【正文】 統(tǒng)小型化?？偠灾@樣，你將能夠獲得更好的信－噪比，更高的通量，從而得到關于整個細胞或組織的更高質量的數(shù)據(jù)?！?為了實現(xiàn)這些目標，Ｃｅｌｌｅｃｔｒｉｃｏｎ公司開發(fā)了Ｄｙｎａｆｌｏｗ芯片，這是一種在微尺度上研究離子通道活性的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可讓細胞在一個很短的時間內暴露于各種不同的溶液環(huán)境中。Ｌｉｎｄｂｅｒｇ解釋說：“通過液體控制，我們既提高了通量，又提高了數(shù)據(jù)質量。由于數(shù)據(jù)質量提高了，這種芯片能夠讓科學家做以前不能做的實驗。”這種新型芯片還有其他潛在的應用。Ｌｉｎｄｂｅｒｇ說：“它在微液環(huán)境中能生成虛擬微型容器。你可生成一個像棋盤一樣的兩維系統(tǒng)，你可通過該系統(tǒng)來移動一個細胞或其他類型的探針。檢測時，你可使用各種不同的傳感技術，如熒光技術、電化學技術或放射性同位素技術等?！?在ＧＰＣ Ｂｉｏｔｅｃｈ ＡＧ 和Ｖｅｒｔｅｘ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ等公司將其藥物發(fā)現(xiàn)搜索工作基于基因組學之前，很多研究人員覺得基于療法的抗體應當是一塊進行研究工作的沃土。Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ公司推出Ｈｅｒｃｅｐｔｉｎ（一種基于乳腺癌療法的抗體）這一事實讓我們看到了抗體在醫(yī)學上應用的可能性。但是，幾家曾經(jīng)嘗試過這種方法的公司卻遇到了困難。為了克服這些障礙，ＭｏｒｐｈｏＳｙｓ公司專注于完全基于人體抗體的研究工具、診斷方法和治療手段的開發(fā)。該公司采用了其自己的ＨｕＣＡＬ（人類組合抗體庫）技術。該公司高級副總裁Ｄｉｅｔｅｒ Ｌｉｎｇｅｌｂａｃｈ指出：“這一技術的最大優(yōu)點是這樣一個事實：超過１００億個特異性抗體已經(jīng)存在，可以被迅速篩選。其速度之快，再加上ＤＮＡ是可以獲得的這樣一個事實，使得對任何從事抗體研究的人來說該技術都有巨大的價值，而不管他們是來自什么市場。對研究工作而言，該技術還有另一個優(yōu)勢：我們的抗體不是在動物身上產(chǎn)生的。有了ＨｕＣＡＬ，我們將不會受限于動物，我們找到抗原的高親合力結合體的幾率將會非常高。” 藥物發(fā)現(xiàn)和生物技術在歐洲的科學界正在蓬勃發(fā)展。隨著有相關需求的研究人員繼續(xù)呼吁制造商們?yōu)樗麄兯龅降膯栴}提供有創(chuàng)造性的解決方案，制造商們也將繼續(xù)努力為世界提供新的研究工具、診斷技術和治療方法?！∪毡局匾暽锛夹g的發(fā)展2003財政年度日本政府預算總額為81．79萬億日元，比上年度增加0．7％，其中與科技有關預算為3．59萬億日元，比上年度增加1．3％。按照日本第二個《科學技術發(fā)展五年基本計劃》，生命科學及生物技術仍然為重點發(fā)展領域之首。日本生物技術的主要研究領域如下：1．緊緊抓住人類基因組測序完成的機會，全力搶攻功能基因，開展個性化醫(yī)療和再生醫(yī)療的戰(zhàn)略性研究。日本在人類基因組測序中雖然只承擔了6％的任務，但是在后基因的研究LiE在全力以赴。在個性醫(yī)療方面，其主要的研究方向為：通過單核酣酸多態(tài)性研究，確定與癌癥、糖尿病等各種疾病相關的基因，從而在解明疾病基因的基礎上，利用生命體自我修復能力，尋找有效藥物和治療方案，建立個性化醫(yī)療以及預防相關疾病的基礎。其研究方法通常為：由研究機構與醫(yī)療機構合作，在征得志愿者同意后抽取大批患者人群和對照人群血樣，根據(jù)DNA檢測數(shù)據(jù)與統(tǒng)計數(shù)據(jù)的對比，確定某一基因與相關疾病之間的對應關系。如文部省的基因組科學研究推進項目、21世紀尖端生命技術開發(fā)項目、個性化醫(yī)療實用化項目、免疫與過敏研究的推進項目、單核酣酸多態(tài)性研究的推進項目，厚生省的克服癌癥戰(zhàn)略性研究、遺傳毒性研究、艾滋病對策研究，以及經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省的維持和增進健康的基礎性生物技術(研究個性化醫(yī)療、預防醫(yī)療、劃時代意義新藥，開發(fā)用于蛋白質機能解析和相互作用研究的各類儀器設備)項目等。在再生醫(yī)療方面，日本于2002年3月批準京都大學制作人體胚胎干細胞，同年4月又批準其用人類胚胎于細胞進行血管再生試驗研究。上述項目總投入382．5億日元(約合3．2億美元)。2．大力推進蛋白質的解析和研究。文部科學省從2002年度開始，連續(xù)5年實施“蛋白質3000”項目。該計劃分兩大部分，第一部分為利用eDNA對蛋白質的基本結構和機能進行快速全面地解析，具體由理化學研究所承擔。第二部分是對一些蛋白質的多樣性及特異性分別進行深入分析。由7個專題組成：①發(fā)育、分裂與DNA的復制和修復，由東京大學研究生院農(nóng)學生命科學研究科承擔；②轉錄與翻譯，由北海道大學研究生院理學研究科等承擔；③翻譯后修飾與輸送，由高能加速器研究機構物質構造研究所承擔；④蛋白質高階結構形成與機能研究，由京都大學理學研究科承擔；⑤細胞內的信息傳輸，由北海道大學藥學研究科承擔；⑥腦與神經(jīng)類，由大阪大學蛋白質研究所生體分子解析中心承擔；⑦代謝類，由大阪大學理學研究科承擔。除文部省之外，厚生省和經(jīng)產(chǎn)省也分別新設了“蛋白質機能解析與應用”和“糖鏈工程”項目。上述項目預算總額為554．7億日元(約合4．6億美元)。其中，僅厚生省的“與疾患相關蛋白質解析研究”一個項目的預算就達到416．9億日元。3．在水稻基因組解析成功之后，把觸角伸向植物基因研究。2002年12月18日在東京宣布完成水稻基因組測序，日本在這項國際合作項目中承擔了55％的測序任務。2003年1月，東大、京大宣布發(fā)現(xiàn)了能廣泛應用于水稻基因功能解析和品種改良等方面的“活動基因”。實際上，從20世紀90年代初開始，日本就利用基因靜默技術制作了5萬種基因突變水稻，然后從中發(fā)現(xiàn)了包括抗蟲害基因在內的50個基因片斷，并申請了專利。近來，日本科學家又相繼宣布用轉基因技術成功開發(fā)了低桿穩(wěn)產(chǎn)水稻新品種，以及發(fā)現(xiàn)了低蛋白水稻的基因突變機制。但是，日本并沒有把眼光僅僅停留在水稻基因的研究上，現(xiàn)在許多研究機構已經(jīng)把觸角伸到樹木基因的研究上了。其原因是，樹木對人類的生存來說與水稻同樣重要，建材、紙漿、生物量，以及減少二氧化碳，都離不開樹木。與水稻基因相比，樹木的基因較大，所以研究相對滯后。隨著分析儀器設備的不斷進步，日本的森林綜合研究所、理化學研究所等已經(jīng)開始進行與楊樹合成蛋白質相關的功能基因研究。文部省從2002年度就開始實施“植物科學研究推進”專項，農(nóng)水省則大幅度加大了對“以應用為目的的動植物遺傳子研究”項目的投入。上述兩項今年投入50億日元(約合0．42億美元)。加強生物食品和醫(yī)藥品的安全性研究。厚生省從1999年起就開始立項，開始生物技術應用食品安全性及高機能食品開發(fā)相關研究，并于今年4月公布了《克隆牛肉奶均安全》的研究報告。現(xiàn)在，厚生省正在進一步開展“食品醫(yī)藥品風險分析”研究，農(nóng)水省則設立了“轉基因技術等的安全性研究”和“瘋牛病等人畜共患傳染病防治技術開發(fā)”等項目。今年度上述三個項目預算為56．5億日元。注重納米技術、信息技術、光學技術與生物技術的融合。生物信息項目則是因應基因組研究和個性醫(yī)療研究領域龐大的信息處理需求，為提高數(shù)據(jù)處理效率、實現(xiàn)信息共享而于近年悄然興起的一個新領域和新產(chǎn)業(yè)。NEC、日本IBM等大型電子企業(yè)先后開始向生物研究機構的生物企業(yè)提供“生物信息”服務。離開生物信息技術，“個性化醫(yī)療”等項目的研究無法開展。日本在感光技術、超高速光學測量、大功率激光、CT等方面具有世界一流水平。將現(xiàn)代生命科學與上述光學技術優(yōu)勢相結合，能夠開發(fā)出一些新型儀器設備，可對生命物質的活動進行更直接的觀察。注重基礎性工作，抓緊建設國家生物資源庫。從2002年度起，日本將用連續(xù)5年的時間建立一套收集、保存和供給體系。文部省選定了理化學研究所生物資源中心等23個單位，負責以下各類資源的收集、保存和供給。實驗動物：白鼠、老鼠、果蠅、蠶、將魚、非洲爪蛙、線蟲；實驗植物：ARABIDOPSISTHALIANA、水稻、小麥、大麥、藻類、菊類、牽?；ǎ挥杏梦⑸铮翰≡⑸?、癌細胞、植物培養(yǎng)細胞；DNA：動物、植物、微生物的DNA；人類培養(yǎng)細胞：人類干細胞。其中，日本東京大學再生醫(yī)科學研究所負責承擔人類干細胞的收存。該校計劃聯(lián)合癌癥研究會、大阪府立成人病中心、順天堂大學、東京都立老人醫(yī)療中心、日本醫(yī)科大學等9個單位花5年時間采集30萬人的血液，從血液中采取DNA，對每個人基因和蛋白質差異進行解析，并在此基礎上結合患者的病歷、病狀等信息建成基因解析結果數(shù)據(jù)庫，為每個患者提供最適合的“個性化醫(yī)療”服務。全力開發(fā)與生物研究相關的儀器設備。日本政府把開發(fā)生物與信息技術相融合的儀器設備作為一個重點專項來推動。文部科學省推出了“細胞及生物體機能模擬工程”以及“融合了光學技術的生命體機能計測技術研發(fā)”等項目，還計劃投入100億日元，用5年時間開發(fā)一種能夠將利用普通電腦和工作站實現(xiàn)超級計算機運算速度“機能擴張板”。通過這項技術，只要花費2000萬日元，就可以在普通電腦或工作站上進行生物體內生命過程的模擬、基因解析和蛋白質解析等大運算量的計算。經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省的“納米生物技術”項目中，也包括了高速生化分析儀器、納米生物芯片等內容。在腦科學研究和昆蟲研究方面也很舍得投入。腦科學是生命科學領域的前沿，該項目連續(xù)兩年預算均超過100億日元。據(jù)稱日本擁有世界最豐富的昆蟲資源，農(nóng)水省將上一年度昆蟲研究預算的2．33億日元增加到今年度的5．07億日元。 我國生物技術發(fā)展加速在即 我國生物新藥研發(fā)能力分析一、新藥研發(fā)仍是中國制藥工業(yè)的痛處 擁有幾個有自主知識產(chǎn)權的新藥，已經(jīng)成為一些有實力的中國制藥企業(yè)奮斗和追求的目標。但是，中國的新藥研發(fā)，目前仍是中國制藥工業(yè)的一大軟肋。很多人將中國新藥研發(fā)水平的落后完全歸結為Ramp。D的投入太低，10億美金產(chǎn)出一個新藥的成本令絕大多數(shù)中國制藥企業(yè)望而生畏，所以科研與生產(chǎn)兩個本應緊密聯(lián)系互相依存的環(huán)節(jié)在國內企業(yè)卻是各行其道。一些專家認為，Ramp。D投入不足只是一個方面，中國與美國等發(fā)達國家的國情不同，各種費用尤其是人工費用的支出遠低于發(fā)達國家，所以中國的新藥研發(fā)成本即使是新化合物的研究成本也會遠低于美國。其實，僅僅有高的Ramp。D投入并不能保證研發(fā)群體的優(yōu)良研究狀態(tài)和研究項目的產(chǎn)出比例。從美國家庭用品公司、Pharmacia等跨國公司新藥研究和開發(fā)資料看，這些公司在高的Ramp。D投入下，都有一個層次分明的新產(chǎn)品梯隊，梯隊中包括治療作用確切、銷售前景看好的已批準上市新藥、待批準新藥和正處于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期臨床研究候選藥物，還有一大批正在進行研究的化合物。目前在中國的制藥企業(yè)中，靠廣告轟炸、一個產(chǎn)品獨闖天下者很多，具有新產(chǎn)品梯隊的企業(yè)卻極少，一些有眼光的企業(yè)家已經(jīng)意識到這一點，開始做一些后備產(chǎn)品的研究工作。那么，如何讓企業(yè)有限的研發(fā)投入發(fā)揮最有效的作用呢？要想達到最佳的研究產(chǎn)出比例還須從以下幾個方面考慮：首先，要有一個有效率的決策機構，決策機構的主要成員不僅來自研究一線的科學家，還要有高級市場分析人員和金融人士，決策不僅在于科學基礎層面，還要著眼于未來的市場前景。第二，要重視科學知識創(chuàng)新和自主知識產(chǎn)權，現(xiàn)在已經(jīng)成熟的知識產(chǎn)權管理及申報評價體系使得每一制藥公司的研究必須有自主知識產(chǎn)權，可以獲得專利保護，即使對metoo藥物而言，也應該是不侵犯其他公司的知識產(chǎn)權，基于全新結構上的metoo。由此確保未來產(chǎn)品的獨家經(jīng)營權，保證投資的回收和利益回報。第三，除努力發(fā)現(xiàn)先導化合物及相應的創(chuàng)新藥物外，還要注重化學及物理化學的研究。因為組合化學技術幾乎受到了每一個著名 制藥公司的注意或成為其基本研究的手段或方法，而化學及物理化學的研究是為了配合制劑研究。分析世界上二十大制藥公司的研究體系，他們都遵循了這些規(guī)則，并且無一例外都獲得了豐厚的創(chuàng)新藥物的產(chǎn)出。中國加入WTO后，知識產(chǎn)權保護問題使中國的藥物創(chuàng)新研究更加迫切。在強手云集競爭激烈的世界制藥市場上，“ 斜坡理論”無處不在，企業(yè)發(fā)展不進則退，沒有可以讓你停止不動的斜坡。而能否有效地推動新藥研究與開發(fā)，將決定著 中國制藥企業(yè)在國際藥業(yè)大舞臺上是未來的主角還是淡出的配角。我們期待著中國新藥研發(fā)杠桿撬動國際醫(yī)藥高端市場的那一天早日到來。二、生物科技整合，挑戰(zhàn)重重所謂的生命科學與健康醫(yī)療科學是包括信息科技、生物信息、分子生物學、基因體學、蛋白質體學、臨床醫(yī)學、人性與社會科學的集合體。生命科學的研究的目的主要是增進人類生命的品質，隨著人類基因圖譜完成定序的工作，讓人類猶如完成登陸月球一般重要的使命，但是跨出的這一步只是生命科學發(fā)展中的一小步，更大的挑戰(zhàn)正陸續(xù)顯現(xiàn)在眼前。所以在人類基因圖譜完成定序后，未來生物科技所面臨的挑戰(zhàn)是如何解開基因組中各個基因所蘊含遺傳訊息，以及如何歸納整理與遺傳訊息調控相關的mRNA與蛋白質信息，從而將代謝、發(fā)育、分化、進化等生命現(xiàn)象的生命奧妙解開，并應用這些信息開發(fā)出各種能夠增進人類生活品質與健康的產(chǎn)品。然而要將這樣艱巨的工作完成并非容易的事，除了相關的科技必須經(jīng)過審慎的整合與管理之外，政府對于科技所帶來的社會科學倫理的挑戰(zhàn)（例如胚胎干細胞的研究）以及相關法令的制定，以及新興科技所可能引發(fā)的經(jīng)濟落差加大與社會動蕩不安的問題都必須先有解決的策略，科學發(fā)展的腳步才會快速。而生物科技產(chǎn)業(yè)在這種系統(tǒng)化科學發(fā)展趨勢下要健全發(fā)展且具有競爭力，除了要有杰出的研發(fā)人員之外，相互合作的伙伴關系、創(chuàng)新性的研發(fā)策略、政府精確敏捷的輔導政策、以及企業(yè)家與創(chuàng)投業(yè)者的投入都與生技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有密切的關系。在科技整合方面，目前生命科學中相關科技的研發(fā)已經(jīng)逐漸從觀察單一基因或蛋白質等單項因子走向所謂系統(tǒng)化生物科學（system biology）整體的探討，不論是新藥的開發(fā)或是組織工程的研發(fā)，都必須應用到信息科技進行龐大的數(shù)據(jù)處理將其比對、分析并定義，因此信息的暴增以及復雜度的增加使得生物資訊在當中扮演相當重要的角色。此外，新興的奈米生物科技的發(fā)展更需要經(jīng)過各種科技的整合才能將產(chǎn)品順利開發(fā)完成（以微小化生物傳感器為例，必須有生命科學、機械、材料化工與信息等相關領域的研究人員工共同參與，才能設計出能夠監(jiān)控生理代謝變化、不會引起體內排斥反應、并能將訊息傳送至體外而由體外監(jiān)控儀器做訊息接收的微小化傳感器）。而科學研發(fā)不僅是在企業(yè)界之間必須經(jīng)過合作機制進行整合性的策略聯(lián)盟，學術研究機構之間以及研究機構與企業(yè)之間也必須有整合性的規(guī)劃但分工明確的合作機制，才不會造成資源浪費的現(xiàn)象。過去學校與研究機構的研發(fā)工作或多或少都與實際應用有些脫節(jié)，未來大學院校必須轉型使其研究與實際生活應用連上關系，研發(fā)成果才能化為具經(jīng)濟效益的產(chǎn)品。另外，就科技教育方面來看，目前是信息與知識爆炸的時代，其中又以生命科學領域信息的量最多而且層