当今世界前沿的生物技术有哪些

发布时间:2011-10-21

 

由于生物技术是以生物(动物、植物、微生物)或培养细胞等为原料生产产品的,因此其原料具有再生性,同时利用生物系统生产产品产生的污染物很少,对环境的破坏性很小或几乎没有,重组微生物甚至还可以消除环境中的污染物。鉴于生物技术产业的以上特点,清洁、经济的生物技术必然会在21世纪获得更大的发展。

  现代生物技术为人类生活提供多方面的便利,主要包括:①更加准确地诊断、预防或治愈传染病和遗传疾病;②有效地提高作物的产量,获得具有抗虫、抗真菌、抗病毒、抗逆境等优良性状的植物;③开发制造可以生产化学药物、生物多聚体、氨基酸、酶类和各种食品添加剂的微生物和动物细胞;④创造带有更多优良性状的家畜和其他动物;⑤简化从环境中清除污染物和废弃物的程序。

  目前,生物技术已走人寻常百姓家,成为提高全民日常生活质量的重要方法。例如,美国的多数州已经建立起州级的DNA数据库以用于侦破案件,确定罪犯;很多州立法通过DNA指纹鉴定是确定强奸、凶杀等案件凶手的必须证据;转基因植物、转基因动物逐步“走”上人们的餐桌,为人们提供质量更高、养分成为搭配更合理的膳食;胰岛素、干扰素、白细胞介素等基因工程药物已大批量生产,并投放市场;PCR、Southern杂交等方法也逐步广泛地用于多种疾病的分子诊断和案件侦破。而言之,现代生物技术已开始渗入到人们生活的多个方面。

  现代生物技术的发展和挑战

  作为一个发展中在生物技术的发展方面也做出了巨大的努力。1986年政府开始实施生物技术领域“863”计划,加大了对生物技术研究和开发的投资;发改委于2002年2月发出公告,将在2002-2005年期间实施“生物技术产业高技术工程”;同年9月,科技部、经贸委、中医药管理局联合颁布了《医药科学技术政策(2002-2010)》,强调积极发展生物制药技术,推动医药产业结构调整,并指出大力发展以基因技术为代表的生物制药技术是今后一项重要的战略任务。迄今为止,已有生物企业500多家,其中主要从事基因技术药物生产的厂家有100多家,生物医药制品2003年销售额达300亿元。虽然我们目前的现代生物技术和开发水平与发达相比仍有一定的差距,但进步很快,并已取得了举世瞩目的成果。

  基因药物方面,已生产了重组乙肝疫苗、人干扰素α2a (rhuIFNα2a)、人干扰素γ(rhuIFNγ)、白细胞介素2(rhuIL-2)、人红细胞生成素(rhuEPO)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、链激酶(rSK)等20多种药物,其中重组腺病毒-p53注射剂是世界上例拥有新药证书的基因治疗药物。

  农业生物技术是现代生物技术发展的另一个重要方面,在这一领域中取得了明显的进展,大大缩短了与发达的差距,使得现代生物技术得到了很大程度的普及,转基因水稻、大豆、小麦、棉花、番茄、烟草等多种转基因植物已培育。目前的转基因植物种植面积排在全世界第4位,转基因抗虫棉的种植面积已达70万hm2,占棉花种植面积的40%,是转基因植物种植年增长率高的。在动物体细胞克隆和转基因动物方面,已跻身于国际行列,地获得了几例核移植克隆牛和转基因体细胞克隆奶山羊。我国科学家还地研制了幼畜腹泻基因工程疫苗、口蹄疫基因工程疫苗、马立克氏病毒疫苗、鸡传染性喉支气管炎病毒痘病毒活载体疫苗、禽流感痘病毒活载体疫苗以及猪伪狂犬病基因缺失疫苗等。



  科学家参与了人类基因组计划中的1%人类基因组序列的测定,成为参加人类基因组计划的的发展中;在随后的人类基因组与蛋白质研究中,我国参与了新近启动的人类基因单核苷酸多态性(SNP)的国际项目,并在其中承担了10%的任务。另外,科学家率先完成了籼稻(Oryza sativa subsp.indica)亚种基因组的框架图以及粳稻(Oryza sativa subsp. japnica)亚种第四条染色体的精细序列分析,这些数据已无条件地向公众开放。

  虽然政府对于现代生物技术的研究和开发一直十分重视,科学家在政府的支持下也确实取得了不少成果,但仍面临不少严峻的问题:



  1. 创新能力不足而造成的过多的仿制。我国生物技术方面高水平的论文和都排在国际第八位以后。已批准上市的基因工程药物中只有rhuIFNα1b、rhu-bFGF和重组链激酶拥有知识产权。

  2. 研究和开发投入严重不足。我国863计划“十五”期间用于生物技术的经费为33亿元仅为美国辉瑞公司2002年研究经费的1/13。

  3. 生物技术开发与产业化的机制不很完善。生物技术的研究主要集中在研究所、大专校,造成了研究开发与产业化的脱节。

  4. 低水平的重复。现代生物技术产品的广泛前景和效益吸引了国内众多科学家、企业家和政府部门的注意,他们纷纷加入这一领域的研究与开发。这本是件好事,但也出现了多个单位重复研制同一产品,这样很可能造成侵犯国外的知识产权或权的问题。这个问题在加入世贸组织后的尤为严峻,这是关系到民族生物技术产业生死存亡的根本问题,同时也将造成资金和人力物力的巨大浪费。这就需要科学家和企业家及投资者克服创新所带来的周期长、投资大、风险高等困难,进行创新性研究开发。

  5. 目前的现代生物技术还面临着及管理人才紧缺的严重问题。这些问题的解决将有待政府、科学家、企业家及大众的共同努力。

  6. 的来说,按照目前的发展势头,到21世纪中叶,的现代生物技术水平将有较大提高,并在某些方面处于国际地位。如将培育出比现有杂交水稻增产20%左右的新“级”水稻品种;将研制出一批抗虫、抗病毒的水稻、玉米等主要粮食作物的株系或品系;并研制具有优良特征的转基因鱼和猪;大约有20-30种基因药物、疫苗投入市场,加上诊断试剂,将形成的现代生物技术产业,并形成一定的出口能力,有关认为,2005年以后,现代生物技术将对产生重大影响。只要在经营管理、经费投入、设备更新、人员培养等方面下大力量,发挥基础学科方面及人才方面的传统优势,奋起直追,不但应该也完全能够抓住这一难得的机遇,成为世界性的现代生物技术产业强国。
 

   
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