【正文】 疫苗和工業(yè)酶方面等都得到了成功應用。生物技術(shù)對工業(yè)的支撐是非常強的。如利用基因組學、生物信息學、高通量藥物篩選、組合化學、蛋白質(zhì)學、工藝工程等學科的交叉作用，對傳統(tǒng)制藥業(yè)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)生物科技都產(chǎn)生了重要影響。微生物、人和動物、植物基因組長期的基礎(chǔ)研究和技術(shù)發(fā)展為生物科技產(chǎn)業(yè)提供了強大的知識資源和技術(shù)工具。與此同時，社會上對轉(zhuǎn)基因作物、有風險的轉(zhuǎn)基因動物的敏感度也在下降。農(nóng)業(yè)生物科技產(chǎn)業(yè)并購的伙伴較少，合并行動也造成了內(nèi)部的混亂。2002年常規(guī)農(nóng)業(yè)生物制品價格是十幾年來最低的，除了個別有特色的品種之外，沒有什么有價值的新產(chǎn)品。營養(yǎng)功能食品的成功有賴于更多的滿足客戶需求；產(chǎn)品中包含更強的科技成分，對各類技術(shù)、新思想、新產(chǎn)品都應當盡早吸收；建立產(chǎn)品研發(fā)供應價值鏈；加強合作伙伴關(guān)系。營養(yǎng)功能食品在全球有1500億美元以上產(chǎn)值(2001年美國529億美元)，人們對飲食所提供的營養(yǎng)不足的信任危機仍然存在，因此市場將會是長期的；濃縮食品售銷量增加。個性化醫(yī)療的興起代表了新的健康標準；10億美元以上的高銷售額藥物將變得較少，帶之而起的是針對性更強的效果更好的個性化藥物；診斷和處方藥捆綁銷售的個性化醫(yī)療必將成為新的趨勢，因此醫(yī)療支付系統(tǒng)也將面臨方式的改變。從臨床診所使用的檢測角度，生物診斷有持續(xù)大于10％的增長；服務性中心實驗室限制了多種測試及其技術(shù)平臺大規(guī)模的發(fā)展，一些技術(shù)平臺在臨床診所使用時比服務性中心實驗室更有效率，效果也比較好。由于有了新的疾病辨別指針，新藥臨床試驗的目標更小，新藥研發(fā)的高額成本得以有效降低。生物診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢：加速增長和邊界擴張；個性化醫(yī)療，即診斷更加精確、治療更加個性化；基于價值的定價等。系統(tǒng)生物學以全基因生物學的觀點進行研究，用集成的觀點理解細胞組成如何工作并產(chǎn)生生物系統(tǒng)；以超強的計算方法和能力，更好地理解和預測復雜生物系統(tǒng)和它們的行為；研究微生物和人的細胞對環(huán)境變化的響應；用“數(shù)學”生物學的方法集成“濕”生物學。生物科技的發(fā)展比期望快：RNAi(核糖核酸干擾現(xiàn)象，具有特異降解RNA片段功能的RNA片段)、全基因掃描、干細胞、藥物投放等基礎(chǔ)研究更加成熟，技術(shù)手段進步，研究的復雜性和集成度不斷增強：由原來的“基因→細胞→系統(tǒng)→藥物”的模式轉(zhuǎn)到“基因組→蛋白質(zhì)組→代謝機理→毒理”模式，系統(tǒng)性和對象規(guī)模都要提高若干量級。泰國成立了國家生物技術(shù)委員會，總理親自擔任主席，成立了“國家生物技術(shù)中心”，由副總理擔任主任。新加坡制定了“5年躋身生物技術(shù)頂尖行列”，把新加坡建成“生命科學中心”的目標。印度在計算機軟件之后，又立志成為生物技術(shù)大國，成立了世界上第一個“生物技術(shù)部”?！鰜喼薷鲊翰桓事浜髞喼薷鲊l(fā)展生物技術(shù)的舉措也風起云涌。德國政府將2001年命名為“生命科學年”，生物技術(shù)是政府科技投入最高的領(lǐng)域?！鰵W盟：開始行動歐盟科技發(fā)展第六個框架將45%的研究開發(fā)經(jīng)費用于生物技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域。布什政府則將生物與醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟生長點，已將國家健康衛(wèi)生研究院的研究經(jīng)費，由180億美元提高到270億美元。早在上世紀90年代，許多國家已經(jīng)不約而同地把生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟生長點來培育，通過采取加強領(lǐng)導、增加投入、搜羅人才、搶占專利、建設(shè)園區(qū)、培育產(chǎn)業(yè)等各類措施，加速搶占“生物經(jīng)濟”制高點。這一方法對再生技術(shù)和再生醫(yī)學的意義十分重大。這一結(jié)果將可能利用干細胞培養(yǎng)來大量產(chǎn)生卵子?？茖W家還首次在試管中利用老鼠的干細胞，再現(xiàn)了生成卵子和排卵的過程。2003年，在干細胞的基礎(chǔ)研究、胚胎干細胞和成人干細胞醫(yī)療研究中都取得了重大進展，這些進展既給人類戰(zhàn)勝疾病帶來了希望，激勵了醫(yī)學研究，卻也增強了不同觀念和政策的爭論。目前已經(jīng)在名片大小的芯片上實現(xiàn)了DNA分子的提取、純化、擴增、標記、雜交檢測等功能的一體化集成。主要包括各種微流體芯片(microfiuidic chip)、芯片實驗室(labonachip)或微型全分析系統(tǒng)(uTAS)等。以DNA芯片為例，目前密度已達106dot／cra2。目前主要包括DNA芯片(又分為Oligo微陣列、cDNA微陣列……)、蛋白質(zhì)芯片等。根據(jù)用途，可將生物芯片分為兩類：信息生物芯片(informationbiochip)和功能生物芯片(functionbiochip)。此外，蛋白質(zhì)芯片技術(shù)的出現(xiàn)也給蛋白質(zhì)組學研究帶來了新思路。美國的研究人員完成了果蠅蛋白互作圖譜，實現(xiàn)了從基因組學向蛋白質(zhì)組學的飛躍。美國繪制出三維蛋白質(zhì)組形狀圖。進入21世紀，蛋白質(zhì)組學的基礎(chǔ)與應用研究發(fā)展迅猛，蛋白質(zhì)研究規(guī)模與深度到了前所未有的水平，生命科學已從核酸時代回歸蛋白質(zhì)時代，對生命奧秘的探索由基因、核酸層次深入到蛋白質(zhì)層次，蛋白質(zhì)組學將成為后基因組時代的重要研究內(nèi)容。在后基因組時代，生命科學的主要研究對象是功能基因組學，蛋白質(zhì)組學和生物信息學等。繼“人類基因組計劃”之后，科學家在該領(lǐng)域又推出一項重大研究計劃——國際“人類基因組單體型圖計劃”，其中“中華人類基因組單體型圖計劃”為該計劃的一個重要組成部分，于2003年9月22日正式啟動?？茖W家目前正著手進行每個染色體上遺傳信息的破譯工作。2003年4月14日，中、美、日、德、法、英等6國科學家宣布人類基因組序列圖繪制成功，人類基因組計劃的所有目標全部實現(xiàn)。三、若干前沿生物技術(shù)的發(fā)展趨勢 (一)模式生物體的全基因組測序方興未艾2002年，水稻、瘧原蟲和蚊子等生物體的全部DNA序列測定已完成，“基因組測序和健康”因此被《科學》雜志評為2002年世界十大科技進展之一。當前，新加坡正在建設(shè)先進的生物醫(yī)學研究中心，即生物島，把風險資本家、研究人員、臨床醫(yī)學科學家集聚于此。 (四)其他國家各有側(cè)重，期望在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中占一席之地2003年4月，加拿大啟動了一項預計投資6800萬美元，為期3年的蛋白質(zhì)組研究項目，該項目的目標是繪制出350種與人類健康密切相關(guān)的蛋白三維結(jié)構(gòu)圖譜。文科省還決定從2004年起斥資100億日元研究人類生命的形成過程，破譯生命的原理。日本政府還成立了以小泉首相為首的“生物技術(shù)戰(zhàn)略會議”，并于2002年12月頒布了長達200多頁的生物技術(shù)領(lǐng)域大綱，其中詳細闡述了具體的戰(zhàn)略重點及實施計劃，其中某些具體計劃已列入政府重點開發(fā)項目。2002年2月，“人類生育和胚胎學管理局”決定，可以利用患者的克隆者的干細胞治療其疾病，2002年12月高等法院判定這一做法違法，2003年9月這一做法卻得到英國上訴法院的批準。2003年6月10日，英國政府首次向成功克隆出“多莉”羊的英國羅斯林研究所頒發(fā)了克隆人研究許可證。7月9日，歐洲委員會批準了關(guān)于利用歐委會基金從事胚胎研究的法規(guī)，試圖平息天主教國家與科學家之間的爭執(zhí)。新法規(guī)在確保消費者知情權(quán)和選擇權(quán)的前提下，為開放轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品市場打開了大門。據(jù)分析家預測，到2005年，歐洲生物技術(shù)市場價值將超過1000億美元。 (二)歐盟國家調(diào)整戰(zhàn)略，規(guī)范生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歐盟把生命科學的研究作為2002至2006年最優(yōu)先考慮的技術(shù)研究項目。在總預算中拿出10%資助不同研究所之間的合作項目，同時對院內(nèi)機構(gòu)進行重組，合并相關(guān)研究所。設(shè)立“主任創(chuàng)新獎勵”，支持杰出科學家獨具特色的研究；(2)推動生物技術(shù)創(chuàng)新?！奥肪€圖計劃”安排的優(yōu)先項目包括生物學科學發(fā)現(xiàn)研究、基因重組藥物、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)生物學以及分子數(shù)據(jù)庫、納米醫(yī)學技術(shù)等重點領(lǐng)域。 (一)美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)以改革求創(chuàng)新為促進生物技術(shù)的創(chuàng)新，美國國立衛(wèi)生研究院2003年提出了“路線圖計劃”。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了人類基因組圖譜破譯以來的熱潮后，即將進入一個新的快速發(fā)展期。現(xiàn)SARS滅活疫苗、減毒活疫苗、DNA疫苗以及人SAKS特異性免疫球蛋白、馬抗SARS血清等項目正在研究之中。到2003年5月初，全世界完成全基因組測序并提交到 Genebank的病毒株已達到11株，其中包括由我國軍事醫(yī)學科學院微生物流行病學研究所和中國科學院基因組研究所提交的BJ01病毒株的全基因組序列。2003年4月12日，加拿大科學家首先宣布完成了該病毒的全基因組測序。2003年3月22日，香港科學家率先宣布分離出了引起SARS的一種未知冠狀病毒。據(jù)世界衛(wèi)生組織報告，SARS的平均病死率高達14%—15%。其中包括建立生物型檢測制，采用芯片技術(shù)儲存指紋和面部特征，還將統(tǒng)一技術(shù)標準，辨認眼睛虹膜，以加強5國邊境口岸的識別能力。為此，已成立了一個旨在研究具體技術(shù)問題的高級專家工作組。此外，美國正在國內(nèi)建造一批用來儲藏和研究最致命病毒的實驗室(BSL4)。2003年美國開始實施“生物盾牌計劃”，該計劃將研制有效的疫苗和治療方法，以對付炭疽、肉毒桿菌、埃博拉病毒和其它瘟疫。目前正在開展的研發(fā)計劃有：(1)“戰(zhàn)時反恐研發(fā)計劃”，由NIH和國家過敏與傳染病研究院(NIAID)負責，涉及從微生物試劑到潛在生物恐怖用品的基礎(chǔ)研究及針對生物恐怖的新疫苗、新診斷方法和治療方法的應用性研究；(2)“有關(guān)防范生物恐怖攻擊手段研究計劃”，由國土安全部負責，；(3)“生物防御研究計劃”，由國防部負責。衛(wèi)生與人類服務部及其下屬的國立衛(wèi)生研究院(NIH)成為從事反生物恐怖的主導研究機構(gòu)。11”事件后，美國大規(guī)模調(diào)整其科技政策，加強科技反恐，其中反生物恐怖成為美反恐的重要任務之一。2003年美國宇航局計劃建立一個集生物、納米和信息三大技術(shù)為一體的研究中心，以便推動跨學科的研究，吸引研究機構(gòu)與企業(yè)合作，促進研究成果的商業(yè)化。生物制藥公司Myriad Genetics已經(jīng)聯(lián)手日立公司(Hitachi)與Oracle公司，組成戰(zhàn)略聯(lián)盟，計劃在2004年完成人類蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建立。2003年全球生物信息技術(shù)市場大約為90億美元，這一市場吸引了許多大型計算機公司，如太陽微系統(tǒng)公司、IBM公司、惠普公司和英特爾公司等，同時還促進了許多新創(chuàng)業(yè)的公司，如獅子生物科學(Lion Bio science)、Rosetta Inphamatics公司和Merck amp。，類基因組計劃才得以提前兩年完成。此外，為了提高生物制藥的生產(chǎn)效率，加速藥品商業(yè)化進程，生物專家還需要加強與制造業(yè)專家、政府管理部門的合作、聯(lián)系和溝通。就生物制藥而言，僅僅局限于研究單個基因是無法實現(xiàn)基因治療的，必須全面解讀人體系統(tǒng)的協(xié)同作用，認識細胞、基因和機體組織中的協(xié)調(diào)活動。ISAAA的資料顯示，預計到2005年世界轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的產(chǎn)值可達到50億美元。美國20022003年度大豆的81%為轉(zhuǎn)基因品種，高于上午的75%；棉花有73%為轉(zhuǎn)基因品種，高于上年的71%；玉米有40%為轉(zhuǎn)基因品種，高于上年的34%。專家認為，這樁并購是美國生物技術(shù)企業(yè)走向成熟的一個標志。2003年這一趨勢仍在繼續(xù)，最具代表性的是IDEC制藥公司與生物遺傳研究公司于2003年6月達成的價值約68億美元的兼并協(xié)議。盡管受到經(jīng)濟衰退的沖擊，但制藥工業(yè)的研究開發(fā)投入持續(xù)增加，2002年投入了大約320億美元，在過去的25年里增長了24倍；(3)公司購并日趨頻繁。生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當前世界醫(yī)藥市場上新的增長點。 (二)全球生物技術(shù)藥品市場銷售額持續(xù)增長全球生物技術(shù)藥品市場銷售額保持12%的年均增長速度。這是美國生物技術(shù)企業(yè)7年來首次超過計算機軟件公司，成為吸收風險資本的第一大戶。據(jù)普華永道公司和美國全國風險資本協(xié)會的聯(lián)合調(diào)查，2003年第二季度，比第一季度上升14%。2003年頭3個季度，納斯達克生物技術(shù)綜合指數(shù)總體上升近40%，漲幅不僅超過道瓊斯30種工業(yè)股票指數(shù)、標準普爾500種股票指數(shù)，也優(yōu)于絕大多數(shù)其他高技術(shù)股票和藍籌股。統(tǒng)計顯示，從2001年初到2002年底，美國上市的生物技術(shù)公司總市值縮水達1700億美元。一、全球生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要動向 (一)美國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)重現(xiàn)生機美國現(xiàn)有1466家生物技術(shù)企業(yè)(318家上市公司，1148家私人公司)，其營業(yè)額和研究開發(fā)投入占世界的70%?！?003年全球生物醫(yī)藥發(fā)展回顧2003年，是沃森和克里克揭示DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)這一偉大發(fā)現(xiàn)的50周年紀念，也是科恩和博耶發(fā)明重組DNA技術(shù)的31周年紀念。▲神經(jīng)退化性疾病治療神經(jīng)退化性疾病如老年癡呆癥、帕金森氏癥、腦中風的治療將越來越依靠生物制藥的發(fā)展。目前，在284種開發(fā)的生物技術(shù)藥物中，有40%用于腫瘤的治療，對于腫瘤的發(fā)病機理的探討、抗癌藥物作用耙點的確定、抗癌新藥的篩選，生物基因技術(shù)均表現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景。惡性腫瘤為多機制的復雜疾病，而目前治療惡性腫瘤的藥物確實存在一個在殺死惡性腫瘤細胞的同時也將正常細胞殺死的問題。生物基因藥物將在自身免疫性疾病的治療中起到非常關(guān)鍵的作用。全世界每年光是用于風濕性關(guān)節(jié)炎的醫(yī)療費用高達上千億美元，而在自身免疫性疾病中，艾滋病(AIDS)又是對人類危害最大的惡性疾病之一。生物制藥業(yè)的重點發(fā)展領(lǐng)域根據(jù)世界衛(wèi)生組織公布的數(shù)據(jù)表明:21世紀，生物基因制藥將在幫助人類攻克愛滋病、癌癥、糖尿病、冠心病、白血病等嚴重威脅人類生命的疾病上發(fā)揮非常重要作用，從而呈現(xiàn)巨大的市場潛力和良好的發(fā)展前景。微生物和動植物變種技術(shù)。基因治療(GENEBASEDTREATMENT)。國立人類基因組研究所則于1998年9月宣布，為慶祝DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)50周年，將于2003年底前完成人基因組全DNA順序的測定。人類基因組測序掀起了新一輪競爭高潮。藥物上市后，由于具有明確、特異的功效和較小的副作用，更容易說服醫(yī)生使用這類價格較貴的新藥。藥物基因組學。艾滋病疫苗的研究重新引起人們的注意。1998年5月《紐約時報》介紹兩種處于臨床前開發(fā)階段的抗血管生長因子——angiostatin(制管張素)和endostatin(內(nèi)皮抑制素)的功效，引起投資者競相購買EntreMed公司的股票。血管生成。1999年4月美國的研究人員將得自成年人骨髓的間充質(zhì)干細胞在體外成功培養(yǎng)分化為軟骨、脂肪和骨骼細胞。1997年克隆多莉羊的出現(xiàn)使人類的克隆技術(shù)出現(xiàn)劃時代的革命。目前正在進行最后階段臨床測試的藥物中，約有40%是生物技術(shù)實驗室的產(chǎn)品。主管部門面臨的困境是：究竟是否要求學名藥的制造商去進行這種龐大、漫長且昂貴的實驗（這會導致生技學名藥的價格上升）；還是讓知情者自行猜測學名藥的細微差異是否會對病人造成