【正文】 過去學校與研究機構(gòu)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(zhuǎn)型使其研究與實際生活應用連上關(guān)系，研發(fā)成果才能化為具經(jīng)濟效益的產(chǎn)品。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(guān)領(lǐng)域的研究人員工共同參與，才能設(shè)計出能夠監(jiān)控生理代謝變化、不會引起體內(nèi)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(guān)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(guān)系。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(diào)控相關(guān)的mRNA與蛋白質(zhì)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(zhì)與健康的產(chǎn)品。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(zhì)體學、臨床醫(yī)學、人性與社會科學的集合體。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。中國加入WTO后，知識產(chǎn)權(quán)保護問題使中國的藥物創(chuàng)新研究更加迫切。因為組合化學技術(shù)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。由此確保未來產(chǎn)品的獨家經(jīng)營權(quán)，保證投資的回收和利益回報。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(gòu)，決策機構(gòu)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(chǔ)層面，還要著眼于未來的市場前景。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。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。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。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(nèi)企業(yè)卻是各行其道。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。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。在腦科學研究和昆蟲研究方面也很舍得投入。通過這項技術(shù)，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(nèi)生命過程的模擬、基因解析和蛋白質(zhì)解析等大運算量的計算。日本政府把開發(fā)生物與信息技術(shù)相融合的儀器設(shè)備作為一個重點專項來推動。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(zhì)差異進行解析，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合患者的病歷、病狀等信息建成基因解析結(jié)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。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、牽牛花；有用微生物：病原微生物、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。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。將現(xiàn)代生命科學與上述光學技術(shù)優(yōu)勢相結(jié)合，能夠開發(fā)出一些新型儀器設(shè)備，可對生命物質(zhì)的活動進行更直接的觀察。離開生物信息技術(shù)，“個性化醫(yī)療”等項目的研究無法開展。生物信息項目則是因應基因組研究和個性醫(yī)療研究領(lǐng)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(lǐng)域和新產(chǎn)業(yè)。今年度上述三個項目預算為56．5億日元。厚生省從1999年起就開始立項，開始生物技術(shù)應用食品安全性及高機能食品開發(fā)相關(guān)研究，并于今年4月公布了《克隆牛肉奶均安全》的研究報告。上述兩項今年投入50億日元(約合0．42億美元)。隨著分析儀器設(shè)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(zhì)相關(guān)的功能基因研究。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。近來，日本科學家又相繼宣布用轉(zhuǎn)基因技術(shù)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。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”。3．在水稻基因組解析成功之后，把觸角伸向植物基因研究。上述項目預算總額為554．7億日元(約合4．6億美元)。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(zhuǎn)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(gòu)物質(zhì)構(gòu)造研究所承擔；④蛋白質(zhì)高階結(jié)構(gòu)形成與機能研究，由京都大學理學研究科承擔；⑤細胞內(nèi)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(zhì)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。該計劃分兩大部分，第一部分為利用eDNA對蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和機能進行快速全面地解析，具體由理化學研究所承擔。2．大力推進蛋白質(zhì)的解析和研究。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。其研究方法通常為：由研究機構(gòu)與醫(yī)療機構(gòu)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(guān)疾病之間的對應關(guān)系。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。按照日本第二個《科學技術(shù)發(fā)展五年基本計劃》，生命科學及生物技術(shù)仍然為重點發(fā)展領(lǐng)域之首。隨著有相關(guān)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(shù)和治療方法。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(jié)合體的幾率將會非常高。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(shù)都有巨大的價值，而不管他們是來自什么市場。該公司采用了其自己的ＨｕＣＡＬ（人類組合抗體庫）技術(shù)。但是，幾家曾經(jīng)嘗試過這種方法的公司卻遇到了困難?！?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。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?！边@種新型芯片還有其他潛在的應用。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(zhì)量?！?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)。為了增加通量，并為制藥工業(yè)提供很多數(shù)據(jù)信息，你需要使傳感器和液體控制系統(tǒng)小型化。因為他們采用的是活細胞而不是試管中的生物化學分子，所以這樣的系統(tǒng)可以更準確地預測一個分子在一個患者身上的行為會是怎樣的。 化驗與抗體 不管實驗室的大小如何，從事藥物發(fā)現(xiàn)的研究人員都想在藥物發(fā)現(xiàn)過程中盡早將不好的藥物候選對象排除掉。我們的Ｐｈｙｓｉｏｃａｒｅ概念首次采用了生理學方法?！?Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ的液體處理儀器也采用了類似的人體工學設(shè)計。它們比一般移液管輕，還可以用左手進行操作?！?Ｇｉｌｓｏｎ公司最近非常關(guān)注產(chǎn)品的人體工學問題。Ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎ說：“該公司的產(chǎn)品能處理的體積范圍也很寬，從納升一直到毫升。使用“高通量篩選（ＨＴＳ）技術(shù)”的研究人員現(xiàn)在又需要“超高通量篩選（ＵＨＴＳ）技術(shù)”，后者的樣品體積在微升范圍內(nèi)，每盤可處理１５３６個樣品。能夠處理數(shù)量非常小的液體、能夠進行重復性移液和洗滌操作的系統(tǒng)和儀器，使得科學家能夠生產(chǎn)和篩選大量樣品，而不會感到枯燥和繁瑣。因為它是一種定量方法，我們可用它來進行基因表達分析并進行非常準確的定量研究。Ｄｙｓｏｎ解釋說：“該系統(tǒng)完全依賴于數(shù)學和物理，數(shù)學的結(jié)論是不容質(zhì)疑的。 Ｓｅｑｕｅｎｏｍ是一家創(chuàng)建于德國漢堡、然后在上市之前將其總部轉(zhuǎn)移到美國的公司。管理部門因幾種藥物在少量患者身上會產(chǎn)生明顯副作用而拒絕讓其上市，所以識別出對特定藥物有耐受性的個體將有助于使這幾種藥物重現(xiàn)生機。Ｔｒｕｅｓｄａｌｅ說：“環(huán)境控制和定位技術(shù)在最大限度地增加生產(chǎn)時間方面是很獨特的。我們還有一個活性試劑部，提供玻片、定位緩沖液和標記緩沖液等。所以，我們推出了一種小型的可在實驗臺上使用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)給研究人員提供了更多的探測微陣列奧秘的機會。 供應商的目標是滿足其客戶的最新需要。盡管比商業(yè)陣列成本要低，但“定位陣列”需要復雜的儀器設(shè)備，如自動定位儀（ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｓｐｏｔｔｅｒｓ）、群落采集儀（ｃｏｌｏｎｙ ｐｉｃｋｅｒｓ）、下游探測和分析儀器等。 幾個研究小組希望制造他們自己的微陣列產(chǎn)品?，F(xiàn)在，幾家歐洲公司也緊隨其后，開始在該領(lǐng)域提供產(chǎn)品。研究人員經(jīng)常使用微陣列進行基因表達甄別研究和單核苷多態(tài)性（ＳＮＰ）分析。她補充說：“這是目前市場上最快的熱循環(huán)裝置，可進行由機器驅(qū)動的熱起動ＰＣＲ。例如，Ｗｈａｔｍａｎ ＢｉｏＭｅｔｒａ公司提供的熱循環(huán)裝置既可滿足小規(guī)模研究小組的需要，又是適合在大型制藥公司使用的理想的自動化系統(tǒng)。通過降低每次實驗之間的差異，這種裝置將有助于對實驗結(jié)果進行比較。 新型熱循環(huán)裝置 上個世紀８０年代初，科學家門在加熱塊或水浴中完成了首批聚合酶鏈式反應（ＰＣＲ）實驗。在本報告中，我們介紹歐洲供應商表現(xiàn)出相當實力的幾項技術(shù)以及為這種實力作出貢獻的幾家公司。‘第６個歐洲框架計劃’（一個支持跨國研究項目的計劃）的很大一部分資金流進生命科學、藥物發(fā)現(xiàn)和蛋白組學?！?歐洲的生命科學有一個強大的政治靠山。Ｓｅｑｕｅｎｏｍ公司的德國子公司歐洲銷售經(jīng)理Ｍｉｋｅ Ｄｙｓｏｎ解釋說：“各個公司在尋找最有效的途徑來發(fā)現(xiàn)目標并采取行動。另外，英國Ｇｅｎｅｔｉｘ公司高級應用專家Ｍａｒｋ Ｔｒｕｅｓｄａｌｅ說，歐洲的生命科學供應商無法回避該大陸經(jīng)濟發(fā)展落后所產(chǎn)生的影響，特別是因經(jīng)濟問題而發(fā)生的很多兼并和收購事件的影響。他說：“如果你比較一下早期的融資情況，數(shù)字是非常相似的。歐洲比美國擁有更多的生物技術(shù)，但美國投入該領(lǐng)域的資金要多得多。它們不再停留在低價值的信息服務業(yè)務上，因為制藥行業(yè)需要的是高價值的服務。幾個從事高通量篩選、化學庫和其他領(lǐng)域研究的公司有很好的商業(yè)模式。北歐地區(qū)的公司已經(jīng)形成了幾個細胞線。另一個充滿希望的領(lǐng)域是干細胞技術(shù)，既包括動物干細胞研究，也包括人類干細胞研究。歐洲研究人員在基因組測序和蛋白組發(fā)展方面發(fā)揮了先驅(qū)作用。投資者的優(yōu)先選擇有：生物產(chǎn)品非專利藥公司、生物藍籌股公司、藥物研發(fā)類公司、服務類公司、以技術(shù)見長的公司、新的生物診斷公司等?？寺。杉毎D(zhuǎn)基因作物等方面的公眾輿論壓力趨緩，價格壓力／醫(yī)療保障方案轉(zhuǎn)為利好，防止生物恐怖主義將大大推動生物技術(shù)發(fā)展，研發(fā)投入增加，生物科技市場擴大。歐洲會有更多的“價值”調(diào)整，以吸引股市資本。有超過17億美元增值和12億美元的業(yè)內(nèi)合同額、10—15個首發(fā)股、150億—200億美元市值增長，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)市值上升15％，股市全面上揚(道瓊斯指數(shù)上升2％，納指升10％)。下半年伊拉克戰(zhàn)爭的不確定性消失，對生物科技的整體投資和研發(fā)利好，股市復蘇，進入生物科技價值重建新階段。AcambisPlc和BaxterBioscience公司獲得4．28億美元合同用于開發(fā)疫苗盒；超過百家公司在疫苗方面的工作得到資助。生物科技經(jīng)費投入對生物科技行業(yè)來說，生物反恐現(xiàn)在似乎成了一棵搖錢樹。生命科學儀器在臨床診斷，作為藥物／生命科技的研發(fā)工具，以及在基因組／蛋白質(zhì)組研究和藥理基因?qū)W、毒理基因?qū)W研究的大型測試儀器等方面都有廣闊的市場空間。開發(fā)如糖檢測產(chǎn)品的Therasense公司首發(fā)股，在2001年第四季籌集了1．1億美元；Perlegen公司籌集到了1．3億美元風險投資，2003年元月完成全基因掃描，從基因?qū)哟螌θ说牟町愡M行分類方面的工作也取得了很大進展。學術(shù)界對生命科學儀器的影響是兩方面因素綜合作用的結(jié)果，一是國家財政赤字使科研經(jīng)費面臨支出減少，另一方面NIH對生物反恐增加經(jīng)費將帶動支出增加。制藥／生物技術(shù)行業(yè)高風險的模式使得對增長的預測難度增大，而儀器的增長預期相對容易，因此也比較穩(wěn)定；人們不斷關(guān)注自動化和藥理基因?qū)W的需求，將激發(fā)對新產(chǎn)品和創(chuàng)新的需求，帶動生命科學儀器的創(chuàng)新；工作量巨大的以往設(shè)備替代也有很大的需求。生命科學不斷產(chǎn)生新的應用，要求產(chǎn)品不斷改進；國立衛(wèi)生研究院(NIH)2003財年增加經(jīng)費40億美元，達到270億美元，對生命科學儀器的使用者加強支持；戰(zhàn)略政策層面，為防止生物恐怖將增加額外的研究經(jīng)費，并增加用于技術(shù)商品化的研發(fā)經(jīng)費；非典型性肺炎及其他病原體的影響，使得人們對用戶友好型、廉價個性化診斷技術(shù)的需求增加，也將對生命科學儀器行業(yè)產(chǎn)生明顯的推動作用(分析儀器市場的規(guī)模：2000年為196億美元，2001年為211億美元，2002年為230億美元)。這些市場中的很多可以采用生物材料／生物工程技術(shù)；③替代能源燃料：生物再生資源，生物量能源轉(zhuǎn)化；④特有的飼料前體：手性中間體，PLA，[1，3propanedio1]；⑤生物聚合物、納米技術(shù)發(fā)展的帶動：NSF預計到2015年投資將至1萬億美元，涉及的領(lǐng)域?qū)ㄉ锇雽w、DNA計算機、納米結(jié)構(gòu)材料、生物粘合劑等；⑥微生物、細菌：特異合成，過程改進，環(huán)境清潔等。生物材料／生物工程的機遇。分子進化學說已經(jīng)得到驗證；用化學工廠的理論理解植物生長過程，在表達合成塑料前體、抗體、治療蛋白、