細(xì) 胞蛋白 , 農(nóng)藥、肥料。 （ 6）戰(zhàn)爭(zhēng)等災(zāi)害： 生物戰(zhàn)劑、生物恐怖。 各國(guó)政府投資逐年增加，科研人員大量投入 (美 國(guó)數(shù)十萬(wàn)人 ) 美國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況 美國(guó)生物制藥產(chǎn)品種類及數(shù)量（ PHRAM） 疾病種類 產(chǎn)品數(shù)量 疾病種類 產(chǎn)品數(shù)量 感染性疾病 39 心臟病 26 神經(jīng)系統(tǒng)疾病 28 呼吸系統(tǒng)疾病 22 艾滋病及相關(guān)疾病 19 自主免疫系統(tǒng)疾病 19 皮膚病 19 移植 13 消化系統(tǒng)疾病 11 遺傳疾病 11 血液疾病 9 糖尿病及并發(fā)癥 7 不育癥 5 眼病 3 生長(zhǎng)發(fā)育不良癥 3 骨質(zhì)疏松 2 妊娠預(yù)防 2 腫瘤疾病 175 是探索生命奧秘 , 解開眾多遺傳之謎的工具。如 : （ 1） McAb運(yùn)用 : ELISA、 IFA、 ELA、 RIA、蛋白質(zhì)免疫診斷。如基因工程構(gòu)建病毒載體導(dǎo)入正?；蛑委熛忍爝z傳病。 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn) tPA （ tissue plasminogen activator 組織型纖溶酶原激活劑，抗凝血因子 ），一個(gè)動(dòng)物一個(gè)工廠， 放牧 , 擠奶， 提取便可。 ② Abzyme、特異結(jié)合＋酶切分解。 基因工程試劑的高回報(bào) 堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子 231元 /ug 紅細(xì)胞生成素 1072元 /ug 白細(xì)胞介素 2 410元 /ug 巨細(xì)胞粒細(xì)胞集落刺激因子 1960元 /ug 胰島素 /mg 五．其他領(lǐng)域應(yīng)用 (簡(jiǎn)略 ) 農(nóng)業(yè) 第一次綠色革命是選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)良種，第二次綠色革命則是利用農(nóng)業(yè)生物技術(shù)，通過改造和創(chuàng)造，有目的獲得新良種、新產(chǎn)品。 第三節(jié) 現(xiàn)代生物技術(shù)的商業(yè)化 （一） 現(xiàn)代生物技術(shù)商業(yè)化的前景 生物技術(shù)研究的最終目標(biāo)是 生產(chǎn)商業(yè)產(chǎn)品 ，因此，與很多科學(xué)研究不同，現(xiàn)代生物技術(shù)在某種程度上是由經(jīng)濟(jì)的發(fā)展所推動(dòng)的，商業(yè)投資不僅在支撐著現(xiàn)代生物技術(shù)的研究，而且對(duì)于商業(yè)回報(bào)的預(yù)期也使人們?cè)诂F(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的早期階段積極地對(duì)它進(jìn)行投資。正是由于上述研究的成功，使得 1980年 Geech公司的股票一上市，其價(jià)格在 20min之內(nèi)就由每股 35美元升到了 89美元。 世界生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 （ 2022統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)） 全球生物技術(shù)公司 4284家 ；美國(guó) 1457家。產(chǎn)品總銷售額 200億 RMB。例如，在 1998年 1月美國(guó)得克薩斯西南醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家們宣布他們可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了人類的抗衰老基因，該基因的蛋白產(chǎn)物是端粒酶。然而，到 1994年，僅美國(guó)的醫(yī)學(xué)生物工程產(chǎn)品年總銷售額就超過了 40億美元，1992年日本的醫(yī)學(xué)生物高技術(shù)產(chǎn)品銷售額也已超過 4000億日元。昨日，四川省醫(yī)院與哈佛大學(xué)合作并首次引進(jìn)四頭基因工程豬進(jìn)入中國(guó)科研領(lǐng)域的簽約儀式舉行。 例如，在 1978年成立的 Biological公司，它是最早進(jìn)行 DNA片段合成的公司，在早期的競(jìng)爭(zhēng)過程中它曾經(jīng)占據(jù)了非常有利的地位，但后來(lái)由于經(jīng)營(yíng)和商業(yè)經(jīng)驗(yàn)等原因而關(guān)閉了。因此， Al1elix公司分為 3個(gè)子公司，一個(gè)研究農(nóng)業(yè)現(xiàn)代生物技術(shù)，第二個(gè)開發(fā)藥物，第三個(gè)制造醫(yī)療診斷試劑。 目前總銷售額超過 10億美元的生物技術(shù)產(chǎn)品主要是醫(yī)學(xué)生物制品。 三、人們對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)關(guān)心的問題（二） 第四節(jié) 現(xiàn)代生物技術(shù)與中國(guó) 雖然中國(guó)目前的現(xiàn)代生物技術(shù)研究和開發(fā)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有一定的差距，但自 1986年中國(guó)政府開始實(shí)施生物技術(shù)領(lǐng)域“ 863”計(jì)劃以來(lái)，這一領(lǐng)域已經(jīng)取得了舉世矚目的成就。 一、中國(guó)現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用成果 農(nóng)業(yè)生物技術(shù) 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是中國(guó)現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)重要方面，中國(guó)在這一領(lǐng)域中取得了明顯的進(jìn)展，大大縮短了與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，使得現(xiàn)代生物技術(shù)得到了很大程度的普及。 一、中國(guó)現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用成果（二） （ 2） 在家畜胚胎工程方面，中國(guó)已擠身于國(guó)際先進(jìn)行 列，獲得了首例核移植山羊的產(chǎn)羔成果。 一、中國(guó)現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用成果（二） 中國(guó)科學(xué)家在現(xiàn)代生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究方面取得的成果為生物技術(shù)的持續(xù)發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)，例如： 已經(jīng)從人、動(dòng)物和植物中克隆了近 400個(gè)新基因， 并闡明其中 10多個(gè)基因的功能；美國(guó)科學(xué)家與中國(guó) 科學(xué)家合作克隆的水稻抗白葉枯病基因 Xa21已在 國(guó)內(nèi)外科技界引起強(qiáng)烈反響； 新型基因工程表達(dá)系統(tǒng)以及基因調(diào)控組件與高效表 達(dá)的研究 , 總體水平已接近國(guó) 際先進(jìn)水平，有的已經(jīng) 二、中國(guó)現(xiàn)代生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究成果 處于國(guó)際領(lǐng)先地位。 在肝癌及某些疾病相關(guān)的基因的研究中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)幾 個(gè)與肝癌及血液病相關(guān)的新基因或具有新功能的已知基 因；在抗癌基因的研究中，從食管癌細(xì)胞系中分離出 3 個(gè)新的由維甲酸激活而特異表達(dá)的才 cDNA克隆。 三、中國(guó)面臨的現(xiàn)代生物技術(shù) R＆ D的挑戰(zhàn) 基因工程藥物中，研制 rhuGCSF（粒細(xì)胞集落刺激因子）有 18家公司， rhuGMCSF（粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子）有 16家