【文章內容簡介】 產業(yè)重大專項；四是充分發(fā)揮國家生物產業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會的作用，為開展生物產業(yè)“十二五”規(guī)劃研究做好準備?！　鴦赵涸谏显轮械某諘h上原則性通過《促進生物產業(yè)加快發(fā)展的若干政策》，以生物醫(yī)藥、生物農業(yè)、生物能源、生物制造和生物環(huán)保產業(yè)為重點，將生物產業(yè)培育成為中國高技術領域的支柱產業(yè)。會議表示，今明年中央將投入628億元(人民幣，下同)推動包括轉基因生物新品種培育，重大新藥創(chuàng)制，愛滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治在內的11個科技重大專項的實施。　　○六年至○八年，中國生物醫(yī)藥產業(yè)實現總產值保持年均25%的高增速，其中22個國家生物產業(yè)基地實現產值占全行業(yè)產值66%，成為此次國際金融危機中抗風險能力較強的亮點行業(yè)。武漢生物產業(yè)振興工作座談會在東湖高新區(qū)召開。來自國家納米藥物工程技術研究中心、武漢大學病毒學國家重點實驗室、武漢健民、華中科技大學藥學院、省中醫(yī)學院的5位咨詢專家建言，要加大政府扶持和研發(fā)投入、通過產學研整合資源，大力發(fā)展我市生物產業(yè)。 據了解，生物醫(yī)藥為我市5個高新技術主導產業(yè)之一，%，%，已成為我市經濟增長和高新技術產業(yè)發(fā)展的重要推動力量。 聽取專家發(fā)言后，市委副書記涂勇強調，要依據產業(yè)發(fā)展規(guī)劃、依據東湖高新區(qū)國家生物醫(yī)藥產業(yè)基地、依據武漢現有基礎和比較優(yōu)勢，以產品為依托，以應用為目標，發(fā)揮特色，做大做強，讓生物經濟成為新的經濟增長點。記者從在北京召開的第三屆中國生物產業(yè)大會第二次組委會上獲悉,即將在長春市召開的本屆大會，各項籌備工作正在緊張有序地推進。做好銀企對接工作，學術交流和產業(yè)發(fā)展相結合，亮點扮靚、主題突出，將是本屆大會的特點?！　∧壳埃?、展位布局和總體形象設計已經完成。已經確定參會的商業(yè)銀行和風險投資公司有12家，各省參會的開發(fā)銀行分行８家，吉林省內各分行也將組織參會。簽約儀式、銀企業(yè)對接、科企對接、成果發(fā)布會的框架方案已經完成。國家發(fā)展和改革委員會辦公廳下發(fā)《關于當前推進高技術服務業(yè)發(fā)展有關工作的通知》，要求各地重點培育生物技術服務等高技術服務行業(yè)?！　　锻ㄖ氛f，高技術服務業(yè)是高技術產業(yè)的重要組成部分和增長引擎，對于推進產業(yè)結構優(yōu)化升級、提升產業(yè)競爭力具有重要支撐作用，也是實現“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉變的迫切需要。高技術服務業(yè)主要包括生物技術服務、信息技術服務和科技成果轉化服務等知識和人才密集、附加值高的相關行業(yè)。其中，各地要大力發(fā)展臨床前研究、藥物安全性評價、臨床試驗及試驗設計等專業(yè)化第三方服務，降低創(chuàng)新成本，提高創(chuàng)新效率；充分發(fā)揮現代中藥、基因技術等研發(fā)優(yōu)勢，大力發(fā)展具有中國特色的藥物研發(fā)外包服務；開展生物數據挖掘工作，建立生物信息共享體系，實現生物數據資源共享，為生物產業(yè)的快速發(fā)展提供關鍵數據資源和技術支撐服務。 生物技術(biotechnology)是指用活的生物體(或生物體的物質)來改進產品,改良植物和動物,或為特殊用途而培養(yǎng)微生物的技術?，F代生物技術是在傳統(tǒng)生物技術基礎上發(fā)展起來的,以DNA重組技術的建立為標志,以現代生物學研究成果為基礎,以基因或基因組為核心,生物技術產業(yè)以基因產業(yè)為核心,并輻射到各個生物科技領域。利用生物特定功能通過現代生物技術的設計方法和手段,改變動物體內生理生化反應和物質代謝過程。生物技術包括基因工程、酶工程、細胞工程、發(fā)酵工程和蛋白質工程。1　生物技術研究領域　基因工程 基因工程是利用DNA重組技術進行生產或改造生物產品的技術。是將外源的或是人工合成的基因即DNA片段(目的基因)與適宜的載體DNA重組,然后將重組DNA轉入宿主細胞或生物體內,以使其高效表達,而獲得基因產物。基因工程技術是現代生物技術的主體?！∶腹こ?酶工程就是利用酶、細胞器或是細胞所具有的催化作用,在一定的生物反應器中,將相應的原料轉化成所需要的產品。它是酶學理論與化工技術相結合而形成的一種新技術。包括酶的固定化技術、細胞固定化技術、酶的修飾改造技術及酶的反應技術等?！〖毎こ?細胞工程是生物工程的一個重要方面。它是應用細胞生物學和分子生物學的理論和方法,以細胞為基本單位,在體外進行培育、繁殖新品種或是人為按照人們的設計藍圖,進行在細胞水平上的遺傳操作及進行大規(guī)模的細胞和組織培養(yǎng)。細胞工程包括細胞培養(yǎng)、細胞融合、細胞拆合、染色體操作及基因轉移等?！“l(fā)酵工程 發(fā)酵工程是指利用微生物特定功能,通過現代工程技術在生物反應器中生產有用物質的一種技術系統(tǒng)，是生物產業(yè)化過程的技術核心,無論基因工程、酶工程、細胞工程、蛋白質工程均通過發(fā)酵工程獲得具體產品?！〉鞍踪|工程 蛋白質工程是以蛋白質結構功能關系的知識為基礎,通過周密的分子設計,把蛋白質改造為合乎人類需要的新的突變蛋白質。1983年,美國生物學家額爾默首先提出了“蛋白質工程”的概念。蛋白質工程的實踐依據DNA指導合成蛋白質,因此,人們可以根據需要對負責編碼某種蛋白質的基因進行重新設計,使合成出來的蛋白質的結構變得符合人們的要求。由于蛋白質工程是在基因工程的基礎上發(fā)展起來的,在技術方面有諸多同基因工程技術相似的地方,因此蛋白質工程也被稱為第二代基因工程。2　生物技術在畜牧業(yè)上應用　遺傳育種生產中應用 (1)胚胎工程。胚胎工程技術包括冷凍保存技術、胚胎移植、體外生產胚胎、胚胎克隆和性別鑒定。胚胎冷凍技術進一步克服了胚胎移植中母畜周期的時間限制,解決了遠距離的運輸問題。目前已有鼠、兔、牛、羊等十幾種動物胚胎冷凍成功。胚胎移植就是將良種母畜配種后的早期胚胎取出移植到另一頭同種生理狀態(tài)相同種類的母畜體內,使之繼續(xù)發(fā)育為新個體。我國的“試管?！奔夹g已接近國際先進水平,在牛、羊、豬等家畜上進行胚胎移植也已獲得成功,冷凍胚胎移植技術用于牛、綿羊、山羊和家兔等已開始實現產業(yè)化。全世界每年都有大量胚胎移植牛犢出生,現在胚胎移植在奶牛業(yè)已普遍應用。體外生產胚胎的技術已經開始商品化。包括卵母細胞體外成熟、體外受精和胚胎培養(yǎng)。胚胎克隆包括胚胎分割和細胞移植,目前牛的胚胎分割已經廣泛應用,豬和綿羊的胚胎分割技術已經獲得成功。 (2)轉基因動物。轉基因動物技術是同基因手段將外源性基因導入動物染色體基因組中,使其穩(wěn)定整合并能遺傳給后代,產生具有新的遺傳特性的動物技術。Wieghart等(1990)用肝臟特異性大鼠磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因的4600bp的5’端序列導入受體豬,減緩了豬生長激素過量表達,使豬背膘厚度降低了40%～45%。近幾年來,中國農業(yè)大學動物科技學院應用基因工程技術生產原代瘦肉型豬進行繁殖,獲得二、三、四代轉基因豬215頭。轉基因豬核心群的生產水平比非轉基因豬提高20%。此后,轉基因豬、牛、羊、兔等家畜紛紛出現,并逐步走出實驗室進入生產試驗階段?！★暳瞎I(yè)生產中應用利用生物技術開發(fā)飼料資源,提高粗飼料營養(yǎng)價值,是解決我國飼料資源不足,促進畜牧業(yè)發(fā)展的重要途徑。 (1)單細胞蛋白(SCP)。SCP是指利用各種基質大規(guī)模培養(yǎng)細菌、酵母菌、霉菌、微藻、光合細菌等而獲得的微生物蛋白,是現代飼料工業(yè)和食品工業(yè)中重要的蛋白來源。SCP營養(yǎng)豐富,蛋白質含量高,可達80%,所含氨基酸組分平衡,且具有多種維生素,消化利用率高,最大特點是原料來源廣,微生物繁殖快,成本低,效益高。SCP飼料其菌體蛋白含量可達40%～80%,若加入蛋氨酸后可達90%以上,并且各種氨基酸、維生素含量豐富。每千克SCP可使母牛產奶量增加6～7kg,用含10%SCP的飼料喂蛋雞,產蛋量提高21%～35%,1噸單細蛋白可節(jié)約飼糧5～7t。 (2)轉基因植物。培育高蛋白、高油飼料品種的轉基因植物。澳大利亞科學家利用基因工程培育出一種富含蛋白質的苜蓿新品種。1970年墨西哥國際小麥玉米改良中心將Opague 2突變基因廣泛導入其他玉米種質中,通過回交和輪交選擇等程序積累了Opague 2使之變成了接近普通玉米表現型的硬質或是半硬質的胚乳,這種玉米被稱為優(yōu)質蛋白玉米,賴氨酸含量可提高70%,在20世紀80年代,我國用花藥技術培育出30余種豆科牧草。我國自1972年開始優(yōu)質玉米的選育工作,取得了非常突出的成就。 (3)酶制劑。酶制劑是從動、植物和微生物中提取制備的具有酶特性的高效生物活性物質,通常與少量載體混合而制成粉劑。應用生物技術生產的酶有:蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶、乳糖酶、植酸酶、非淀粉多糖酶、果膠酶等。大多數酶來自真菌類,但最近的基因編碼已將不同的酶如β葡聚糖酶、木聚糖酶和植酸酶進行克隆。飼用酶制劑能夠消除飼料中的抗營養(yǎng)因子的有害作用,破壞植物細胞壁,促進養(yǎng)分的消化吸收,提高畜禽健康,而且能夠減少養(yǎng)殖業(yè)廢氣的排放,保護生態(tài)環(huán)境。 (4)新型甜味劑。甜味劑可以增進動物的食欲,阿斯巴甜就是通過生物技術合成的一種新型的甜味劑,它是一種二肽。初生雛雞飲用可提高初生雛雞的成活率,并可提高應激狀態(tài)下雞的采食量,改善適口性。 (5)運用生物技術處理飼料中有毒有害物質。運用生物技術脫毒是一種很有發(fā)展前景的方法。飼料中的抗營養(yǎng)因子、毒物等廣泛存在于各種飼料原料,直接或間接影響飼料營養(yǎng)物質的消化、吸收及代謝,降低飼料的營養(yǎng)價值及可利用性。由于生物技術在消除飼料中的抗營養(yǎng)因子、毒素以及在畜禽代謝過程中產生的有害物質等方面起著越來越重要的作用,飼料工業(yè)采用生物技術防治環(huán)境污染具有環(huán)保意義,生物技術產品也因此被譽為“綠色”添加劑。 (6)營養(yǎng)與基因表達調控。飼料中某些營養(yǎng)成分對動物某些基因表達有調控作用。日糧中的營養(yǎng)物質,可以通過各種途徑來調控基因的表達,影響動物機代的代謝過程,最終影響動物的生長。某些礦物質元素、維生素等均可調控某些基因的表達,如銅含量降低,白介素2基因微生物RNA量降低,鼠腎上腺中的多巴胺β單氧化酶基(DB微生物)微生物RNA及酶活性提高,但去甲腎上腺素的量卻下降。飼料中鋅缺乏,鼠腦中金屬硫蛋白基因表達降低。維生素C缺乏則降低豚鼠血管基底膜中膠原蛋白Ⅳ型的表達及平滑肌中Elastin基因的表達。3　展　望 現代生物技術在我國動物生產中的應用還處于初級階段,創(chuàng)新性成果較少,對基因的內在作用了解不夠深刻,難以構成高效表達的轉化基因。因此我們要充分利用我國的優(yōu)勢,利用國外生物技術的先進方面,加強基礎研究。提高生物技術研究水平?，F代生物技術與傳統(tǒng)的養(yǎng)殖業(yè)相結合將是未來養(yǎng)殖業(yè)的重要研究領域,必將為畜牧業(yè)高效、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展開辟新的廣闊前景。是21世紀畜牧業(yè)發(fā)展的熱點。生物技術(又稱為生物工程技術)是指用活的生物體或生物體的物質來改進產品，改良植物和動物，或為特殊用途而培養(yǎng)微生物的技術。傳統(tǒng)的生物技術是指舊有的制造醬、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品的傳統(tǒng)工藝；現代生物技術則是在傳統(tǒng)生物技術基礎上發(fā)展起來的，以DNA重組技術的建立為標志，以現代生物學研究成果為基礎，以基因或基因組為核心，生物技術產業(yè)以基因產業(yè)為核心，并輻射到各個生物科技領域。利用生物特定功能通過現代生物技術的設計方法和手段，改變動物體內生理生化反應和物質代謝過程，運用飼料加工處理新技術和研制新型飼料添加劑產品等，為人類生產出所需的各種物質，包括糧食、醫(yī)藥、食品、化工原料、能源、金屬等各種產品?，F代生物技術運用于畜牧業(yè)可以用來節(jié)省飼料，提高飼料利用率，提高環(huán)境質量，預防動物各種疾病，以達到動物生產的優(yōu)質、高產和高效，同時還可生產出一大批新型的營養(yǎng)品、保健品和添加劑。　　　一、發(fā)酵工程技術　　　　發(fā)酵工程是將微生物學、生物化學和化學工程學的基本原理有機地結合起來，是一門利用微生物的生長和代謝活動來生產各種有用物質的工程技術。該技術可用于生產抗生素、維生素等常用藥物和人胰島素、乙肝疫苗、干擾素、透明質酸等新藥，用于微生物蛋白、氨基酸和一些食品添加劑(如檸檬酸、乳酸、天然色素等)的生產，用于生物固氮、微生物飼料的生產，可用微生物來凈化有毒的高分子化合物，消除有毒氣體和惡臭物質以及處理有機廢水、廢渣等等。利用發(fā)酵法或半合成法生產的維生素有維生素C、BB1D以及β胡蘿卜素等?！　　　∵^去用化學合成法生產需要較大量的賴氨酸、蛋氨酸，成本較高，制約了其使用量和使用面。目前，微生物發(fā)酵生產及用遺傳工程技術將合成特定氨基酸的基因克隆進入微生物細胞質粒中，從而借助某些微生物增殖生產等生物技術已在用新菌種生產氨基酸過程中被應用，這些方法具有產量較高、生產周期短、成本低等優(yōu)點。Komatsubar等人在生產蘇氨酸的一些菌種以及在L賴氨酸、L蘇氨酸的生產中已成功地使用了基因傳導技術。隨著理想氨基酸模型的深入研究，將具有生產不同氨基酸的菌種或其基因按理想營養(yǎng)模式進行組裝，以期在體外或體內生產出滿足動物需求的新一代理想天然產品理想氨基酸復合制劑的研制開發(fā)，將會成為今后研制生產氨基酸的發(fā)展趨勢。日糧中添加氨基酸可以平衡氨基酸的比例，提高飼料蛋白質的利用效率，減少氮排出造成的環(huán)境污染，維生素可以提高動物機體營養(yǎng)物質的吸收代謝，維持動物生命和正常生長，在動物飼料中添加高劑量的某些維生素，可以增進動物免疫應答能力，提高抗病毒、抗腫瘤和抗應激能力，提高畜產品品質?！　　　《?、植物工程技術　　　　利用植物工程技術創(chuàng)造了一批不育系并在生產上運用，其中典型的例子是在油菜和煙草上的應用。利用生物技術可以進行植物收獲后的轉運和降低貯藏過程中植物的酶活性，減少養(yǎng)分損失；利用組織培養(yǎng)、單倍體育種、細胞質融合和基因工程等現代生物技術來提高飼料原料如禾谷類植物、植物油副產品和牧草的育種方法，改變植物種子含油量或蛋白質、淀粉含量及組分，增加飼料作物中果聚糖和可溶性糖的濃度，降低副產品的木質素含量等?！　　　?．提高飼料作物的蛋白質數量與質量。作物種子中含有豐富的蛋白質，如豆類蛋白質含量高達20％以上，禾本科作物種子蛋白質含量在10％左右，但農作物種子蛋白中必需氨基酸的組成不平衡(如豆科種子缺乏含硫氨基酸，谷物種子中普遍缺乏賴氨酸，有的還缺乏色氨酸)，嚴重降低了蛋白質的營養(yǎng)價值。目前，許多國家相繼研究和培育出了一些優(yōu)秀的高賴氨酸玉米品系，中國培育出的有“中單206”、“新玉號”、“農大107”等品系。高賴氨酸玉米又稱優(yōu)質蛋白玉米，賴氨酸含量一般在0．4％以上，蛋白質10％12