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科技创新“六个一”工程十大产业现状和发展趋势之八
——生物与新医药
目 录
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一、生物与新医药产业概述 - 2 -
1.生物与新医药产业概念及基本知识 - 2 -
(1)生物工程 - 2 -
(2)新型疫苗 - 4 -
(3)基因工程药物 - 5 -
(4)基因治疗 - 6 -
(5)生物芯片 - 6 -
(6)生物分离装置及试剂 - 8 -
(7)新生物技术 - 9 -
2.生物与新医药概况及对经济、社会影响 - 10 -
二、生物与新医药产业国内外发展概况 - 12 -
1.国外先进国家生物与新医药产业发展情况 - 12 -
2.我国生物与新医药发展情况 - 14 -
(1)中国医药集团总公司 - 17 -
(2)中国生物制药有限公司 - 17 -
(3)北京天坛生物制品股份有限公司 - 18 -
(4)北大未名生物工程集团有限公司 - 18 -
(5)上海万兴生物制药有限公司 - 19 -
(6)江中集团 - 19 -
(7)绿十字(中国)生物制品有限公司 - 20 -
(8)辽宁依生生物制药有限公司 - 20 -
(9)兰州民海生物工程有限公司 - 21 -
(10)联合基因集团 - 21 -
(11)深圳益生堂 - 21 -
(12)北京奥博生物芯片有限责任公司 - 22 -
(13)博星基因芯片有限公司 - 22 -
(14)深圳市赛百诺基因技术有限公司 - 23 -
(15)深圳源兴生物医药科技有限公司 - 23 -
(16)深圳科兴生物工程有限公司 - 23 -
(17)山东科兴生物制品有限公司 - 24 -
(18)中山大学达安基因股份有限公司 - 25 -
三、我省生物与新医药产业发展情况 - 25 -
四、促进我省生物与新医药产业发展的想法或思考 - 28 -
一、生物与新医药产业概述
1.生物与新医药产业概念及基本知识
通常所称“生物医药”,主要指在生命科学和生物技术进人基因组时代的背景下,研究开发预防、诊断与治疗恶性肿瘤、心脑血管疾病、神经系统疾病、消化系统疾病、艾滋病及免疫缺陷等严重威胁人类生命与健康疾病的新型疫苗、诊断试剂和生物技术药物;开发现有生物技术产品的新剂型,包括涂剂、栓剂、气雾剂、滴剂等;采用基因工程技术、细胞工程技术,生产濒危和稀缺中药材;利用功能基因组研究手段鉴别和研究新型药物靶基因或靶蛋白,进行药物高通量筛选和开发的产物;利用重组DNA技术和原生质体融合技术构建新菌种或新抗生素、维生素、氨基酸等产品的生产菌种,以提高发酵水平、降低消耗的新工艺和新技术。
广义的生物医药产业,是指将现代生物技术与各种形式的新药研究、开发、生产相结合,以及与各种疾病的诊断、防治和治疗相结合的产业。狭义的生物医药产业,是指以基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程为主体的现代生物技术应用于医药的产业。
生物与新医药产业,包括生物技术产业和新医药产业。新医药产业是一个将生物技术等相关高新技术(包括生物技术、新型制药工艺与方法、新剂型的研制等)引人医药后形成的新兴产业,它在外延和内涵上都与传统医药产业有着显著区别。目前,生物与新医药产业即上述广义的生物医药产业。
生物与新医药技术是国家重点支持的八大高新技术领域之一。国家科技部将生物与新医药技术分为医药生物技术、中药与天然药物、化学药、新剂型及制剂技术、医疗仪器技术、设备与医学专用软件、轻工和化工生物技术、
现代农业技术等七大技术领域,同时,每个领域又分为若干个方向,并对这些领域的各研究方向进行重点支持和政策倾斜。
下列简述了生物与新医药领域中的部分新名词、新技术及其意义。
(1)生物工程
生物工程,是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科,90年代诞生了基于系统论的生物工程,即系统生物工程的概念。所谓生物工程,一般认为是以生物学(尤其是微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)
的理论与技术为基础,结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术,充分运用分子生物学的最新成就,自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,短期内创造出具有超远缘性状的新物种,再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能的一门新兴技术。1994年系统生物工程的概念提出,基于系统生物学的生物工程技术成为了21世纪的前沿技术。生物工程包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程等五大工程技术。
基因工程,也称遗传工程,在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,即将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。具体地说,基因工程是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导人某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。
细胞工程是指以细胞为对象,应用生命科学理论,借助工程学原理与技术,有目的地利用或改造生物遗传特性,以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。细胞工程与基因工程一起代表着生物技术
最新的发展前沿,伴随着试管植物、试管动物、转基因生物反应器等相继问世,细胞工程在生命科学、农业、医药、食品、环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。
发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养、接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。微生物是发酵工程的灵魂,所以发酵工程也被称作微生物工程。现代意义上的发酵工程是一个由多学科交叉融合而形成的技术性和应用性较强的开放性学科,它经历了“农产手工加工——近代
发酵工程——现代发酵工程”三个发展阶段。
酶工程就是将酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等在一定的生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门技术。它包括酶制剂的制备、酶的固定化、酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。酶工程的应用,主要集中于食品工业,轻工业以及医药工业中。
蛋白质工程,就是利用基因工程手段,包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造,以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。蛋白质是生命的体现者,离开了蛋白质,生命将不复存在。可是,生物体内存在的天然蛋白质,有的往往不尽人意,需要进行改造。由于蛋白质是由许多氨基酸按一定顺序连接而成的,每一种蛋白质有自己独特的氨基酸顺序,所以改变其中关键的氨基酸就能改变蛋白质的性质。而氨基酸是由三联体密码决定的,只要改变构成遗传密码的一个或两个碱基就能达到改造蛋白质的目的。蛋白质工程的一个重要途径就是根据人们的需要,对负责编码某种蛋白质的基因重新进行设计,使合成的蛋白质变得更符合人类的需要。
蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上,融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。其内容主要有两个方面:根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质;确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。在此基础之上,实现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能,设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质,这也是蛋白质工程最根本的目标之一。
(2)新型疫苗
疫苗是用于预