现代生物技术与生物技术药物.doc

现代生物技术与生物技术药物 当今世界，科学技术日新月异，以生物技术、信息技术为代表的高新技术及其产业迅猛发展，已经成为世界经济发展的动力。生物技术产业具有美好的发展前景，被喻为21世纪的“朝阳产业”。近年来，生物技术产业在发达国家得到了迅猛发展。仅以美国为例，1998年生物技术公司总市值还只有970亿美元，到2000年2月就已经增长到3500亿美元。同时，生物技术产品在全球化市场中流通和销售的趋势愈来愈明显。至1999年底，世界上最大的8家生物技术公司均抢滩我国。因此，如何加快我国生物技术产业的发展，提高国际竞争能力，已经成为我国国民经济和社会发展中最为紧迫而又艰巨的任务之一。 第一章 现代生物技术 一、现代生物技术的定义与主要内容 以电子信息技术、新药源技术、航天技术、生物技术、新材料技术等为代表的高新技术是20世纪人类科学技术事业最伟大的成就。生物技术，英文为Biotechnology，有时也被人们称为生物工程（Bioengineering），这可能强调这一领域源发于生命科学与工程技术的结合。但是由于在国际上应用Biotechnology这一术语远较Bionengineering普遍，所以在我国生物技术这个名称似乎更为通用。 生物技术就是针对生物有机体（这些生物有机体包括从微生物至高等动、植物）或其组成部分（包括器官、组织、细胞或细胞器等），运用分子生物学、细胞生物学、生物化学、生物物理学、生物信息学等手段，研究、设计、改造生命系统，以改良生物乃至创造新的生物品种的一种技术体系。 一般认为，现代生物技术是指70年代中期崛起的，以基因工程为核心的一套生物高新技术，主要内容包括四个方面： 1）基固工程：主要涉及一切生物类型所共有的遗传物质——核酸的分离、提取、体外剪切、拼接重组以及扩增与表达等技术。 2）细胞工程：包括一切生物类型的基本单位——细胞（有时也包括器官或组织）的离体培养、繁殖、再生、融合以及细胞核、细胞质及染色体与细胞器（如线粒体、叶绿体等）的移植与改建等操作技术。 3）酶工程：指的是利用生物机体内酶所具有的特异催化功能，借助固定化技术，生物反应器和生物传感器等新技术、新装置、高效优质地生产特定产品的一种技术。 4）发酵工程：也有人称为微生物工程，就是给微生物提供最适宜的发酵条件生产特定产品的一种技术。 植物、人，其新陈代谢的过程就好像是一座反应器，而且是效率极高的反应器，在此反应器中，各种各样代谢反应（化学反应）在各种生物催化剂——酶的催化下有条不紊地进行，而什么酶催化什么反应，该酶具有什么样的特异结构与功能，又是受特定的遗传基因所决定，所以从某种意义上说，基因工程和细胞工程可看做是现代生物技术的核心基础，因为通过基因工程和细胞工程可以创造出许许多多具有特殊功能或多种功能的“工程菌株”或“工程细胞株”，这些“工程菌株”或“工程细胞株”往往可使酶工程或发酵工程生产出更多、更好的产品，发挥出更大的经济效益，而酶工程和发酵工程往往又是现代生物技术产业化，特别是发展大规模生产的最关键环节，因此，现代生物技术所包括的四个方面应当是一个完整的整体。 二、现代生物技求的优越性 现代生物技术自问世以来就向世人展示它可以多方面应用并可发展成相应的产业，因而，很快受到农业界、医药卫生界、化学与食品工业界以及环境保护界等各行各业的极大兴趣和高度重视，原因是现代生物技术具有以下的优越性。 （一）不可取代性 现代生物技术能完成一般常规技术所不能完成的任务，能生产出其他方法所无法生产或难以生产的产品。 例如：某种植物的品种改良一般采用的是杂交育种，目的在于提高产量，增加抵抗力等，但是常规的杂交育种一般只限于物种内部，如小麦与小麦，最多只能扩展到亲缘关系较近的种属，因为常规改良育种，能重组到良种基因中的遗传资源是受到限制的，但是，用基因工程改良品种，基因资源的来源就可能不受这种限制，如将细菌中的一种毒素转移到烟草和马铃薯中，则这种烟草和马铃薯就不会受害虫的危害。 又如西红柿去掉腐烂基因，常温几周不坏。把牛或猪的生长激素基因转移给鱼，使鱼的生长、发育加快，体重迅速增长。把人的血红蛋白的基因转移到猪体内，则使猪可以生产人的血红蛋白，分离这种血红蛋白可以作为人血液的替代物等等。而在医药行业，这样，的例子就更多，很多人体内的生长代谢必需的物质由于其含量极微，是很难通过分离。提取或合成的方式生产的，如：生长激素释放抑制因子，这是一种人脑激素，它的正常作用是抑制生长激素不合时宜的分泌，所以是一种很有用的药物，有一种病叫做“肢端肥大症”患者脸形增大、面貌粗陋、手足厚大、生长激素释放抑制因子就是治疗肢端肥大症的特效药。可是要得到生长激素释放抑制因子相当不容易，人类最初经过了21次的努力，用了50万个羊脑，得到了5mg