生物技術(shù)藥物的特征范文

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生物技術(shù)藥物的特征

篇1

誕生于20世紀(jì)80年代的第一代生物技術(shù)也叫“紅色生物技術(shù)”,其主要是利用微生物為醫(yī)學(xué)服務(wù),胰島素、促紅細胞生長素、干擾素等與人體相關(guān)的項目都是紅色生物技術(shù)的產(chǎn)物。人們利用微生物這個載體,將能夠生產(chǎn)人類需要藥物的基因移植進微生物的基因,再利用微生物易于大規(guī)模培養(yǎng)和繁殖的特征,批量生產(chǎn)出醫(yī)療領(lǐng)域所需的藥物。紅色生物技術(shù)被稱為第一次生物技術(shù)浪潮,當(dāng)時國內(nèi)有大量學(xué)生因此而選擇學(xué)習(xí)生物技術(shù)。

到了20世紀(jì)90年代,美國的轉(zhuǎn)基因植物,如抗蟲棉、轉(zhuǎn)基因大豆等產(chǎn)品相繼推出,掀起了第二次生物技術(shù)浪潮。這次技術(shù)革新與微生物的關(guān)系沒有之前那么緊密,微生物只是作為某些特殊性狀的基因來源。科學(xué)家從微生物的基因中尋找出有利于人的部分,轉(zhuǎn)移進植物的基因中,讓基因的表現(xiàn)在植物上體現(xiàn)出來。最著名的是抗蟲棉,顧名思義,就是一種能夠防止蟲子破壞棉花的轉(zhuǎn)基因植物。這一代生物技術(shù)叫作“綠色生物技術(shù)”,因為這次生物技術(shù)的成果主要用在植物上。

自從人類開始用微生物研究生物技術(shù)以來,人類對微生物的生理特征和性質(zhì)有了更深入的了解,直到可以人為地改造微生物,大規(guī)模地利用它們。2000年以后,人們開始了第三次生物技術(shù)革命,可被稱為“白色生物技術(shù)”,或是“工業(yè)生物技術(shù)”。這次技術(shù)變革的主要內(nèi)容是利用微生物生物技術(shù)改善化學(xué)工業(yè)方面帶給人類的一些資源和環(huán)境的問題。

工業(yè)生物技術(shù)有四個關(guān)鍵用途。首先是可以用于規(guī)模發(fā)酵微生物菌劑的生產(chǎn)。這些菌劑可以用于食品(如饅頭)、生物飼料、生物肥料以及益生菌的規(guī)?;a(chǎn)。讓我們可以用微生物制造菌劑,比如益生菌。我們知道,有些養(yǎng)分是人體自身無法處理的,這時就只能依靠某種菌類來處理。但是很多藥物、抗生素都會嚴(yán)重影響人體內(nèi)菌群的正常生長,我們有時會出現(xiàn)消化不良、拉肚子、脹氣等癥狀,這可能都是由于菌群出現(xiàn)了問題。所以現(xiàn)在很多人都在研究微生物菌態(tài),研發(fā)益生菌。如果能夠補充正確的益生菌,那么就能幫助你重新培養(yǎng)起體內(nèi)有益的菌群。

篇2

去年3季度以來,生物、化學(xué)制品行業(yè)生產(chǎn)增速比上季度變化不大,截至2008年8月,行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達到492.41億元,比上年同期增長30.34%,工業(yè)銷售產(chǎn)值466.91億元,比上年同期增長29.86%。

一、生物制藥行業(yè)總體運行情況

(一)行業(yè)總體生產(chǎn)情況

去年3季度以來,生物、生化制品制造業(yè)生產(chǎn)增速比上季度變化不大,截至2008年8月,行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達到492.41億元,比上年同期增長30.34%,工業(yè)銷售產(chǎn)值466.91億元,比上年同期增長29.86%。

(二)行業(yè)總體銷售情況

從銷售情況來看,截至2008年8月,生物、生化制品行業(yè)銷售收入達到446.21億元,比上年同期增長30.32%,比上季度略有提高,比上年同期的增長率也有所提高。

(三)行業(yè)總體經(jīng)營情況

利潤情況。從利潤情況來看,截至2008年8月,生物、生化制品行業(yè)累計利潤達到56.66億元,累計利潤總額比上年同期增長16.29億元,增長情況與上年同期水平相比,有較大水平的提高。從利潤情況來看,生物醫(yī)藥目前處于景氣高峰。

虧損情況。截至2008年8月,生物、化學(xué)制品行業(yè)虧損企業(yè)數(shù)為131家,比上季度增加5家,比2007年同期多出11家,虧損面從上季度的19.81%提高到20.37%。虧損企業(yè)累計虧損達到3.99億元,虧損總額累計同比下降達到9.02%,與上季度24.04% 相比虧損下降幅度有所下降,虧損情況仍在向好的一面發(fā)展。

償債能力情況。截至2008年8月,生物、生化制品制造業(yè)資產(chǎn)總計746.90億元,同比增長18.21%,負債合計329.03億元,同比增長15.23%,資產(chǎn)負債率達到44.05%。

資產(chǎn)運營能力指標(biāo)情況。截至2008年8月,生物、生化制品制造業(yè)產(chǎn)成品資金占用達到41.33億元,同比增長18.84%,產(chǎn)成品資金占有率達到11.31%,應(yīng)收帳款凈額達到94.52億元, 同比增長7.36%,流動資產(chǎn)周轉(zhuǎn)次數(shù)達到1.83 次。

(四)生物、生化制品行業(yè)前十企業(yè)情況

截至2008年8月,生物、生化制品行業(yè)前十名企業(yè)的經(jīng)營情況較好,所有企業(yè)銷售收入均超過5億元,有5家企業(yè)利潤超過億元。其中,排名第一的企業(yè)產(chǎn)品銷售收入達到42.30億元,利潤2.23億元。

二、行業(yè)發(fā)展政策環(huán)境

(一)出口退稅率上調(diào)導(dǎo)致部分生物制藥企業(yè)受惠

隨著國家財政部、國家稅務(wù)總局日前《關(guān)于提高部分商品出口退稅率的通知》,國家新一輪上調(diào)出口退稅率的商品名錄同時公布,與醫(yī)藥企業(yè)的熱忱期盼有出入的是,此次上調(diào)涉藥的僅抗艾滋病藥物、基因重組人胰島素凍干粉等少數(shù)產(chǎn)品,制藥業(yè)受惠面很小。此次出口退稅率上調(diào),醫(yī)藥商品主要涉及奈韋拉平、依發(fā)韋侖、利托那韋及其鹽;胰島素及其鹽和齊多夫定、拉米夫定、司他夫定、地達諾新及其鹽等。具體到國內(nèi)制藥業(yè),僅抗艾滋病藥物、基因重組人胰島素凍干粉藥品生產(chǎn)企業(yè)受惠。上調(diào)出口退稅率的醫(yī)藥產(chǎn)品屬于高技術(shù)含量、高附加值的產(chǎn)品, 應(yīng)該是出于扶持高科技產(chǎn)業(yè)的考慮。胰島素是中國在世界上有望有較強競爭力的少數(shù)產(chǎn)品之一。如不算外資企業(yè),國內(nèi)有胰島素生產(chǎn)文號的企業(yè)非常少,真正形成規(guī)?;a(chǎn)并出口的只有通化東寶一家。而抗艾滋病藥物方面,華海藥業(yè)在抗艾滋病藥物HAAR 治療方案所需抑制劑三大系列中均有產(chǎn)品獲得國家批準(zhǔn)生產(chǎn),不過該類藥物在整個華海藥業(yè)的出口業(yè)務(wù)中占比較小。此外,東北制藥擁有的抗艾滋藥物“齊多夫定”主要用于內(nèi)銷。

醫(yī)藥出口退稅率上調(diào)得比較少,其實事出有因。以原料藥為主的國內(nèi)醫(yī)藥出口繼續(xù)保持增長勢頭,是出口退稅未被大范圍上調(diào)的原因之一。國內(nèi)每年50多億美元的原料藥出口,在國民經(jīng)濟中所占額度非常?。涣硗?,制藥業(yè)不屬于像紡織業(yè)、玩具制造業(yè)這樣的勞動密集型行業(yè),或許也是有限上調(diào)的主要因素。由于出口退稅率有限上調(diào),對于國內(nèi)大部分原料藥企業(yè)來說,即便目前價格處于景氣周期,也依然要面對國際市場需求減弱、人民幣升值、原材料價格和勞動力成本上漲等因素帶來的需求量增速繼續(xù)下降的現(xiàn)實。有預(yù)測指出,到年末,化學(xué)原料藥的增速可能會降至17%~18%。醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)出口要解決面臨的所有困難,出路只有一個,就是要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。

(二)信貸緊縮讓大藥企翻身機會撲面而來

信貸緊縮讓生物技術(shù)公司失去了便利的融資渠道,由此提高了制藥行業(yè)討價還價的能力。這是大型制藥公司重建產(chǎn)品研發(fā)線的絕佳機會。信貸緊縮對企業(yè)的一大影響就是突然失去了廉價的貸款。從上世紀(jì)90年代末期開始,容易獲得廉價貸款是企業(yè)發(fā)展的有利契機。然而,隨著次貸危機的發(fā)生以及隨后大型金融機構(gòu)紛紛倒閉,銀行別無選擇,只有通過停止貸款來保護自己的資本,廉價貸款的供應(yīng)渠道由此關(guān)閉。

三、生物藥品市場情況

(一)胰島素行業(yè)高速發(fā)展 市場逐年擴大

糖尿病已成為人類第三大殺手,并且患者規(guī)模急劇擴大。糖尿病是一種常見的代謝內(nèi)分泌疾病,是由遺傳和環(huán)境因素相互作用而引起的臨床綜合癥;是由于人體內(nèi)胰島素絕對或相對缺乏所致,以高血糖為主要特征;是一種終生疾病。隨著世界人口的老齡化等因素影響,糖尿病患者規(guī)模急劇擴大,預(yù)計2025年患者規(guī)模將達到3.8億人。

臨床實踐證明胰島素是最有效并不可替代的糖尿病治療藥物通過對糖尿病臨床用藥情況分析,不難看出胰島素在對糖尿病治療當(dāng)中的不可替代性,而且在使用過程中不會對人體產(chǎn)生特別傷害。對于Ι型糖尿病患者而言,胰島素是惟一的治療藥物,此外,還有30%~40%的Ⅱ型糖尿病患者最終必需使用胰島素,預(yù)測到2025年全球必需依賴胰島素治療的患者規(guī)模達1.74億人,中國也將達到2700萬人。

胰島素歷經(jīng)80年長盛不衰,并隨生物技術(shù)的迅猛發(fā)展而不斷升級換代。自1921年發(fā)現(xiàn)以來,胰島素的品質(zhì)隨著生產(chǎn)工藝的改善被不斷提高,目前按制備技術(shù)發(fā)展劃分將胰島素產(chǎn)品分為動物胰島素、人胰島素和胰島素類似物三代。世界知名藥企的盈利模式非常簡明就是:平均每年高達15%以上的研發(fā)投入+研制“重磅炸彈藥”=產(chǎn)生巨額壟斷利潤。胰島素行業(yè)作為生物制藥行業(yè)的一個分支,產(chǎn)品具有高技術(shù)特性,因此對于胰島素的生產(chǎn)廠商來說,也在例外。隨著糖尿病患者規(guī)模的不斷擴大,收入水平的不斷提高以及各國政府對其重視程度的提升,國內(nèi)外胰島素市場規(guī)模未來將持續(xù)擴大。但全球胰島素市場寡頭壟斷仍將持續(xù),但在發(fā)展中國家的份額,將受到來自本土企業(yè)強有力的挑戰(zhàn)。

(二)ω-3脂肪酸行業(yè)面臨挑戰(zhàn) 整頓風(fēng)雨已來

蓬勃發(fā)展的ω-3行業(yè)未來面臨著一個重大挑戰(zhàn),那就是需要開始對ω-3脂肪酸的種類進行區(qū)分。市場調(diào)研機構(gòu)F&S 公司近期表示,由于有科學(xué)證據(jù)表明脂肪酸有益于心臟的健康,因此,ω-3脂肪酸正成為市場上最熱門的原料之一,該領(lǐng)域的市場規(guī)模據(jù)估計超過了1.3億英鎊,但是,對有利可圖的ω-3脂肪酸行業(yè)來說,它的未來發(fā)展將面臨著一個重大挑戰(zhàn),那就是需要開始對ω-3脂肪酸的種類進行區(qū)分。F&S公司所發(fā)出的警告也支持了外界此前要求對3種主要的ω-3脂肪酸進行區(qū)分的呼吁。這3種ω-3脂肪酸分別是來自于海洋渠道(比如魚類)的二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸,以及來自于植物渠道(比如亞麻籽)的α-亞油酸。目前,消費者對于攝取EPA和DHA所帶來的好處尚缺乏認同度。ω-3脂肪酸行業(yè)需要應(yīng)對的第二大挑戰(zhàn)是歐盟出臺的衛(wèi)生監(jiān)督規(guī)定。這項法令已經(jīng)引起了行業(yè)對市場可能發(fā)生動蕩的擔(dān)憂。雖然面臨多種困難,但迄今為止,ω-3脂肪酸行業(yè)一直在有效應(yīng)對這些問題,對生產(chǎn)商來說,整個市場仍然呈現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭。F&S公司預(yù)計,隨著脂肪酸在功能性產(chǎn)品領(lǐng)域里的應(yīng)用潛力得到更加廣泛的研究,ω-3魚油將會強勢增長。

事實上,前年11月份,在一項對各大超級市場出售的食品上張貼的ω-3 脂肪酸標(biāo)簽所作的調(diào)查發(fā)現(xiàn),許多產(chǎn)品使消費者產(chǎn)生了混淆,因為食品生產(chǎn)商未能針對顧客區(qū)分不同種類的ω-3脂肪酸。為了讓消費者知道并不是所有的ω-3脂肪酸都能夠帶來同樣的益處,包括嘉吉公司、加拿大海洋營養(yǎng)保健品公司和Martek 生物科學(xué)公司在內(nèi)的12 家ω-3脂肪酸生產(chǎn)商合力組建了“全球EPA及DHA ω-3組織”,以解決行業(yè)所面臨的問題。

(三)單克隆抗體藥品市場至2016年將增長兩倍

全球領(lǐng)先的制藥與醫(yī)療保健問題研究和咨詢公司之一決策資源公司發(fā)現(xiàn),受當(dāng)前可接受療法利用率不斷增長的推動,2016年單克隆抗體藥品市場規(guī)模將增長兩倍多,達到167億美元。這些療法包括羅氏/基因技術(shù)公司/中外制藥株式會社的阿瓦斯汀、百時美施貴寶//默克的愛必妥、基因技術(shù)公司/中外制藥株式會社的以及羅氏的美羅華。 這份題為“Antibody Therapies in Oncology”(腫瘤抗體治療)的最新報告發(fā)現(xiàn),到2016年,單克隆抗體藥品類別市場增長的主要推動因素將是當(dāng)前批準(zhǔn)的單克隆抗體在其他患者人群中的適應(yīng)癥拓展以及在美國、法國、德國、意大利、西班牙、英國和日本所獲得新的適應(yīng)癥認可。2006年,阿瓦斯汀獲準(zhǔn)用于非小細胞肺癌和結(jié)直腸癌的治療自此,在該報告所涉及的癌癥中,該藥品已獲準(zhǔn)用于治療乳腺癌和腎細胞癌,預(yù)計該藥品還將獲準(zhǔn)用于前列腺癌和卵巢癌的治療。即使只有少量患者出現(xiàn)某些相同的適應(yīng)癥,阿瓦斯汀適用于多個腫瘤類型仍是其獲得成功的關(guān)鍵所在。

盡管愛必妥不像阿瓦斯汀那樣成功,其產(chǎn)生的營收或適用的腫瘤類型均不如阿瓦斯汀多,但愛必妥在治療直腸癌和頭頸部鱗狀上皮細胞癌方面獲得大量銷售額。同時,預(yù)計愛必妥還將獲準(zhǔn)用于非小細胞肺癌的治療,這將顯著推進其銷售額增長。最后,盡管Rituxan/美羅華對許多亞型非霍奇金淋巴癌的治療應(yīng)用已達到飽和,但預(yù)計該制劑將會獲準(zhǔn)用于慢性淋巴細胞白血病的治療,從而提高歐洲的處方量增長。歐洲的環(huán)境受成本制約,因此限制了藥品的非適應(yīng)癥使用。到2016年,4種新型單克隆抗體的推出也將推動市場銷售額,這4 種新藥分別為:Genmab/葛蘭素史克 用于治療非霍奇金淋巴癌和慢性淋巴細胞白血病的ofatumumab、Medarex/百時美施貴寶用于治療多發(fā)性骨髓瘤的ipilimumab、Genmab 用于治療T細胞淋巴瘤的zanolimumab 以及基因技術(shù)公司/羅氏/中外制藥株式會社,用于治療乳腺癌的pertuzumab。到2016年,這些新興單克隆抗體藥將對強勁的銷售額作出貢獻。他們將為那些當(dāng)前治療選擇受限的患者提供新的治療方案或在結(jié)合舊藥的治療過程中改進療效。然而,市場的主要增長將受到適應(yīng)癥拓展和當(dāng)前已上市的單克隆抗體藥品不斷增長的利用率的推動。

四、國際生物制藥產(chǎn)業(yè)動態(tài)

據(jù)統(tǒng)計,全球生物藥品市場規(guī)模1997年為150億美元,2000年300億美元,預(yù)計2003年將達到600億美元。2001年,全球醫(yī)藥和生物技術(shù)公司之間的合作項目480個,生物技術(shù)公司之間的合作項目550個。而生物技術(shù)新藥品的開發(fā),美國處于第三階段臨床實驗的產(chǎn)品300多種,歐洲處于第二或第三階段臨床實驗的產(chǎn)品110種(其中的66項來自英國),加拿大處于不同研究階段的產(chǎn)品400多種。到2020年,利用基因重組技術(shù)研制的新藥可能將達到3000 種左右。

(一)英國

英國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的科學(xué)基礎(chǔ)是其他歐洲國家無法比擬的,在這一領(lǐng)域,英國已經(jīng)獲得了20多個諾貝爾獎。DNA結(jié)構(gòu)及單克隆抗體構(gòu)造的發(fā)現(xiàn),DNA指紋印的發(fā)明,以及抗體工程的進展等發(fā)明創(chuàng)造為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了十分有利的條件。近年來,英國在人類基因測序(英國是人類基因組計劃的重要參與者,承擔(dān)了1/3的測序工作。劍橋桑格中心在其中發(fā)揮了重要作用)、克隆技術(shù)(世界上第一只克隆羊“多莉”就誕生在英國)以及基因治療等方面都有不俗表現(xiàn)。英國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要集中在倫敦、牛津、劍橋、愛丁堡等高等院??蒲袡C構(gòu)密集的地區(qū),目前仍居歐洲第一,全球第二(僅次于美國),從業(yè)人員有1.4萬多人,年銷售額約40億英鎊,生物制藥是該產(chǎn)業(yè)中的強項。目前,涉及這一產(chǎn)業(yè)的公司除了世界著名的大型跨國公司和SmithKliheBeacham之外,還有約250多家醫(yī)藥公司。

(二)德國

截止2001年底,德國生物技術(shù)領(lǐng)域從業(yè)人員為14408人,較之2000年增長35%,企業(yè)數(shù)增長10%,低于此前高速膨脹階段的增長速度,說明該行業(yè)已進入整合、鞏固階段。據(jù)德國聯(lián)邦教育和研究部2002年5月發(fā)表的報告指出,2001年德國生物技術(shù)行業(yè)銷售額達10.5億歐元,創(chuàng)歷史新高,加強了其在歐洲生物技術(shù)研究開發(fā)中心之一的地位,亦拉近了與處于世界領(lǐng)先水平的美國同行業(yè)的距離。但全行業(yè)仍處于虧損階段。據(jù)統(tǒng)計,2001年德生物技術(shù)行業(yè)虧損仍達4.11億歐元,比2000年上升66%。2001年,全行業(yè)用于研究開發(fā)的費用首次突破10億歐元,達12.3億歐元。目前很多公司仍將主要精力集中在研究開發(fā)領(lǐng)域,幾乎沒有任何產(chǎn)出和市場銷售。專家認為,鑒于諸如醫(yī)藥產(chǎn)品和生物工藝的研制開發(fā)一般要持續(xù)數(shù)年甚至上十年時間,因此,生物技術(shù)領(lǐng)域投入高于產(chǎn)出的現(xiàn)狀可能仍將持續(xù)一個時期。盡管德國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢頭強勁,但與美、英相比還有不小的差距。據(jù)安永國際會計咨詢公司主持的首次國際生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)調(diào)查報告顯示,德國生物技術(shù)企業(yè)前年只有7藥品進行臨床二期和三期檢驗。而德國在這一領(lǐng)域里的最大競爭對手英國在進行二期、三期臨床檢驗的114 種歐洲藥品中占了66種,排在歐洲首位。美國作為世界生物技術(shù)最發(fā)達的國家,僅三期臨床檢驗(市場準(zhǔn)入的最后階段)的藥品就達300種。

(三)法國

統(tǒng)計結(jié)果表明,1998年以后,法國新創(chuàng)建了近百家生物技術(shù)企業(yè),該領(lǐng)域的就業(yè)人數(shù)增加了13%,營業(yè)額提高了20%(達到20億歐元)。2000年法國政府對生物技術(shù)研究、開發(fā)的總投入為2.15億法郎,2001年將達到2.5億法郎。

(四)瑞典

據(jù)綜合評估,1999年瑞典生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)在歐洲排在英國、德國和法國之后,位于第四。絕大多數(shù)公司分布在新藥開發(fā)、診斷、生物技術(shù)儀器設(shè)備和生物品生產(chǎn)領(lǐng)域。瑞典生物技術(shù)公司中員工的素質(zhì)較高,其中的10%~12%具有博士學(xué)位。1999年,新藥開發(fā)領(lǐng)域就業(yè)人數(shù)比1997年增加了82%,生物技術(shù)儀器設(shè)備和醫(yī)療技術(shù)公司同期就業(yè)人數(shù)增加了50%,但是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域就業(yè)人數(shù)比較穩(wěn)定。1999年,雖然所有公司產(chǎn)值都有增加,但是,相當(dāng)大比例出現(xiàn)了虧損,特別是新藥開發(fā)和醫(yī)療技術(shù)公司。

五、中國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)動態(tài)

據(jù)不完全統(tǒng)計,全國海洋藥物正常生產(chǎn)品種接近30余個,海洋藥物生產(chǎn)企業(yè)就有40多家,年產(chǎn)值約10億元,年創(chuàng)匯數(shù)千萬美元。同時,已從海洋生物中克隆一批重要的功能基因。

(一)海洋藥用資源豐富

目前,國際公認的海洋藥物已有抗生素中的頭孢系列、抗病毒藥物阿糖腺苷、褐藻酸鈉藥物系列,此外,進入臨床試驗或臨床前試驗的海洋藥物已有40多個。海洋生物成分結(jié)構(gòu)新穎、活性獨特,大多具有抗腫瘤、抗癌、抗病毒活性,是開發(fā)新藥的巨大基因庫。殼多糖、褐藻膠等4類海洋多糖的大量存在,為海洋藥物的開發(fā)提供了堅實基礎(chǔ)。以殼多糖為例,這一生物體內(nèi)少見的天然聚陽離子生物多糖,具有優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性,截至目前,在醫(yī)藥材料、制藥上的應(yīng)用已達500種以上。

我國是世界上最早開發(fā)海洋藥物的國家,20世紀(jì)90年代海洋藥物研發(fā)列入國家科技計劃后,國內(nèi)的海洋藥物進入快速發(fā)展期。然而,在這極具藥物研發(fā)潛力的領(lǐng)域,還有一些問題需要解決:首先,已經(jīng)上市或者正在研究的藥用海洋生物品種十分有限,微生物資源的開發(fā)有待加強,另外,目前研發(fā)集中于抗癌藥、新靶標(biāo)篩選模型偏少等問題需引起重視。

鑒于化學(xué)修飾及合成仍然是獲得新藥先導(dǎo)化合物的重要手段,微生物資源是海洋藥物研發(fā)的方向,基因資源的開放將是今后海洋藥物研發(fā)的主要內(nèi)容之一。接下來,中國的海洋藥物研發(fā)應(yīng)重視基于海洋新藥先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)的新資源開發(fā)和現(xiàn)代海洋中藥的開發(fā),并從國家的層面進行海洋藥物研發(fā),即制定國內(nèi)海洋藥物研發(fā)計劃。

(二)研發(fā)重視“個體化”

與海洋藥物一樣,“個體化”藥物的報告同樣引起與會藥師與企業(yè)界代表的關(guān)注。美國有媒體早在1999年就提出了全球?qū)⑦M入‘針對個體的獨特遺傳特征的個體化用藥新時代’,目前中國也已經(jīng)在建中國人的藥物基因組網(wǎng)絡(luò),并為中國的個體化用藥和相關(guān)新藥開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。人類基因組計劃的實施和進展,促進遺傳藥理學(xué)和藥物基因組學(xué)發(fā)生了重大變化,近20年來,遺傳藥理學(xué)的研究證實了藥物代謝酶、轉(zhuǎn)運體和藥物作用靶點的基因多態(tài)性是藥物反應(yīng)個體差異性的原因。除了藥物代謝酶差異和種族之間的差異,個體與個體之間的差異同樣存在。而藥物基因組學(xué)正是應(yīng)用已獲得的遺傳信息預(yù)測藥物治療結(jié)果,進而促進藥物開發(fā),并為每個病人合理藥物治療提供科學(xué)依據(jù)。

篇3

【關(guān)鍵詞】生物技術(shù)專業(yè);醫(yī)學(xué)院校;課程體系

近些年,隨著科技的進步,生命科學(xué)飛速發(fā)展,生物技術(shù)在各領(lǐng)域展現(xiàn)出了無限潛力,社會關(guān)注度越來越高,被世界各國確定為21世紀(jì)科技發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和新型產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)代生物技術(shù)與其他學(xué)科相互交叉融合,逐步形成了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)和工業(yè)生物技術(shù)三個應(yīng)用領(lǐng)域,其中醫(yī)藥生物技術(shù)領(lǐng)域由于和人類的生命安全關(guān)系密切,成為現(xiàn)代生物技術(shù)中最實用、最具發(fā)展勢頭的領(lǐng)域之一。

一、生物技術(shù)專業(yè)人才需求及各院校招生情況

隨著生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展,以及新的理論技術(shù)不斷涌現(xiàn),具有扎實理論基礎(chǔ)、較強探索精神和實踐能力的醫(yī)藥生物技術(shù)人才的需求也與日俱增。生物技術(shù)相關(guān)專業(yè)人才的社會需求有增無減,尤其是醫(yī)藥行業(yè)生物技術(shù)人才需求快速增長。為了更好的適應(yīng)社會對生物技術(shù)人才的需求,教育部于1998年正式將生物技術(shù)專業(yè)列入理學(xué)本科專業(yè)目錄,主要培養(yǎng)應(yīng)用型的專業(yè)技術(shù)人才。之后,很多院校都相繼開設(shè)生物技術(shù)專業(yè),中國前300名大學(xué)中,具有生物技術(shù)專業(yè)的大學(xué)占到了33.7%。通過對生物技術(shù)專業(yè)在這300所大學(xué)不同類別的分布分析可以發(fā)現(xiàn),生物技術(shù)專業(yè)在綜合類、理工類、農(nóng)林類和師范類高校中設(shè)置的頻率較高,分別占相應(yīng)各類高??倲?shù)的70.6%、70.8%、82.6%、97.3%。而我們通過前期統(tǒng)計,全國90所醫(yī)學(xué)本科院校,開設(shè)生物技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的僅有28所,占31.1%,不及全國的平均水平。醫(yī)藥行業(yè)生物技術(shù)人才的供給遠遠小于社會需求。醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)與普通院校該專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)有所不同,其特點體現(xiàn)在醫(yī)學(xué)知識和藥學(xué)知識與生物技術(shù)的深度交叉融合,因此醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)開設(shè)的課程也要反映相應(yīng)的醫(yī)藥特色。但是,由于生物技術(shù)專業(yè)在國內(nèi)相關(guān)院校的開設(shè)主要集中在綜合類、理工類、農(nóng)林類和師范類高校,在醫(yī)學(xué)院校開設(shè)的相對較少,必然會導(dǎo)致教學(xué)模式和內(nèi)容偏向于工業(yè)生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的教學(xué)。體現(xiàn)在人力資源市場上就是醫(yī)藥生物技術(shù)人才的相對缺乏。面對大好形勢,高等醫(yī)學(xué)院校作為醫(yī)藥生物技術(shù)人才培養(yǎng)的主體,如何有針對性地進行專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程體系的建設(shè),以培養(yǎng)與行業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的高素質(zhì)專業(yè)人才,是關(guān)系到專業(yè)興衰成敗的關(guān)鍵課題。目前,醫(yī)藥生物技術(shù)的教學(xué)模式還存在一些缺陷,針對性的醫(yī)藥生物技術(shù)人才培養(yǎng)機制尚屬于探索階段。如果照搬其他院校的人才培養(yǎng)方案,就會導(dǎo)致學(xué)生能力的同質(zhì)化嚴(yán)重,不能很好的與醫(yī)藥行業(yè)的職業(yè)崗位需求相吻合,學(xué)生的核心競爭力不足,從而造成就業(yè)困難。所以,迫切需要建設(shè)適合醫(yī)藥生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的針對性課程體系及人才培養(yǎng)方案。另外,生物技術(shù)是一門實踐性很強的學(xué)科,實踐教學(xué)是夯實理論知識和培養(yǎng)科研思維必備的手段。因此,在教學(xué)體系設(shè)計及教學(xué)過程中必須重視實踐教學(xué),這對學(xué)生創(chuàng)新思維能力和實踐能力的形成具有重要的意義。

二、全國各高校生物技術(shù)專業(yè)開設(shè)課程分析

統(tǒng)計了全國21所高校生物技術(shù)專業(yè)所開設(shè)課程,其中包括4所醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè),統(tǒng)計分析結(jié)果如下:

(一)各校生物技術(shù)專業(yè)課程開設(shè)情況

從總體來看,各學(xué)校課程開設(shè)率較高的課程有細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué),所統(tǒng)計所有學(xué)校均開設(shè)有以上三門課程;其次,開出率較高的課程有微生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)、生物信息學(xué)、免疫學(xué)等,下圖為所統(tǒng)計各學(xué)校開出率前21位的課程。

(二)醫(yī)學(xué)與非醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)課程開設(shè)情況對比

與非醫(yī)學(xué)院校相比,醫(yī)科學(xué)校生物技術(shù)專業(yè)中,各學(xué)校課程開設(shè)率較高的課程同樣有細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué),統(tǒng)計的所有學(xué)校均開設(shè)有以上三門課程;除此之外,醫(yī)學(xué)類學(xué)校基因工程、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)、生物信息學(xué)、免疫學(xué)、生物技術(shù)綜合性實驗、生理學(xué)、人體解剖學(xué)、藥理學(xué)、蛋白質(zhì)工程等幾門課程開出率高。下圖為綜合所統(tǒng)計各醫(yī)科與非醫(yī)科學(xué)校課程開出率前20位的對比圖。從圖上可以看出細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、基因工程、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)等開出率兩類學(xué)校均較高,但是臨床醫(yī)學(xué)概論、病理學(xué)、藥理學(xué)、人體解剖學(xué)、生理學(xué)等醫(yī)學(xué)相關(guān)課程,非醫(yī)學(xué)院校均開設(shè)較少或未開設(shè)。

三、醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)思路

醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)在人才培養(yǎng)的過程中應(yīng)注意醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識與生物技術(shù)學(xué)科各課程間的交叉和滲透。所以在課程體系的建設(shè)上就應(yīng)該與其他院校有所區(qū)別,具有自己的特色。除了生物技術(shù)專業(yè)必開的基礎(chǔ)課程及專業(yè)技術(shù)課程之外,具有醫(yī)學(xué)特色的相關(guān)課程也應(yīng)該在課程體系的設(shè)計中,可以使學(xué)生將醫(yī)藥基礎(chǔ)知識更好地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的實際工作中,更好地適應(yīng)社會的需求,適應(yīng)醫(yī)藥生物技術(shù)行業(yè)。因此,通過對其他醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)課程體系的學(xué)習(xí)以及近幾年的教學(xué)實踐探索,總結(jié)了一些本校生物技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)的思路。

(一)合理選擇授課科目,突出醫(yī)學(xué)院校優(yōu)勢

目標(biāo)是培養(yǎng)出適合我國現(xiàn)階段實際需求,具備扎實醫(yī)藥生物技術(shù)理論基礎(chǔ),熟練掌握各項實驗技能,能在醫(yī)藥、檢驗、食品等行業(yè)的企事業(yè)單位和行政管理部門從事與生物技術(shù)有關(guān)的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)與服務(wù)等工作,以及在科研、營銷、第三方檢驗等領(lǐng)域從事研究助理、產(chǎn)品銷售、檢測試劑盒的設(shè)計開發(fā)與使用等工作的高級應(yīng)用型專業(yè)人才。因此,我們的學(xué)生除了學(xué)習(xí)一般生物技術(shù)專業(yè)必須學(xué)習(xí)的理論知識,還要補充如臨床醫(yī)學(xué)概論、病理學(xué)、藥理學(xué)、人體解剖學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)等與醫(yī)藥生物技術(shù)相關(guān)的醫(yī)學(xué)類專業(yè)課,從而進一步提升醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。

(二)調(diào)整實踐教學(xué)模式,開設(shè)專業(yè)綜合實訓(xùn)

生物技術(shù)專業(yè)涉及到的五大工程技術(shù)之間彼此交叉滲透,互為基礎(chǔ)。因此,生物技術(shù)實驗課程的設(shè)置必須打破傳統(tǒng)上每門課程單獨設(shè)立實驗的傳統(tǒng),將本專業(yè)主干課程實驗根據(jù)內(nèi)在聯(lián)系進行整合,單獨成課,設(shè)立一些綜合性實驗、實訓(xùn),而非簡單的課程實驗。綜合性實驗要求學(xué)生具備一定基礎(chǔ)知識和基本技能,因此一般在第三到第四學(xué)年開展。另外,綜合性實驗內(nèi)容的設(shè)置還要能反映多門課程的綜合知識,最終達到對學(xué)生實驗技能和方案進行綜合訓(xùn)練的目的。例如,我校開設(shè)了生物技術(shù)綜合實訓(xùn),該實訓(xùn)共安排8周時間,分兩學(xué)期上完,每學(xué)期安排4周時間,中間不再穿插理論課學(xué)習(xí),給予學(xué)生充分的實踐機會。該綜合實訓(xùn)涉及基因工程各個方面,以蛋白藥物開發(fā)作為主線,包括蛋白藥物的克隆、表達、檢驗、純化、藥物活性的檢測等一系列醫(yī)藥生物技術(shù)操作環(huán)節(jié)。該實踐環(huán)節(jié)與真正蛋白藥物的研發(fā)生產(chǎn)相一致,使學(xué)生能將理論知識與實踐充分結(jié)合,與社會、行業(yè)接軌。另外,根據(jù)專業(yè)生物技術(shù)專業(yè)醫(yī)藥特色,開設(shè)病理檢驗、實驗動物學(xué)、抗體制備、臨床分子診斷、動物細胞培養(yǎng)等實驗,這些實驗除了培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)生物技術(shù)技能之外,加入醫(yī)學(xué)相關(guān)內(nèi)容,使學(xué)生掌握交叉學(xué)科知識及技能,更適應(yīng)社會對醫(yī)藥生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要,培養(yǎng)出的學(xué)生更適于快速發(fā)展的醫(yī)藥生物技術(shù)行業(yè)。

(三)根據(jù)市場需求,合理整合教學(xué)內(nèi)容

在生物技術(shù)專業(yè)課程的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)許多知識點在不同課程中重復(fù)出現(xiàn),造成教學(xué)資源的浪費。另外通過對學(xué)生實習(xí)企業(yè)的調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn)企業(yè)最需要那些實踐能力強、具有自主學(xué)習(xí)能力的畢業(yè)生,而我們的某些授課內(nèi)容缺乏縱深性,對知識點的講解并不系統(tǒng),存在理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象。針對以上問題進行了教學(xué)內(nèi)容的整合,減少理論教學(xué)時間,增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)的比重,同時注重了某些理論知識與實踐的結(jié)合,有利于學(xué)生快速系統(tǒng)地建立知識體系。例如在“分子診斷學(xué)”授課中,增加遺傳病的介紹,如常見遺傳病的臨床特征、分子診斷手段以及基因治療等。除此之外,還可以在授課內(nèi)容中加入臨床診斷試劑盒的研發(fā)、臨床生物技術(shù)檢測及基因診斷和基因治療方法等內(nèi)容,以培養(yǎng)具有良好醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)的生物技術(shù)專業(yè)人才,適應(yīng)社會并服務(wù)于社會。生物技術(shù)尤其是醫(yī)藥生物技術(shù)方向在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用可以說改變了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,但是對于醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案及課程體系的建設(shè)仍處于探索階段,因此目前對該專業(yè)人才培養(yǎng)模式及課程體系通過思考后進行有目的、有計劃的探索,能夠培養(yǎng)出與社會及行業(yè)、企業(yè)需求相適應(yīng)的高素質(zhì)的專業(yè)人才。

【參考文獻】

[1]郭弘藝,張旭光,邵露等.生物技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀淺析[J].中國校外教育,2014(12)

[2]劉瑞珍,張?zhí)m鳳,邱啟祥.醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)解剖學(xué)教學(xué)探究[J].四川解剖學(xué)雜志,2014,22(2)

篇4

關(guān)鍵詞:生物技術(shù);發(fā)展;生物教育;創(chuàng)新

中圖分類號:G633.91文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:

前言

隨著我國教育體制的改革與完善,在生物教學(xué)中注重對學(xué)生動手能力、實踐能力的培養(yǎng), 注重對學(xué)生復(fù)合能力、適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng), 是生物教學(xué)追求的總目標(biāo)。然而, 目前生物學(xué)教學(xué)仍然處于“強調(diào)學(xué)習(xí)結(jié)果, 忽視探索問題; 以閱讀科學(xué)代替了做科學(xué); 一味要求學(xué)生獨立思考, 不鼓勵學(xué)生研究問題和討論結(jié)果”等教學(xué)狀況。生物技術(shù)是以生物體系和生物工程原理來生產(chǎn)生物產(chǎn)品, 提供社會服務(wù)的綜合性生物科學(xué)技術(shù), 是由多學(xué)科交叉形成的理論與實踐并重, 以細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和基因工程等技術(shù)體系為主的新興學(xué)科。它的發(fā)展已經(jīng)對人類生活產(chǎn)生了重大的影響, 其理論和技術(shù)并重的學(xué)科體系, 給生物學(xué)教育創(chuàng)新以及課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面提供了良好的素材, 并奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1、生物技術(shù)的概念、分類與發(fā)展

1.1 生物技術(shù)的概念與分類

什么是生物技術(shù)? 從字面上來說可解釋為在分子、細胞水平上定向操縱或改造生物體的技術(shù)。但這個概念的外延很容易被人為地擴大, 即認為“生物技術(shù)”可方便地用于對所有利用生物體本身、代謝產(chǎn)物及功能等技術(shù)的泛指, 只不過是操作的物質(zhì)層次不同。

對于生物技術(shù)的分類, 在學(xué)術(shù)界存在著兩種觀點: ①按照生物學(xué)科發(fā)展的大致歷程, 把生物技術(shù)也分為傳統(tǒng)生物技術(shù)、近代生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù); ② 從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度, 把 20 世紀(jì) 70 年代以前包括有機溶劑、維生素、工業(yè)用酶制劑和抗生素等在內(nèi)的老工業(yè), 稱為“傳統(tǒng)生物技術(shù)”; 而把 DNA 重組和單克隆抗體兩大技術(shù)建立以后的工業(yè), 稱為“現(xiàn)代生物技術(shù)”。顯然, 生物技術(shù)的發(fā)展與科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展是同步的, 與生物學(xué)科的發(fā)展更是密不可分?,F(xiàn)代生物技術(shù)是在傳統(tǒng)生物技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的, 包括基因工程、酶工程、細胞工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程等, 它們是互相聯(lián)系、互相滲透的, 其中以基因工程技術(shù)為核心。

1.2 生物技術(shù)的發(fā)展

1.2.1 傳統(tǒng)生物技術(shù)階段。傳統(tǒng)生物技術(shù)是指 19 世紀(jì)末到20 世紀(jì) 30 年代前, 以發(fā)酵產(chǎn)品為主干的工業(yè)微生物技術(shù)體系。這一時期的生物技術(shù)主要是通過微生物的初級發(fā)酵來生產(chǎn)食品, 其應(yīng)用僅僅局限在化學(xué)工程和微生物工程的領(lǐng)域, 通過對粗材料進行加工、發(fā)酵和轉(zhuǎn)化來生產(chǎn)純化人們需要的產(chǎn)品, 如乳酸、酒精、面包酵母、檸檬酸和蛋白酶等。

1.2.2 近代生物技術(shù)階段。近代生物技術(shù)是以 20 世紀(jì) 40年代抗菌素的提取, 50 年代氨基酸的發(fā)酵到 60 年代酶制劑工程為線索, 仍以微生物發(fā)酵技術(shù)為技術(shù)特征的。這一時期抗生素工業(yè)、氨基酸發(fā)酵和酶制劑工程相繼得到發(fā)展, 細胞工程相關(guān)技術(shù)日臻完善, 但從技術(shù)特征上看還不具備高新技術(shù)諸要素, 因此只能被視為近代生物技術(shù)。

1.2.3 現(xiàn)代生物技術(shù)階段?,F(xiàn)代生物技術(shù)以 20 世紀(jì) 70 年代 DNA 重組技術(shù)的建立為標(biāo)志, 以世界上第一家生物技術(shù)( Genetech, 遺傳技術(shù)) 公司的誕生( 1976) 年為紀(jì)元。此后, 越來越多的科學(xué)家投身于分子生物學(xué)研究領(lǐng)域, 并取得了許多重大的進展。至此, 以基因工程為核心的技術(shù)上的革命帶動了現(xiàn)酵工程、酶工程、細胞工程以及蛋白質(zhì)工程的發(fā)展, 形成了具有劃時代意義和戰(zhàn)略價值的現(xiàn)代生物技術(shù)。

2、生物技術(shù)發(fā)展與生物教育創(chuàng)新

隨著基因操作技術(shù)不斷完善、基因工程藥物和疫苗研究與開發(fā)突飛猛進、轉(zhuǎn)基因植物和動物取得重大突破, 闡明生物體基因組及基因編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能成為當(dāng)今生命科學(xué)發(fā)展的一個主流方向, 生物技術(shù)將在人類生活中扮演更為重要的角色。為了鼓勵和推動生物技術(shù)的發(fā)展, 許多國家制訂和采取了一系列政策及措施。如為了保持生物技術(shù)的領(lǐng)先地位, 刺激生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展, 美國食品和藥物管理局在 1995 年底決定放寬對生物技術(shù)公司的限制,對用生物技術(shù)方法生產(chǎn)出來的藥品與傳統(tǒng)藥品一視同仁;日本提出了“生物技術(shù)立國”的戰(zhàn)略思想, 政府從一開始就介入了生物技術(shù)的組織與協(xié)調(diào), 建立了“產(chǎn)、學(xué)、研”三位一體的聯(lián)合研究與開發(fā)體制; 英國政府發(fā)表了“生物技術(shù)制勝2005 年的預(yù)案和展望”報告; 新加坡設(shè)立了“生命科學(xué)部長委員會”, 制定了 5 年躋身生物技術(shù)頂尖行列的計劃。這些重大舉措顯現(xiàn)了外國政府欲搶占生物產(chǎn)業(yè)制高點的魄力和決心。我國也將生物技術(shù)擺在了重要的位置, 在國家“863”和“973”計劃、“攀登計劃”、國家自然科學(xué)基金和國家政策計劃中也已將生物技術(shù)方面的項目列為重大項目, 以此推動生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展。

生物教育創(chuàng)新是一個系統(tǒng)工程, 包括課程標(biāo)準(zhǔn)、課程目標(biāo)、課程結(jié)構(gòu)、課程教學(xué)和評價創(chuàng)新等內(nèi)容。對基層生物學(xué)教育工作者而言, 生物教育的創(chuàng)新, 重要的就是要把生物教學(xué)從“以破壞學(xué)生形成一些重要的思維能力為代價的死記硬背”的教學(xué)狀況中解脫出來, 重視“科學(xué)探索過程”的教學(xué), 它反映了科學(xué)家獲得知識的思維方式和使用方法, 是學(xué)生享用終身的財富。2001 年新頒布的《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》“,以學(xué)科體系、學(xué)生需要、社會發(fā)展”為結(jié)合點選擇課程內(nèi)容, 以“人與生物圈”為框架構(gòu)建課程體系, 以“提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”為宗旨定位學(xué)科價值, 以“科學(xué)探究”為策略改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式, 以“科學(xué)、技術(shù)、社會”為切入點體現(xiàn)課程回歸生活, 以“滲透人文理念”培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度和價值觀, 以“開發(fā)與利用課程資源”為手段實現(xiàn)課程目標(biāo)。在全國范圍內(nèi)全面實施新大綱、新教材, 在原有基礎(chǔ)上充實了許多現(xiàn)代生物科學(xué)知識。如新大綱在必修課部分新增了生物科學(xué)新進展, 細胞分化與衰老、細胞癌變、人類的遺傳病與優(yōu)生、環(huán)境與人體健康、綠色食品等內(nèi)容; 選修課部分介紹了營養(yǎng)與健康、人體兩大免疫機制、生物固氮、發(fā)酵工程、細胞工程、酶工程、基因的結(jié)構(gòu)和基因表達調(diào)控等內(nèi)容。當(dāng)然, 這些具體內(nèi)容和表述方式上的改進, 給廣大教師教學(xué)過程的創(chuàng)新奠定了一定的基礎(chǔ), 也在教學(xué)實踐中取得了一些成效, 推進了生物學(xué)教育改革的進程。

3、生物技術(shù)的發(fā)展推進生物教育改革

生物技術(shù)是當(dāng)今迅速發(fā)展的高新技術(shù), 是 21 世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè), 它涵蓋了基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和生物化學(xué)工程。其中基因工程發(fā)展迅猛,已經(jīng)成為生物科學(xué)領(lǐng)域最有生命力、最引人注目的前沿科學(xué), 生物技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工、環(huán)保等工業(yè)部門, 且隨著對生物分子認識水平和改造生物遺傳物質(zhì)手段的提高, 生物技術(shù)必將為有效解決長期困擾人類的糧食短缺、疑難病癥、能源危機、環(huán)境污染等問題帶來美好的前景。

生物技術(shù)又將成為21 世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的主流。這不僅因為它所研究與開發(fā)的對象是可以再生的生物資源, 而且還因為它對當(dāng)今人類面臨的人口和食物、能源和資源以及環(huán)境和健康等迫切需要解決的問題發(fā)揮重要的作用。現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展的新技術(shù)、新成就, 特別是與人類生活息息相關(guān)的技術(shù)落實到學(xué)生的課程和教材中去, 使其成為培養(yǎng)學(xué)生的基本素材。20 世紀(jì)末, 國外一些專家認為: 隨著科學(xué)和技術(shù)的飛速發(fā)展, 公眾的科學(xué)素養(yǎng)比以前任何時候都顯得重要。因而, 加強生物技術(shù)教育, 培養(yǎng)公民的科學(xué)素養(yǎng)是生物教育發(fā)展的必然趨勢。

結(jié)語

總之, 人類伴隨著生物技術(shù)發(fā)展, 親身感受著生物技術(shù)給我們帶來的生活質(zhì)量的提高, 關(guān)注生物學(xué)領(lǐng)域?qū)W科發(fā)展的動向, 并能及時恰當(dāng)?shù)伢w現(xiàn)在生物教育中, 特別是體現(xiàn)在課程建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容改革、學(xué)生技能培養(yǎng)等諸方面, 并逐漸改變“重結(jié)論、輕過程”的教學(xué)局面, 是生物技術(shù)發(fā)展和生物教育創(chuàng)新永恒的主題。

參考文獻:

篇5

海洋生物技術(shù)發(fā)展展望

近10年來,由于海洋在沿海國家可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益突出,以及人類對海洋環(huán)境非凡性和海洋生物多樣性特征的熟悉不斷深入,海洋生物資源多層面的開發(fā)利用極大地促進了海洋生物技術(shù)探究和應(yīng)用的迅速發(fā)展。1989年首屆國際海洋生物技術(shù)大會(以下簡稱MPS大會)在日本召開時僅有幾十人參加,而1997年第四屆IMBC大會在意大利召開時參加入數(shù)達1000多人。現(xiàn)在IMBC會議已成為全球海洋生物技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志,出現(xiàn)了火紅的局面。《IMBC2000》在澳大利亞剛剛開過,《IMBC2003》的籌備工作在日本已經(jīng)開始,以色列為了舉辦們《IMBC2006》早早作了宣傳,并爭到了舉辦權(quán)。每3年一屆的IMBC不僅吸引了眾多高水平的專家學(xué)者前往展示和交流探究成果,探索新的探究發(fā)展方向,同時也極大地推動了區(qū)域海洋生物技術(shù)探究的發(fā)展進程。在各大洲,先后成立了區(qū)域性學(xué)術(shù)交流組織,如亞太海洋生物技術(shù)學(xué)會、歐洲海洋生物技術(shù)學(xué)會和泛美海洋生物技術(shù)協(xié)會等。各國還組建了一批探究中心,其中比較聞名的為美國馬里蘭大學(xué)海洋生物技術(shù)中心、加州大學(xué)圣地亞哥分校海洋生物技術(shù)和環(huán)境中心,康州大學(xué)海洋生物技術(shù)中心,挪威貝爾根大學(xué)海洋分子生物學(xué)國際探究中心和日本海洋生物技術(shù)探究所等。這些學(xué)術(shù)組織或探究中心不斷舉辦各種專題研討會或工作組會議探究討論富有區(qū)域特色的海洋生物技術(shù)新問題。1998年在歐洲海洋生物技術(shù)學(xué)會、日本海洋生物技術(shù)學(xué)會和泛美海洋生物技術(shù)協(xié)會的支持下,原《海洋生物技術(shù)雜志》和《分子海洋生物學(xué)和生物技術(shù)》合刊為《海洋生物技術(shù)》學(xué)報(以下簡稱MBT),現(xiàn)在它已成為一份具有權(quán)威性的國際刊物。海洋生物技術(shù)作為一個新的學(xué)科領(lǐng)域已明確被定義為“海洋生命的分子生物學(xué)如細胞生物學(xué)及其它的技術(shù)應(yīng)用”。

為了適應(yīng)這種快速發(fā)展的形勢,美國、日本、澳大利亞等發(fā)達國家先后制定了國家發(fā)展計劃,把海洋生物技術(shù)探究確定為21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。1996年,中國也不失時機地將海洋生物技術(shù)納入國家高技術(shù)探究發(fā)展計劃(863計劃),為今后的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。不言而喻,迄今海洋生物技術(shù)不僅成為海洋科學(xué)和生物技術(shù)交叉發(fā)展起來的全新探究領(lǐng)域,同時,也是21世紀(jì)世界各國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容并將顯示出強勁的發(fā)展勢頭和巨大應(yīng)用潛力。

1.發(fā)展特征

表1和表2列出的資料大體反映了當(dāng)前海洋生物技術(shù)探究發(fā)展的主要特征。

1.1加強基礎(chǔ)生物學(xué)探究是促進海洋生物技術(shù)探究發(fā)展的重要基石

海洋生物技術(shù)涉及到海洋生物的分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué),乃至生物多樣性和海洋生態(tài)學(xué)等廣泛內(nèi)容,為了使其發(fā)展有一個堅實的基礎(chǔ),探究者非常重視相關(guān)的基礎(chǔ)探究。在《IMBC2000》會議期間,當(dāng)本文作者詢問一位資深的和會者摘要:本次會議的主要進步是什么?他毫不猶豫的回答摘要:分子生物學(xué)水平的探究成果增多了。事實確實如此。近期的探究成果統(tǒng)計表明,海洋生物技術(shù)的基礎(chǔ)探究更側(cè)重于分子水平的探究,如基因表達、分子克隆、基因組學(xué)、分子標(biāo)記、海洋生物分子、物質(zhì)活性及其化合物等。這些具有導(dǎo)向性的基礎(chǔ)探究,對今后的發(fā)展將有重要影。

1.2推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是海洋生物技術(shù)應(yīng)用的主要方面

目前,應(yīng)用海洋生物技術(shù)推動海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要聚焦在水產(chǎn)養(yǎng)殖和海洋天然產(chǎn)物開發(fā)兩個方面,這也是海洋生物技術(shù)探究發(fā)展勢頭強勁。布滿活力的原因所在。在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面,提高重要養(yǎng)殖種類的繁殖、發(fā)育、生長和健康狀況,非凡是在培育品種的優(yōu)良性狀、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的進步,如轉(zhuǎn)生長激素基因魚的培育、貝類多倍體育苗、魚類和甲殼類性別控制、疾病檢測和防治、DNA疫苗和營養(yǎng)增強等;在海洋天然產(chǎn)物開發(fā)方面,利用生物技術(shù)的最新原理和方法開發(fā)分離海洋生物的活性物質(zhì)、測定分子組成和結(jié)構(gòu)及生物合成方式、檢驗生物活性等,已明顯地促進了海洋新藥、酶、高分子材料、診斷試劑等新一代生物制品和化學(xué)品的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

表1近期IMBC大會研討的主要內(nèi)容

表2近期IMBC大會和《MarineBiotechnology》學(xué)報論文統(tǒng)計表

1.3保證海洋環(huán)境可持續(xù)利用是海洋生物技術(shù)探究應(yīng)用的另一個重要方面

利用生物技術(shù)保護海洋環(huán)境、治理污染,使海洋生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)過程更加有效是一個相對比較新的應(yīng)用發(fā)展領(lǐng)域,因此,無論是從技術(shù)開發(fā),還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看,它都有巨大的潛力有待挖掘出來。目前已涉及到的探究主要包括生物修復(fù)(如生物降解和富集、固定有毒物質(zhì)技術(shù)等)、防生物附著、生態(tài)毒理、環(huán)境適應(yīng)和共生等。有關(guān)國家把“生物修復(fù)”作為海洋生態(tài)環(huán)境保護及其產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生物工程手段,美國和加拿大聯(lián)合制定了海洋環(huán)境生物修復(fù)計劃,推動該技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

1.4和海洋生物技術(shù)發(fā)展有關(guān)的海洋政策始終是公眾關(guān)注的新問題

其中海洋生物技術(shù)的發(fā)展策略、海洋生物技術(shù)的專利保護、海洋生物技術(shù)對水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的重要性、轉(zhuǎn)基因種類的平安性及控制新問題、海洋生物技術(shù)和生物多樣性關(guān)系以及海洋環(huán)境保護等方面的政策、法規(guī)的制定和實施倍受關(guān)注。

2.重點發(fā)展領(lǐng)域

當(dāng)前,國際海洋生物技術(shù)的重點探究發(fā)展領(lǐng)域主要包括如下幾個方面摘要:

2.1發(fā)育和生殖生物學(xué)基礎(chǔ)

弄清海洋生物胚胎發(fā)育、變態(tài)、成熟及繁殖各個環(huán)節(jié)的生理過程及其分子調(diào)控機理,不僅對于闡明海洋生物生長、發(fā)育和生殖的分子調(diào)控規(guī)律具有重要科學(xué)意義,而且對于應(yīng)用生物技術(shù)手段,促進某種生物的生長發(fā)育及調(diào)控其生殖活動,提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要應(yīng)用價值。因此,這方面的探究是近年來海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的探究重點之一。主要包括摘要:生長激素、生長因子、甲狀腺激素受體、促性腺激素、促性腺激素釋放激素、生長一催乳激素、滲透壓調(diào)節(jié)激素、生殖抑制因子、卵母細胞最后成熟誘導(dǎo)因子、性別決定因子和性別特異基因等激素和調(diào)節(jié)因子的基因鑒定、克隆及表達分析,以及魚類胚胎于細胞培養(yǎng)及定向分化等。

2.2基因組學(xué)和基因轉(zhuǎn)移

隨著全球性基因組計劃尤其是人類基因組計劃的實施,各種生物的結(jié)構(gòu)基因組和功能基因組探究成為生命科學(xué)的重點探究內(nèi)容,海洋生物的基因組探究,非凡是功能基因組學(xué)探究自然成為海洋生物學(xué)工作者探究的新熱點。目前的探究重點是對有代表性的海洋生物(包括魚、蝦、貝及病原微生物和病毒)基因組進行全序列測定,同時進行特定功能基因,如藥物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐鹽基因等的克隆和功能分析。在此基礎(chǔ)上,基因轉(zhuǎn)移作為海洋生物遺傳改良、培育快速生長和抗逆優(yōu)良品種的有效技術(shù)手段,已成為該領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)探究發(fā)展的重點。近幾年探究重點集中在目標(biāo)基因篩選,如抗病基因、胰島素樣生長因子基因及綠色熒光蛋白基因等作為目標(biāo)基因;大批量、高效轉(zhuǎn)基因方法也是基因轉(zhuǎn)移探究的重點方面,除傳統(tǒng)的顯微注射法、基因槍法和攜帶法外,目前已發(fā)展了逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)法,電穿孔法,轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)法及胚胎細胞介導(dǎo)法等。

2.3病原生物學(xué)和免疫

隨著海洋環(huán)境逐漸惡化和海水養(yǎng)殖的規(guī)?;l(fā)展,病害新問題已成為制約世界海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸因子之一。開展病原生物(如細菌、病毒等)致病機理、傳播途徑及其和宿主之間相互功能的探究,是研制有效防治技術(shù)的基礎(chǔ);同時,開展海水養(yǎng)殖生物分子免疫學(xué)和免疫遺傳學(xué)的探究,弄清海水魚、蝦、貝類的免疫機制對于培育抗病養(yǎng)殖品種、有效防治養(yǎng)殖病害的發(fā)生具有重要意義。因此,病原生物學(xué)和免疫已成為當(dāng)前海洋生物技術(shù)的重點探究領(lǐng)域之一,重點是病原微生物致病相關(guān)基因、海洋生物抗病相關(guān)基因的篩選、克隆,海洋無脊椎動物細胞系的建立、海洋生物免疫機制的探索、DNA疫苗研制等。

2.4生物活性及其產(chǎn)物

海洋生物活性物質(zhì)的分離和利用是當(dāng)今海洋生物技術(shù)的又一探究熱點?,F(xiàn)人探究表明,各種海洋生物中都廣泛存在獨特的化合物,用來保護自己生存于海洋中。來自不同海洋生物的活性物質(zhì)在生物醫(yī)學(xué)及疾病防治上顯示出巨大的應(yīng)用潛力,如海綿是分離天然藥物的重要資源。另外,有一些海洋微生物具有耐高溫或低溫、耐高壓、耐高鹽和財?shù)蜖I養(yǎng)的功能,探究開發(fā)利用這些具非凡功能的海洋極端生物可能獲得陸地上無法得到的新的天然產(chǎn)物,因而,對極端生物探究也成為近年來海洋生物技術(shù)探究的重點方面。這一領(lǐng)域的探究重點包括抗腫瘤藥物、工業(yè)酶及其它非凡用途酶類、極端微生物定功能基因的篩選、抗微生物活性物質(zhì)、抗生殖藥物、免疫增強物質(zhì)、抗氧化劑及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等。

2.5海洋環(huán)境生物技術(shù)

該領(lǐng)域的探究重點是海洋生物修復(fù)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。生物修復(fù)技術(shù)是比生物降解含義更為廣泛,又以生物降解為重點的海洋環(huán)境生物技術(shù)。其方法包括利用活有機體、或其制作產(chǎn)品降解污染物,減少毒性或轉(zhuǎn)化為無毒產(chǎn)品,富集和固定有毒物質(zhì)(包括重金屬等),大尺度的生物修復(fù)還包括生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)調(diào)控等。應(yīng)用領(lǐng)域包括水產(chǎn)規(guī)?;B(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖、石油污染、重金屬污染、城市排污以及海洋其他廢物(水)處理等。目前,微生物對環(huán)境反應(yīng)的動力學(xué)機制、降解過程的生化機理、生物傳感器、海洋微生物之間以及和其它生物之間的共生關(guān)系和互利機制,抗附著物質(zhì)的分離純化等是該領(lǐng)域的重要探究內(nèi)容。

3.前沿領(lǐng)域的最新探究進展

3.1發(fā)育和生殖調(diào)控

應(yīng)用GIH(性腺抑制激素)和GSH(性腺刺激激素)等激素調(diào)控甲殼類動物成熟和繁殖的技術(shù)[1,探究了甲狀腺激素在金紹生長和發(fā)育中的調(diào)控功能,發(fā)現(xiàn)甲狀腺激素受體mRNA水平在大腦中最高,在肌肉中最低,而在肝、腎和鰓中表達水平中等,表明甲狀腺素受體在成體金銀腦中起著重要功能[1,對海鞘的同源框(Homeobox)基因進行了鑒定,分離到30個同源框基因[1,建立了青鳉的同源框(Homeobox)基因[1,建立了青鳉胚胎干細胞系并通過細胞移植獲得了嵌合體青鳉[1,建立了虹鱒原始生殖細胞培養(yǎng)物并分離出Vasa基因[2,進行斑節(jié)對蝦生殖抑制激素的分離和鑒定[2,應(yīng)用受體介導(dǎo)法篩選GnRH類似物,用于魚類繁殖[2,建立了海綿細胞培養(yǎng)技術(shù),用于進行藥物篩選[2,建立了將海膽胚胎作為探究基因表達的模式系統(tǒng)[2,通過基因轉(zhuǎn)移開展了海膽胚胎工程的探究[2,探究了人葡糖轉(zhuǎn)移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鱒胚胎中的表達[3],建立了通過細胞周期蛋白依靠的激酶活性測定海水魚苗細胞增殖速率的方法[3,探究了幾丁質(zhì)酶基因在斑節(jié)對蝦蛻皮過程中的表達[4],從海參分離出同源框基因,并進行了序列的測定[4。

3.2功能基因克隆

建立了牙鲆肝臟和脾臟mRNA的表達序列標(biāo)志,從深海一種耐壓細菌中分離到壓力調(diào)節(jié)的操縱子,從大西洋鮭分離到雌激素受體和甲狀腺素受體基因,從挪威對蝦中分離到性腺抑制激素基因[1;將DNA微陣列技術(shù)在海綿細胞培養(yǎng)上進行了應(yīng)用,構(gòu)建了班節(jié)對蝦遺傳連鎖圖譜,建立了海洋紅藻EST,從海星卵母細胞中分離出成熟蛋白酶體的催化亞基,初步表明硬骨頭魚類IGF-I原E一肽具有抗腫瘤功能[2;構(gòu)建了海洋酵母De—baryomyceshansenii的質(zhì)粒載體,從鯉魚血清中分離純化出蛋白酶抑制劑,從蘭蟹血細胞中分離到一種抗菌肽樣物質(zhì),從紅鮑分離到一種肌動蛋白啟動子,發(fā)現(xiàn)依靠于細胞周期的激酶活性可用作海洋魚類苗種細胞增殖的標(biāo)記,克隆和定序了鰻魚細胞色素P4501AcD-NA,通過基因轉(zhuǎn)移方法分析了鰻細胞色素P450IAI基因的啟動子區(qū)域,分離和克隆了鰻細胞色素P450IAI基因,建立了適宜于溝紹遺傳作圖的多態(tài)性EST標(biāo)記,構(gòu)建了黃蓋鰈EST數(shù)據(jù)庫并鑒定出了一些新基因,建立了班節(jié)對蝦一些組織特異的EST標(biāo)志,從經(jīng)HirameRhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴細胞EST中分離出596個cDNA克隆[3;用PCR方法克隆出一種自體受精雌雄同體魚類的%26szlig;一肌動蛋白基因,從金鯛cDNA文庫中分離出多肽延伸因子EF-2CDNA克隆,在湖鱒基因組中發(fā)現(xiàn)了TC1樣轉(zhuǎn)座子元件[4;鑒定和克隆出的基因包括摘要:南美白對蝦抗菌肽基因、牡蠣變應(yīng)原(allergen)基因、大西洋鰻和大西洋鮭抗體基因、虹鱒Vasa基因、青鳉P53基因組基因、雙鞭毛藻類真核啟始因子5A基因、條紋鱸GtH(促性腺激素)受體cDNA、鮑肌動蛋白基因、藍細菌丙酮酸激酶基因、鯉魚視紫紅質(zhì)基因調(diào)節(jié)系列以及牙鲆溶菌酶基因等[1—4]。

3.3基因轉(zhuǎn)移

分離克隆了大馬哈魚IGF基因及其啟動子,并構(gòu)建了大馬哈魚IGF(胰島素樣生長因子)基因表達載體[1。通過核定位信號因子提高了外源基因轉(zhuǎn)移到斑馬魚卵的整合率[1,建立了快速生長的轉(zhuǎn)基因羅非魚品系并進行了平安性評價;對轉(zhuǎn)基因羅非魚進行了三倍體誘導(dǎo),發(fā)現(xiàn)三倍體轉(zhuǎn)基因羅非魚盡管生長不如轉(zhuǎn)基因二倍體快,但優(yōu)于未轉(zhuǎn)基因的二倍體魚,同時,轉(zhuǎn)基因三倍體雌魚是完全不育的,因而具有推廣價值[2;探究了超聲處理促進外源DNA和金鯛結(jié)合的技術(shù)方法,將GFP作為細胞和生物中轉(zhuǎn)基因表達的指示劑;表明轉(zhuǎn)基因溝鯰比對照組生長快33%,且轉(zhuǎn)基因魚逃避敵害的能力較差,因而可以釋放到自然界中,而不會對生態(tài)環(huán)境造成大的危害[3;應(yīng)用GFP作為遺傳標(biāo)記探究了斑馬魚轉(zhuǎn)基因的條件優(yōu)化和表達效率[3;在抗病基因工程育種方面,構(gòu)建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表達載體并進行了基因轉(zhuǎn)移實驗[2;在轉(zhuǎn)基因探究的種類上,目前已從經(jīng)濟養(yǎng)殖魚類逐步擴展到養(yǎng)殖蝦、貝類及某些觀賞魚類[2.3。通過基因槍法將外源基因轉(zhuǎn)到虹鱒肌肉中獲得了穩(wěn)定表達[4。

3.4分子標(biāo)記技術(shù)和遺傳多樣性

探究了將魚類基因內(nèi)含子作為遺傳多樣性評價指標(biāo)的可行性,應(yīng)用SSCP和定序的方法探究了大西洋和地中海幾種海洋生物的遺傳多樣性[1。探究了南美白對蝦消化酶基因的多態(tài)性[1;利用寄生性原生動物和有毒甲藻基因組DNA的間隔區(qū)序列作標(biāo)記檢測環(huán)境水體中這些病原生物的污染程度,應(yīng)用18S和5.8S核糖體RNA基因之間的第一個內(nèi)部間隔區(qū)(ITC—1)序列作標(biāo)記進行甲殼類生物種間和種內(nèi)遺傳多樣性探究[2;探究了斑節(jié)對蝦三個種群的線粒體DNA多態(tài)性,用PCR技術(shù)鑒定了夏威夷Gobioid苗的種類特異性。通過測定內(nèi)含子序列揭示了南美白對蝦的種內(nèi)遺傳多樣性,采用同功酶、微衛(wèi)星DNA及RAPD標(biāo)記對褐鱒不同種群的遺傳變異進行了評價,在平魚鑒定并分離出12種微衛(wèi)星DNA,在美國加州魷魚上發(fā)現(xiàn)了高度可變的微衛(wèi)星DNA[3;弄清了一種深水魚類(Gonostomagracile)線粒體基因組的結(jié)構(gòu),并發(fā)現(xiàn)了硬骨魚類tRNA基因重組的首個實例,測定了具有重要商業(yè)價值的海水輪蟲的衛(wèi)星DNA序列,用RAPD技術(shù)在大鯪鲆和鰨魚篩選到微衛(wèi)星重復(fù)片段,從多毛環(huán)節(jié)動物上分離出高度多態(tài)性的微衛(wèi)星DNA,用RAPD技術(shù)探究了泰國東部泥蟹的遺傳多樣性[3;用AFLP方法分析了母性遺傳物質(zhì)在雌核發(fā)育條紋鱸基因組中的貢獻[4。

3.5DNA疫苗及疾病防治

構(gòu)建了抗魚類壞死病毒的DNA疫苗[1;開展了虹鱒IHNVDNA疫苗構(gòu)建及防病的探究,表明用編碼IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鱒,誘導(dǎo)了非特異性免疫保護反應(yīng),證實DNA免疫途徑在魚類上的可行性,從虹鱒細胞系中鑒定出經(jīng)干擾素可誘導(dǎo)的蛋白激酶[2;建立了養(yǎng)殖對蝦病毒病原檢測的ELISA試劑盒,用PCR等分子生物學(xué)技術(shù)鑒定了蝦類的病毒性病原,將魚類的非特異性免疫指標(biāo)用于海洋環(huán)境監(jiān)控,探究了抗病基因轉(zhuǎn)移提高鯛科魚類抗病力的可行性,探究了蛤類唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2;探究了一種海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3;建立了測定牡蠣病原的PCR—ELISA方法[3;探究了LatrunculinB毒素在紅海綿體內(nèi)的免疫定位[4。

3.6生物活性物質(zhì)

從海藻中分離出新的抗氧化劑[1,建立了大量生產(chǎn)生物活性化合物的海藻細胞和組織培養(yǎng)技術(shù),建立了通過海綿細胞體外培養(yǎng)制備抗腫瘤化合物的方法[1;從不同生物(如對蝦和細菌)中鑒定分離出抗微生物肽及其基因,從魚類水解產(chǎn)物中分離出可用作微生物生長底物的活性物質(zhì),海洋生物中存在的抗附著活性物質(zhì),用血管生成抑制劑作為抗受孕劑,從蟹和蝦體內(nèi)提取免疫激活劑,從海洋藻類和藍細菌中純化光細菌致死化合物,海星抽提物在小鼠上表現(xiàn)出批精細胞形成的功能,從海洋植物Zosteramarina分離出一種無毒的抗附著活性化合物,從海綿和海鞘抽提物分離出抗腫瘤化合物,開發(fā)了珊瑚變態(tài)天然誘導(dǎo)劑,從海膽中分離出一種抗氧化的新藥,在海洋雙鞭毛藻類植物中鑒定出長碳鏈高度不飽和脂肪酸(C28),表明海洋真菌是分離抗微生物肽等生物活性化合物的理想來源[2;發(fā)現(xiàn)海洋假單胞桿菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性,從硬殼蛤分離出谷光甘肽一S一轉(zhuǎn)移酶,從鯉血清中分離出絲氨酸蛋白酶抑制劑,從海綿中分離出氨激脯氨酸二肽酶,從一種珊瑚分離出具DNA酶樣活性的物質(zhì),建立了開放式海綿養(yǎng)殖系統(tǒng),為生物活性物質(zhì)的大量制備提供了充足的海綿原料[3;從蝦肌水解產(chǎn)物中分離到抗氧化肽物質(zhì)[4;從一種海洋細菌中分離純化出N一乙酸葡糖胺一6一磷酸脫乙酸酶[4。

3.7生物修復(fù)、極端微生物及防附著

探究了轉(zhuǎn)重金屬硫蛋白基因藻類對海水環(huán)境中重金屬的吸附能力,表明明顯大于野生藻類[1,探究了石油降解微生物在修復(fù)被石油污染的海水環(huán)境上的可療性及應(yīng)用潛力[1;探究了海洋磁細菌在去除和回收海水環(huán)境中重金屬上的應(yīng)用潛力[1;用Bacillus清除養(yǎng)魚場污水中的氮,用分子技術(shù)篩選作為海水養(yǎng)殖餌料的微藻,開發(fā)了六價鉻在生物修復(fù)上的應(yīng)用潛力,分離出耐冷的癸烷降解細菌,探究了海洋環(huán)境中多芳香化烴的微生物降解技術(shù)[2;從噬鹽細菌分離出滲透壓調(diào)節(jié)基因,并生產(chǎn)了重組Ectoine(滲透壓調(diào)節(jié)因子),從2650米的深海分離到一種耐高溫的細菌,這種細菌可用來分離耐高暖和熱穩(wěn)定的酶,在耐高溫的archaea發(fā)現(xiàn)了D型氨基酸和無氧氨酸消旋酶,測定了3種海洋火球菌的基因組DNA序列,借助于CROSS/BLAST分析進行了特定功能基因的篩選,從海底沉積物、海水和北冰洋收集了1000多種噬冷細菌,并從這些細菌中分離到多種冷適應(yīng)的酶[2;建立了一種測定藤壺附著誘導(dǎo)物質(zhì)的簡單方法,探究了Chlorophyta和共生細菌之間附著所必需的形態(tài)上相互功能,探究了珊瑚抗附著物質(zhì)(dterpene)類似物的抗附著和麻醉功能[3;分析了海岸環(huán)境中污著的起始過程,并對沉積物和附著物的影響進行了檢測[4。

4.展望和建議

篇6

【關(guān)鍵詞】生物技術(shù) 糧油食品工業(yè)

生物技術(shù)又可稱之為生物工程,主要包括分子生物學(xué)、微生物學(xué)、細胞生物學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等多種學(xué)科,并和計算機、化學(xué)等學(xué)科內(nèi)容相互滲透成為一個比較綜合的學(xué)科,主要包括基因工程、細胞工程、酶工程等技術(shù),其中基因工程是其主要的核心技術(shù),該種技術(shù)主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、植物、醫(yī)學(xué)、食品、動物等領(lǐng)域。應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)可以按照人們的意愿創(chuàng)造出人們想要的物種,或者是具有全新的功能,或者是改造原有的功能使其更好的滿足人們的需求。

一、生物技術(shù)在糧食生產(chǎn)中的應(yīng)用

生物技術(shù)在糧食生產(chǎn)中的應(yīng)用主要有以下幾個方面:可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得產(chǎn)量更高,并有一定的抵御蟲害的作物品種,獲得營養(yǎng)價值更高的作物品種,此外,還可以利用細胞工程技術(shù)對植物進行無性繁殖,從而獲得高產(chǎn)量的作物,利用生物技術(shù)可以制造出無毒生物農(nóng)藥從生產(chǎn)出更多的綠色產(chǎn)品。生物技術(shù)培育出的作物主要有三代,第一代是通過培育轉(zhuǎn)基因作物可以提高農(nóng)作物抗蟲害的能力,目前種植面積比較多的是抗除草劑的農(nóng)作物。第二代是通過轉(zhuǎn)基因來提高農(nóng)作物的營養(yǎng)價值為主要特征。第三代是通過轉(zhuǎn)基因作物提高食品的免疫功能,即可以利用轉(zhuǎn)基因的作物來生產(chǎn)一些具有新功能的食品以及藥物。

二、生物技術(shù)在糧油加工中的應(yīng)用

我國的糧油加工產(chǎn)品主要以初級產(chǎn)品為主,而在食品的精深加工方面比較落后,資源的深層次利用率比較低,而利用生物技術(shù)可以將產(chǎn)品原料加工成產(chǎn)品并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,通過對農(nóng)產(chǎn)品的二次開發(fā)以此形成新的產(chǎn)品。利用生物技術(shù)可以快速的提高糧油加工的能力并提升水平,使我國的糧油加工生產(chǎn)能力能夠得到跨越式的發(fā)展。

三、生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用

生物技術(shù)已經(jīng)滲透到了食品加工的各個方面,利用基因工程可以有效的改良發(fā)酵工業(yè)中的微生物菌種,對食品加工原料進行改造,提高氨基酸在食品加工中的含量,此外,利用基因工程還可以改進其生產(chǎn)工藝,進一步提高食品的營養(yǎng)價值。利用蛋白質(zhì)工程可以創(chuàng)造出人類需求的不同功能的蛋白質(zhì)新產(chǎn)品,可以更改酶的特性。在食品工程中酶技術(shù)的應(yīng)用比較成熟,在糧油食品加工中應(yīng)用比較廣泛的是酶制劑的應(yīng)用,主要有釀造酶、蛋白酶、果品酶等。這些酶主要應(yīng)用在果蔬加工,乳制品加工等方面。

四、生物技術(shù)與食品安全

生物技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用主要是轉(zhuǎn)基因食品安全問題。任何物種在進化過程中都會經(jīng)歷自然選擇或者是人工選擇,他們能夠幸存的物種都是這兩種選擇的結(jié)果,不過是自然選擇還是人工選擇其實質(zhì)都是遺傳變異選擇,在物種進化中遺傳是基礎(chǔ),變異一定會存在。任何物種都是在遺傳的基礎(chǔ)上經(jīng)過進化發(fā)展而來的,對遺傳變異進行人工選擇就是常規(guī)育種,而轉(zhuǎn)基因育種在本質(zhì)上和常規(guī)育種并沒有本質(zhì)的區(qū)別,轉(zhuǎn)基因的食品安全問題和其它新出現(xiàn)的技術(shù)一樣,只是在人類科學(xué)進步進程中新出現(xiàn)的科學(xué)問題而已,應(yīng)該對以抱有正確的態(tài)度,深入的對其進行研究和探討。轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為發(fā)展最快的新技術(shù),正對人們生活的各個方面產(chǎn)生巨大的影響。

五、生物技術(shù)與食品安全檢測

食品安全越來越受到人們的關(guān)注,日常食品安全已成為人們生活的焦點,為了讓人們吃到更為安全的食品,對食品安全檢測技術(shù)的研究已經(jīng)提上日程,而生物技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用,發(fā)揮了較大的推動作用,并取得了不錯的效果。在當(dāng)前的食品安全檢測中比較廣泛應(yīng)用的生物技術(shù)有生物芯片、免疫技術(shù)等生物技術(shù),通過這些生物技術(shù)的應(yīng)用使得食品安全的檢測更加方便快捷而且靈敏度也比較高,人們對食品安全也更加放心。

六、糧油深加工生物技術(shù)的進展

在糧油深加工方面,美國主要利用酶以及發(fā)酵工程來進行糧油資源的開發(fā),同時還利用基因工程等生物技術(shù)來改良農(nóng)作物的性能,改善農(nóng)作物所含的營養(yǎng)價值。生物技術(shù)在糧油加工中的應(yīng)用主要有以下幾個方面,首先是利用生物技術(shù)進一步提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,并為農(nóng)作物的生產(chǎn)尋找更好地的農(nóng)業(yè)技術(shù)。通過新的生物技術(shù)的應(yīng)用進一步改良農(nóng)作物的品種,另外,還有利用農(nóng)作物、農(nóng)業(yè)廢棄物和加工副產(chǎn)物生產(chǎn)工業(yè)制品,包括生物能源、生物材料等。

七、結(jié)語

生物技術(shù)在食品糧油領(lǐng)域,在食品生產(chǎn)、糧油食品加工以及副產(chǎn)品利用等方面都有重要的應(yīng)用,隨著基因組技術(shù)在農(nóng)作物的成功實施以及深入開展,新一輪的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命將會展開。為此,要認識在糧油食品安全領(lǐng)域生物技術(shù)應(yīng)用的重要性,并不斷在糧油食品加工中引入生物技術(shù),以更好的促進糧油食品加工行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻:

篇7

組織工程

組織工程技術(shù)提供了一種嶄新的修復(fù)組織和制造器官的手段,發(fā)展具有生物相容性和生物活性的生物支架材料是組織工程與骨修復(fù)技術(shù)需要解決的重要課題之一。以聚吡咯、聚苯胺為代表的導(dǎo)電高分子材料具有電刺激響應(yīng)性,不但可以存儲信息和能量,而且可調(diào)控細胞增值和分化,表現(xiàn)出多種智能功能,因此在神經(jīng)和心肌組織工程中具有潛在的應(yīng)用前景。目前聚吡咯在組織工程領(lǐng)域已經(jīng)取得了較好的成果,而針對聚苯胺的研究工作則相對進展較慢,主要原因在于單純的聚苯胺材料不可降解,長期存在體內(nèi)會造成炎癥反應(yīng)。因此聚苯胺在體內(nèi)的生物相容性是組織工程中研究的重點。Li用明膠改性聚苯胺以增強其生物相容性,并在復(fù)合材料表面培養(yǎng)小鼠心肌細胞H9c2,發(fā)現(xiàn)改性后的復(fù)合材料有利于細胞的黏附和增值。Molamma等利用電紡絲技術(shù)合成聚苯胺/聚乳酸納米纖維,用于培養(yǎng)神經(jīng)干細胞,結(jié)果顯示該復(fù)合材料具有神經(jīng)軸突生長活性,從而定向誘導(dǎo)組織器官的再生修復(fù)。Fryczkowski等采用同樣的方法合成了聚苯胺/聚羥基丁酸鹽納米纖維,該材料在組織工程中也具有潛在的應(yīng)用價值。在國內(nèi),陳學(xué)思課題組利用苯胺五聚體與生物可降解材料制備嵌段共聚物,在無需外加電刺激的條件下能顯著促進神經(jīng)細胞的生長和分化,極大地提高了材料的生物相容性。而且引入的苯胺低聚體在材料中的可降解部分消失之后,通過腎臟排出體外,真正達到達了可吸收生物材料的要求。目前,聚苯胺在電刺激響應(yīng)性細胞培養(yǎng)和電活性組織工程支架應(yīng)用方面已經(jīng)顯示出很好的應(yīng)用前景,這對于未來生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有重要的科學(xué)意義。

藥物釋放

篇8

信息、生物、新材料三大前沿領(lǐng)域

信息、生物、新材料是21世紀(jì)前30年發(fā)展最快、最熱門的三大領(lǐng)域,它們集結(jié)了當(dāng)今世界最強勢的研究力量。但在這些關(guān)系未來發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域中,我國許多核心技術(shù)仍依賴追蹤、模仿和引進國外技術(shù),原始創(chuàng)新能力明顯不足。

從更寬的視野來看,不僅僅是這三個領(lǐng)域的發(fā)展需要高揚“自主創(chuàng)新”的信心與勇氣。實際上,整個中國科技正面臨著前所未有的發(fā)展壓力:對外要適應(yīng)國際科技競爭的緊迫形勢,對內(nèi)要滿足經(jīng)濟社會發(fā)展進程中的重大戰(zhàn)略性需求。而原始創(chuàng)新能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的薄弱,已成為當(dāng)前和未來相當(dāng)長時期內(nèi)影響我國整體競爭力的極大障礙。

面向未來15年的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》即將,科技部等有關(guān)部門正在著手制定科技“十一五規(guī)劃”——關(guān)于中國科技“未來”的探討與關(guān)注,在最近一年多來達到了前所未有的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中,“自主創(chuàng)新”成為人們關(guān)于中國科技發(fā)展的共識。

帶著這個共識,再來看中國科技發(fā)展面臨的“壓力”,在很大程度上已經(jīng)變成了未來發(fā)展的重大機遇。未來10年,中國在這三大領(lǐng)域中最有可能實現(xiàn)自主創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)群究竟有哪些?有限的科技經(jīng)費究竟應(yīng)當(dāng)投入到哪些突破口?

下一代移動通信技術(shù)

移動通信是人類社會發(fā)展中的一大奇跡。2004年12月,全球(蜂窩)移動通信用戶總數(shù)已達17億以上,超過已有百年發(fā)展歷史的固定通信用戶數(shù)。過去10年,移動通信技術(shù)完成了由第一代模擬通信技術(shù)向第二代數(shù)字通信技術(shù)的過渡,當(dāng)前正處于由其巔峰狀態(tài)向第三代(3G)移動通信技術(shù)過渡的進程中。

目前,世界發(fā)達國家紛紛投入力量進行第三代及下一代移動通信標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)。

——3G移動通信:國際電信聯(lián)盟(ITU-T )批準(zhǔn)為3G 的三大標(biāo)準(zhǔn)分別是歐洲的WCDMA,美國高通公司的CDMA2000和中國大唐電信的TD-SCDMA。3G已在全球30多個國家開始商用。

——增強型3G(Enhanced 3G):為了克服3G 技術(shù)不能很好支持流媒體等業(yè)務(wù)的不足,國際電信聯(lián)盟已在制定增強型3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。專家預(yù)測,增強型3G技術(shù)將進入商用。

——4G(或Beyond 3G):下一代移動通信即所謂超3G(以下統(tǒng)稱Beyond 3G)技術(shù)的研究是國際上的熱點。Beyond 3G具有更高的速率與更好的頻譜利用率。 歐盟、日本、韓國等國家已開始4G框架的研究,預(yù)期Beyond 3G技術(shù)可望在2010年后開始商用。

中國移動用戶總數(shù)已達3.34億,居世界第一,總體技術(shù)水平與國際同步,處于由第二代向第三代的過渡時期。我國3G移動通信技術(shù)已經(jīng)具備了實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的能力,我國大唐電信2000年5月提出的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)已成為國際電信聯(lián)盟正式采納的三大標(biāo)準(zhǔn)之一。此外,在國家“863”計劃的支持下,開展了Beyond 3G技術(shù)的研究,預(yù)期該技術(shù)可望在2010年后開始商用。

Beyond 3G技術(shù)對我國經(jīng)濟社會發(fā)展和國防建設(shè)具有十分重要的意義。 德爾菲專家調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果顯示,我國研發(fā)水平比領(lǐng)先國家落后5年左右, 通過自主開發(fā)或聯(lián)合開發(fā),在未來5年可能形成自主知識產(chǎn)權(quán)。以華為、 中興為代表的一批高技術(shù)通信設(shè)備制造業(yè)公司,在第三代移動通信設(shè)備(3G)等研發(fā)方面緊跟國際前沿,打破了國外公司對高技術(shù)通信設(shè)備的壟斷,開始參與國際通信標(biāo)準(zhǔn)的制定,開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),具備了參與國際競爭的能力,具備實現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的契機。

中國下一代網(wǎng)絡(luò)體系

下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)泛指以IP為核心,同時可以支持語音、 數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的因特網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)和固定電話通信網(wǎng)絡(luò)的融合網(wǎng)絡(luò)。

世界各國和國際通信標(biāo)準(zhǔn)化組織都在積極開展下一代網(wǎng)絡(luò)的研究開發(fā)工作。國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(ITU-T)、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(ETSI)、互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)、第三代伙伴組織計劃(3GPP)等,都在致力于下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究。目前,美國、日本、韓國、新加坡以及歐盟都已啟動了下一代互聯(lián)網(wǎng)研究計劃,全面開展各項核心技術(shù)的研究和開發(fā)。

我國在下一代網(wǎng)絡(luò)的研究方面已取得了較大進展?!熬盼濉逼陂g,863計劃建成了“中國高速信息示范網(wǎng)”(CAINONET)、國家自然科學(xué)基金委支持的“中國高速互連研究試驗網(wǎng)NSFCNET”等重大項目,目前已開始基于NGN的軟交換技術(shù)在移動和多媒體通信中的應(yīng)用研究。中興、華為等企業(yè)還推出了基于軟交換的NGN解決方案;在下一代互聯(lián)網(wǎng)研究上,中興、港灣網(wǎng)絡(luò)等推出的高端路由交換機,可應(yīng)用于國家骨干IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè),以及大中型寬帶IP城域網(wǎng)核心骨干和匯聚。國內(nèi)公司還開始自行設(shè)計高端分組交換定制ASIC芯片。我國已成為少數(shù)幾個能夠提供全系列數(shù)據(jù)通信設(shè)備的國家之一。

下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對促進我國高新技術(shù)的發(fā)展,以及對改造和提升我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的作用,對國家安全至關(guān)重要。從總體上看,我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跟隨國外發(fā)展,在技術(shù)選擇上缺乏系統(tǒng)研究,走過一些彎路,至今與國外仍存在較大差距。無論網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都尚有很大的發(fā)展空間。從全局著眼,應(yīng)不失時機地開展中國下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究、應(yīng)用試驗、關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)。不能像第一代互聯(lián)網(wǎng)那樣,技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)都是外國的,給國家安全造成隱患。

納米級芯片技術(shù)

當(dāng)前,集成電路的發(fā)展仍遵循“摩爾定律”,即其集成度和產(chǎn)品性能每18個月增加一倍,按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設(shè)計技術(shù)優(yōu)化的途徑繼續(xù)發(fā)展。

自上世紀(jì)90年代以來, 全球集成電路制造技術(shù)升級換代速度加快。 當(dāng)前國際上CMOS集成電路大規(guī)模生產(chǎn)的主流技術(shù)是130nm, 英特爾等部分技術(shù)先進的芯片制造公司已在用90nm進行高性能芯片生產(chǎn)。2005年,美國AMD公司已開始量產(chǎn)90nm的高性能芯片,國際上對65nm技術(shù)的開發(fā)也已成功。伴隨130nm到90nm技術(shù)的升級, 考慮到擴大生產(chǎn)規(guī)模和降低成本,大多數(shù)公司將使用12英寸替代8英寸硅基片, 這也必將帶來半導(dǎo)體設(shè)備的大量更新。

近年來我國一些先進集成電路制造公司的崛起,使國內(nèi)集成電路制造工藝技術(shù)與國際先進水平的差距有了顯著的縮小,但整體水平仍與先進國家相差2~3代。目前,我國集成電路設(shè)計公司年設(shè)計能力已超過500種,主流設(shè)計水平達到180nm,130nm技術(shù)正在開發(fā)中,90nm技術(shù)的研發(fā)也開始著手進行。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看,我國集成電路已初步形成由十多家芯片生產(chǎn)骨干企業(yè)、十多家重點封裝廠、二十多家初具規(guī)模的設(shè)計公司、若干家關(guān)鍵材料及專用設(shè)備儀器制造廠組成的產(chǎn)業(yè)群體,設(shè)計、芯片制造、封裝三業(yè)并舉的蓬勃發(fā)展態(tài)勢。以中科院計算所為代表的研究機構(gòu)和企業(yè)在CPU研發(fā)方面所取得的新進展,標(biāo)志著我國集成電路設(shè)計具有較強能力,與國際先進水平的差距進一步縮小。目前我國芯片業(yè)大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、勞動保障、身份識別、防偽等領(lǐng)域,IC卡芯片所占比重一直占據(jù)芯片總體市場的20%左右。

世界第一顆0.13微米工藝TD-SCDMA 3G手機核心芯片10月9日在重慶問世

今后的IC是納米制造技術(shù)的時代,而納米級芯片技術(shù)是我國趕超國際的關(guān)鍵,它的成功將會是我國IC工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑和持續(xù)發(fā)展的動力,專家認為應(yīng)優(yōu)先發(fā)展。

中文信息處理技術(shù)

包括漢字和少數(shù)民族文字在內(nèi)的中文信息處理技術(shù),是漢語言學(xué)和計算機科學(xué)技術(shù)的融合,是一門與語言學(xué)、計算機科學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、控制論、信息論、聲學(xué)、自動化技術(shù)等多種學(xué)科相聯(lián)系的邊緣交叉性學(xué)科。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,中文信息處理技術(shù)已滲透到社會生活的各個方面。1994年,微軟開始進入中文軟件市場,微軟的WORD把國產(chǎn)WPS擠出了市場,繼而Windows中文版又把國產(chǎn)中文之星擠垮。微軟憑借其強大的優(yōu)勢地位,使國產(chǎn)的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的Windows、Office等占據(jù)了大部分的中文軟件市場,使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。

經(jīng)過二三十年的努力,我國的中文信息處理,包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術(shù)已經(jīng)實用化,目前正在逐漸擺脫“字處理”階段,處于向更高級階段快速發(fā)展的時期。包括中文的文字識別機和手寫文字識別、語音合成、語音識別、語言理解和智能接口等技術(shù)的研究已獲得進展。中文的全文檢索、內(nèi)容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機器翻譯等技術(shù)也正在開發(fā)、研制,并取得了較大進展,涌現(xiàn)了聯(lián)想、方正、四通、漢王、華建等公司。

隨著中國加入WTO與世界各國交流的逐漸擴大以及網(wǎng)絡(luò)信息時代的來臨, 中文信息處理技術(shù)越發(fā)顯得重要,其自動化水平的提高,將大大促進我國科技、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展,同時使中華民族的文化在信息時代得到新的發(fā)展。未來無疑應(yīng)當(dāng)加強中文信息處理技術(shù)的研發(fā)投入與政策傾斜。

人類功能基因組學(xué)研究

20世紀(jì)末啟動的人類基因組計劃被公認為生命科學(xué)發(fā)展史上的里程碑,其規(guī)模和意義超過了曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其他重要微生物等50多種生物基因組全序列測定工作的完成,國際基因組研究進入到功能基因組學(xué)新階段。

功能基因組學(xué)已成為21世紀(jì)國際研究的前沿,代表基因分析的新階段。它是利用結(jié)構(gòu)基因組所提供的信息和產(chǎn)物,發(fā)展和應(yīng)用新的實驗手段,通過在基因組或系統(tǒng)水平上全面分析基因的功能,使生物學(xué)研究從對單一基因或蛋白質(zhì)的研究轉(zhuǎn)向多個基因或蛋白質(zhì)同時進行系統(tǒng)的研究,是在基因組靜態(tài)的堿基序列弄清楚之后轉(zhuǎn)入對基因組動態(tài)的生物學(xué)功能學(xué)研究。從1997年迄今已發(fā)表的有關(guān)功能基因組學(xué)的論文數(shù)以千計,其中不少發(fā)表在《細胞》《自然》《科學(xué)》等國際著名刊物上。

目前功能基因組研究的重點集中在四個方面:一是基因測序技術(shù)研究。預(yù)計今后幾年內(nèi),測序技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展,特別是有一些重要的改進將直接用于功能基因組的研究;二是單核苷多態(tài)性(SNP)以及在此基礎(chǔ)上建立的SNP單體型研究;三是基因組有序表達的規(guī)律研究。主要包括基因的深入鑒定、基因表達與轉(zhuǎn)錄組研究、蛋白和蛋白質(zhì)組研究、代謝網(wǎng)絡(luò)和代謝分子研究、基因表達調(diào)控研究等;四是計算生物學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)研究。

近幾年來,在國家“863”計劃、國家重大科技專項等的資助下,我國功能基因組學(xué)研究取得了一系列進展。中華民族占世界人口的1/5,有豐富的遺傳疾病家系資源,這是我國發(fā)展功能基因組研究的有利因素?!笆濉逼陂g,我國參與國際蛋白質(zhì)組計劃、國際人類基因組單體型圖計劃,高質(zhì)量按時完成了項目中所承擔(dān)的21號染色體區(qū)域的任務(wù),建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關(guān)基因SNPs及其單倍型的數(shù)據(jù)庫的建設(shè),在國際一流雜志上發(fā)表了一批高水平學(xué)術(shù)論文,申報了一批國家專利,收集、保存了一批寶貴的遺傳資源,并初步建立了遺傳資源收集網(wǎng)絡(luò)和資源信息庫的采集管理系統(tǒng),組建了一批國家級基地,培養(yǎng)了一支隊伍,建立了一批技術(shù)平臺。但總體而言,我國在功能基因組研究及應(yīng)用方面的原始創(chuàng)新成果數(shù)量較少,還不能為醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供足夠的知識和產(chǎn)品。

未來研究重點包括:

——功能基因組研究。重點開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究;

——蛋白質(zhì)組學(xué)研究。蛋白質(zhì)組學(xué)是一個新生領(lǐng)域,目前還處于初期發(fā)展階段,仍有許多困難有待克服。我國應(yīng)選擇具有特色的領(lǐng)域開展研究;

——生物信息技術(shù)。我國的研究重點應(yīng)集中在生物信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、生物信息的開發(fā)、加工、利用及生物信息并行處理方面;

——生物芯片技術(shù)及產(chǎn)品。通過微加工技術(shù)和微電子技術(shù)在固體芯片表面構(gòu)建的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng),以實現(xiàn)對細胞、蛋白質(zhì)、DNA以及其他生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的檢測。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、生化反應(yīng)芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點是高通量、微型化和自動化。我國生物芯片研究緊跟國際前沿,它將對我國生命科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)診斷、新藥篩選具有革命性的推動作用,也將對我國人口素質(zhì)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護等作出巨大的貢獻。

專家認為,我國人類功能基因組學(xué)研究的研發(fā)水平比領(lǐng)先國家落后5年左右, 若能高度重視,充分利用我國已有的技術(shù)和資源優(yōu)勢,未來10年我國可能實現(xiàn)人類功能基因組學(xué)研究的跨越發(fā)展。

蛋白質(zhì)組學(xué)研究

隨著被譽為解讀人類生命“天書”的人類基因組計劃的成功實施,生命科學(xué)的戰(zhàn)略重點轉(zhuǎn)移到以闡明人類基因組整體功能為目標(biāo)的功能基因組學(xué)上。蛋白質(zhì)作為生命活動的“執(zhí)行者”,自然成為新的研究焦點。以研究一種細胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質(zhì)為特征的蛋白質(zhì)組學(xué)自然就成為功能基因組學(xué)中的“中流砥柱”,構(gòu)成了功能基因組學(xué)研究的戰(zhàn)略制高點。

目前蛋白質(zhì)組學(xué)的主要內(nèi)容是建立和發(fā)展蛋白質(zhì)組研究技術(shù)方法,進行蛋白質(zhì)組分析。為了保證分析過程的精確性和重復(fù)性,大規(guī)模樣品處理機器人也被應(yīng)用到該領(lǐng)域。整個研究過程包括樣品處理、蛋白質(zhì)的分離、蛋白質(zhì)豐度分析、蛋白質(zhì)鑒定等步驟。

附圖

自1995年蛋白質(zhì)組一詞問世到現(xiàn)在,蛋白質(zhì)組學(xué)研究得到了突飛猛進的發(fā)展。我國的蛋白質(zhì)組研究也在迅速開展,并取得了許多有意義的成果,中國科學(xué)家已經(jīng)在重大疾病如肝癌,比較蛋白質(zhì)組學(xué)的研究等方面取得了重要成就,在“973 ”計劃的資助下,我國已經(jīng)開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術(shù)和蛋白質(zhì)組鑒定質(zhì)譜技術(shù)研究等。

如何抓住國際上蛋白質(zhì)組學(xué)研究剛剛啟動的時機,迅速地進入到蛋白質(zhì)組學(xué)研究的國際前沿,是擺在我國生命科學(xué)研究發(fā)展方向上的一個重要課題。

目前我國在該領(lǐng)域的研發(fā)基礎(chǔ)較好,只比先進國家落后5年左右。 蛋白質(zhì)組學(xué)屬科學(xué)前沿,專家建議結(jié)合我國現(xiàn)行的基因組研究及其他有我國特色或優(yōu)勢的領(lǐng)域開展研究,不要重復(fù)或追隨國際已有的工作,而應(yīng)走自己的路,未來10年內(nèi)有可能取得重大科學(xué)突破。

生物制藥技術(shù)

生物制藥被稱為生物技術(shù)的“第一次浪潮”,其誘人前景引起了全世界各國政府、科技界、企業(yè)界的高度關(guān)注。

在過去的30年間,全球生物技術(shù)取得了令人矚目的成就。據(jù)美國著名咨詢機構(gòu)安永公司2004年和2005年發(fā)表的第十八和第十九次全球生物技術(shù)年度報告分析,2003年全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)營收達410億美元。目前已有190余種生物技術(shù)產(chǎn)品獲準(zhǔn)上市,激發(fā)起投資者對生物技術(shù)股與融資的興趣。

近20年來,我國醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)取得了長足的進步,據(jù)《中國生物技術(shù)發(fā)展報告2004》統(tǒng)計,我國已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的上市藥物達9種,重組人ω-干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國家臨床研究批文,可用于較大規(guī)模高危人群的預(yù)防。但總體上與世界先進水平相比還存在很大的差距,醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)品的銷售收入僅占醫(yī)藥工業(yè)總銷售額的7.5%左右。

為加快我國生物制藥技術(shù)的發(fā)展,今后的研究開發(fā)重點是:

——生物技術(shù)藥物(包括疫苗)及制備技術(shù)。圍繞危害人民健康的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷,應(yīng)用基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程和酶工程等技術(shù),開發(fā)單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質(zhì)藥物和基因工程疫苗,拓寬醫(yī)藥新產(chǎn)品領(lǐng)域;

——高通量篩選技術(shù)。目前,國外許多制藥公司已把高通量篩選作為發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個化合物,而超高通量篩選可每天篩選10萬多個化合物。隨著分析容量的增大,分析檢測技術(shù)、液體處理及自動化、連續(xù)流動以及信息處理將成為未來高通量篩選技術(shù)研究的重點;

——天然藥物原料制備。目前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類患有3萬多種疾病,其中1/3靠對癥治療,極少數(shù)人能夠治愈,而大多數(shù)人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物,隨著科技的進步,人們自我保健意識增強,對天然藥物的追求與日俱增。當(dāng)前世界各國都在加強天然藥物的研發(fā)。

生物信息學(xué)研究

在生命科學(xué)的研究中,以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析,對基因組研究相關(guān)生物信息獲取、加工、儲存、分配、分析和解釋——上世紀(jì)80年代一經(jīng)產(chǎn)生,生物信息學(xué)就得到了迅猛發(fā)展。其研究一方面是對海量數(shù)據(jù)的收集、整理與服務(wù);另一方面是利用這些數(shù)據(jù),從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。

具體地講,生物信息學(xué)是把基因組DNA序列信息分析作為源頭, 找到基因組序列中代表蛋白質(zhì)和RNA基因的編碼區(qū);同時, 闡明基因組中大量存在的非編碼區(qū)的信息實質(zhì),破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言規(guī)律;在此基礎(chǔ)上,歸納、 整理與基因組遺傳信息釋放及其調(diào)控相關(guān)的轉(zhuǎn)錄譜和蛋白質(zhì)譜的數(shù)據(jù),從而認識代謝、發(fā)育、分化、進化的規(guī)律。另外生物信息學(xué)還利用基因組中編碼區(qū)的信息進行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的模擬和蛋白質(zhì)功能的預(yù)測,并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結(jié)合,闡明其分子機理,最終進行蛋白質(zhì)、核酸的分子設(shè)計、藥物設(shè)計和個體化的醫(yī)療保健設(shè)計。

生物信息學(xué)的發(fā)展已經(jīng)將基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)計算與模擬以及藥物設(shè)計有機地連接在一起,它將導(dǎo)致生物學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)等多種科學(xué)文化的融合,造就一批新的交叉學(xué)科。

科學(xué)家們普遍相信,本世紀(jì)最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時代,也是生物信息學(xué)蓬勃發(fā)展的時代。據(jù)預(yù)測,到2005年生物信息的全球市場價值將達到400億美元。

我國生物信息學(xué)研究起步較早。20世紀(jì)80年代末,國內(nèi)學(xué)者就在《自然》上報道了免疫球蛋白基因超家族計算機分析的工作。目前,多家大學(xué)和研究機構(gòu)也相繼成立了生物信息中心或研究所,各種原始數(shù)據(jù)庫、鏡像數(shù)據(jù)庫和二級數(shù)據(jù)庫也已經(jīng)逐步建立,同時我國還建立了相關(guān)的工作站和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,實現(xiàn)了與國際主要基因組數(shù)據(jù)庫及研究中心的網(wǎng)絡(luò)連接,開發(fā)了用于核酸、蛋白結(jié)構(gòu)、功能分析的計算工具以及蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發(fā)的基因預(yù)測等多種軟件。中國學(xué)者還運用自主開發(fā)的電腦克隆程序,開展了大規(guī)模EST 數(shù)據(jù)分析,建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術(shù),并在國內(nèi)外著名科學(xué)雜志上發(fā)表了一系列論文,取得了引人注目的進展,尤其在人類基因組基因數(shù)目的預(yù)測上獲得了與目前的實驗事實相當(dāng)吻合的結(jié)果,在國際上獲得普遍認可。

農(nóng)作物新品種培育技術(shù)

最近幾年,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生的巨大影響,已引起各國政府和科學(xué)家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域研究中最活躍的是育種技術(shù)——應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)和細胞生物學(xué)技術(shù)進行品種改良,創(chuàng)造更加適合人類需要的新物種,獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮,品種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻率將由現(xiàn)在的30%提高到50%。國際水稻研究所已經(jīng)培育出每公頃7500公斤的超級水稻,非洲培育出增產(chǎn)10倍的超級木薯。

我國該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高技術(shù)研究取得了一批創(chuàng)新成果:如植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細胞培育技術(shù)、秈稻的全基因組測序、花粉管通道轉(zhuǎn)基因方法等,使研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物新品種成為現(xiàn)實和可能。目前,已培育出畝產(chǎn)達到807.4公斤的超級雜交稻;2004年轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植面積已占全國棉花種植面積的50%左右;利用細胞工程技術(shù)培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計推廣1100多萬畝;植物組織培養(yǎng)和快繁脫毒技術(shù)在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。

專家認為,我國農(nóng)作物新品種培育的研發(fā)基礎(chǔ)較好,整體科研技術(shù)與國外處于同等水平,只要充分利用資源,發(fā)揮優(yōu)勢,很可能在該領(lǐng)域取得突破。

納米材料與納米技術(shù)

納米科技是上世紀(jì)末才逐步發(fā)展起來的新興科學(xué)領(lǐng)域,它的迅猛發(fā)展將在21世紀(jì)促使幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生一場革命性的變化。納米材料是未來社會發(fā)展極為重要的物質(zhì)基礎(chǔ),許多科技新領(lǐng)域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)提升也急需納米材料和技術(shù)的支持。

近年來,科技強國在該領(lǐng)域均取得了相當(dāng)重要的進展。

在納米材料的制備與合成方面,美國科學(xué)家利用超高密度晶格和電路制作的新方法,獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線;法國科學(xué)家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅,實現(xiàn)了對納米結(jié)構(gòu)生長過程中的形狀、尺寸、生長模式和排序的原位、實時監(jiān)測;德國科學(xué)家巧妙地利用交流電介電泳技術(shù),將金屬與半導(dǎo)體單壁碳納米管成功分離;日本用單層碳納米管與有機熔鹽制成高度導(dǎo)電的聚合物納米管復(fù)合材料。

在納米生物醫(yī)學(xué)器件方面,科學(xué)家用特定的蛋白質(zhì)或化合物取代用硅納米線制成場效應(yīng)晶體管的柵極用以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病,成百倍地提高了診斷的靈敏度。另外,納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用、納米電子學(xué)、納米加工、納米器件等方面也有新進展。與此同時,國外大企業(yè)紛紛介入,推動了納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的進程。

當(dāng)前納米材料研究的趨勢是,由隨機合成過渡到可控合成;由納米單元的制備,通過集成和組裝制備具有納米結(jié)構(gòu)的宏觀試樣;由性能的隨機探索發(fā)展到按照應(yīng)用的需要制備具有特殊性能的納米材料。

納米材料和技術(shù)很可能在以下四個領(lǐng)域的應(yīng)用上有所突破:一是IT產(chǎn)業(yè)(芯片、網(wǎng)絡(luò)通訊和納米器件);二是在生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用納米生物傳感的早期診斷和治療,到2010年將給人類帶來新的福音;三是在顯示和照明領(lǐng)域的應(yīng)用已有新的進展,納米光纖、納米微電極等已產(chǎn)生極大影響;四是納米材料技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合,在基因修復(fù)和標(biāo)記各種蛋白酶等方面蘊育新的突破,預(yù)計2010年納米技術(shù)對國際GDP的貢獻將超過2萬億美元。

我國納米材料研究起步較早,基礎(chǔ)較好,整體科研水平與先進國家相比處于同等水平,部分技術(shù)落后5年左右。目前有300多個從事納米材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用的研究單位,并在納米材料研究上取得了一批重要成果,引起了國際上的廣泛關(guān)注。據(jù)英國有關(guān)權(quán)威機構(gòu)提供的調(diào)查顯示,我國納米專利申請件數(shù)排名世界第三位。

國內(nèi)目前已建成100多條納米材料生產(chǎn)線,產(chǎn)品質(zhì)量大都達到或接近國際水平。與發(fā)達國家相比,我國的差距一是在納米材料制備與合成方面尚處于粗放階段,缺乏應(yīng)用目標(biāo)的牽引,集成不夠;二是納米材料計量、測量和表征技術(shù)明顯落后于國外,對標(biāo)準(zhǔn)試樣和標(biāo)準(zhǔn)方法的建立重視不夠,對表征手段的建立投資不足;三是納米材料的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和開發(fā)研究出現(xiàn)脫節(jié),納米材料研究缺乏針對性;四是學(xué)科交叉、技術(shù)集成不夠。

鏈接:

信息技術(shù)正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性變革

目前,信息技術(shù)正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變革,在信息器件向高速化、微型化、一體化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的同時,軟件和信息服務(wù)成為發(fā)展重點。大規(guī)模集成電路正快速向系統(tǒng)芯片發(fā)展;移動通信技術(shù)正在向第三代、第四展,將提供更優(yōu)質(zhì)、更快速、更安全的服務(wù),并帶來巨大的經(jīng)濟利益;電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合趨勢進一步加快,無線網(wǎng)絡(luò)成為世界關(guān)注的重點;全球化的信息網(wǎng)絡(luò)將像電力、電話一樣為社會公眾提供各種信息服務(wù),越來越深刻地改變著人們的學(xué)習(xí)、工作和生活方式,也將對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生重大影響。

微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展方興未艾,極有可能引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)革命。

大顯神通的新材料

高性能結(jié)構(gòu)材料是具有高比強度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的材料,對支撐交通運輸、能源動力、電子信息、航空航天以及國家重大工程起著關(guān)鍵性作用。

新型功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學(xué)以及生物功能的材料,是信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)和國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料。當(dāng)前國際上功能材料及其應(yīng)用技術(shù)正面臨新的突破,諸如信息功能材料、超導(dǎo)材料、生物醫(yī)用材料、能源材料、生態(tài)環(huán)境材料及其材料的分子、原子設(shè)計正處于日新月異的發(fā)展之中。

信息功能材料發(fā)展的重點是磁性材料、電子陶瓷材料、壓電及光電(磁)晶體、高性能封裝材料等方面。超導(dǎo)材料的主要特征是零電阻和排磁通效應(yīng),是20世紀(jì)留給人類開發(fā)核聚變能、高效運輸工具、低耗傳輸電能和精密探測器件的新型功能材料。

篇9

關(guān)鍵詞:生物技術(shù)產(chǎn)業(yè);可持續(xù)發(fā)展;法律問題

中圖分類號:D922.6 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1003—0751(2013)09—0056—05

一、引言

現(xiàn)代生物技術(shù)的出現(xiàn),翻開了技術(shù)革命的新篇章,其在農(nóng)業(yè)、海洋資源開發(fā)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護等領(lǐng)域的廣泛運用,為人類生存和發(fā)展帶來了新的活力,如有助于提高農(nóng)作物產(chǎn)量、優(yōu)化動植物品種、提供新的醫(yī)藥品種和醫(yī)療方法、加快有毒物質(zhì)降解和凈化環(huán)境等。生物技術(shù)革新及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已成為人類社會發(fā)展的重要動力,引導(dǎo)并促進生物技術(shù)革新及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展成為各國增強國際競爭力的重要途徑。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展伴隨著一系列風(fēng)險,如現(xiàn)代生物技術(shù)使人類遺傳信息成為可以掌握的珍貴資料,但同時帶來這些信息資料被竊取、買賣、非法利用的風(fēng)險,克隆人實驗、基因武器實驗、轉(zhuǎn)基因食品生產(chǎn)等都威脅到人類社會的健康、安全發(fā)展。法律作為社會生活的一面鏡子,反映著人類社會的復(fù)雜程度,同時,其作為一種重要的社會管理工具,引導(dǎo)和規(guī)范著人們的行為,促成良性社會生活秩序。如何既實現(xiàn)生物技術(shù)經(jīng)濟價值的最大化,又規(guī)范和引導(dǎo)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)健康、高效發(fā)展,防范和消除生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中可能出現(xiàn)的風(fēng)險和不良影響?目前,學(xué)界對這些問題的研究尚不夠全面、深入。鑒于此,筆者試對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所涉法律問題進行研究,以期為構(gòu)建我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)法律制度提供理論參考。

二、生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)及其法律需求

(一)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的概念

目前,國內(nèi)外學(xué)術(shù)界對“生物技術(shù)”并無統(tǒng)一的定義。美國生物技術(shù)工業(yè)組織(BIO)將其界定為“利用細胞的和分子的處理加工去解決問題和制造產(chǎn)品,是相關(guān)技術(shù)的集成”;《生物多樣性公約》的定義是“以利用生物系統(tǒng)、活體生物或者其衍生物為特定用途而生產(chǎn)或改變產(chǎn)品或過程的任何技術(shù)應(yīng)用”;經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)的定義是“將科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用于生物有機體及其部分、產(chǎn)物和模型,以改變生物及非生物材料而創(chuàng)造知識、產(chǎn)品以及服務(wù)”,以此為前提,OECD還給出了生物技術(shù)內(nèi)容的補充界定。通過對以上定義的分析可以看出,這些定義對生物技術(shù)的內(nèi)涵總體上界定得比較寬泛、 抽象(只有OECD通過補充界定予以一定程度的明確),這反映了現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展尚面臨諸多不確定性因素。

國內(nèi)外對“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”的稱謂也不統(tǒng)一。如美國、英國和印度稱為“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”,日本學(xué)界多稱“生物產(chǎn)業(yè)”,我國有“現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”、“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”、“生物產(chǎn)業(yè)”等稱謂。有學(xué)者認為,生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化本來就是現(xiàn)代生物科學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,因而“現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”的稱謂顯得啰嗦,而“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”這一稱謂過多地強調(diào)了產(chǎn)業(yè)的技術(shù)性特征或生物技術(shù)的應(yīng)用。受此影響,2004年國家發(fā)展和改革委員會高技術(shù)產(chǎn)業(yè)司與中國生物工程學(xué)會組織編寫的《中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》中首次使用了“生物產(chǎn)業(yè)”的稱謂,并提出這一稱謂“有助于生物產(chǎn)業(yè)從科學(xué)家人群逐步進入政府、企業(yè)、投資者等社會大眾的思維模式中”①。從2006年開始,該報告的名稱變更為《中國生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》。國家發(fā)展和改革委員會2007年出臺的《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》、國務(wù)院辦公廳2009年印發(fā)的《促進生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》、國務(wù)院2012年印發(fā)的《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》均采用了“生物產(chǎn)業(yè)”的用語。可見在我國,“生物產(chǎn)業(yè)”與“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”并無本質(zhì)區(qū)別,都是指以現(xiàn)代生物技術(shù)為支撐、依托生物資源的各類產(chǎn)業(yè)。

(二)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特征

生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)不僅具備其他產(chǎn)業(yè)所共有的要素,如存在于商品經(jīng)濟社會、追求規(guī)?;a(chǎn)和利潤最大化等,還以其獨有的特征而與其他產(chǎn)業(yè)相區(qū)別。第一,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)以現(xiàn)代生物技術(shù)為發(fā)展的原動力。脫離了這一前提,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)便失去了作為一種產(chǎn)業(yè)得以存在和發(fā)展的根基。第二,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)體現(xiàn)了生物資源作為生產(chǎn)資料的不可替代性。無論是在技術(shù)研發(fā)還是產(chǎn)品生產(chǎn)階段,生物資源都是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基本原材料,生物資源的生物特性決定了其不可替代性。第三,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)滲透于各傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中。生物技術(shù)的應(yīng)用涉及藥品、保健品、食品的生產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)、能源、海洋資源開發(fā)、環(huán)境保護等諸多領(lǐng)域,使這些領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)面臨重大變革的機遇和挑戰(zhàn)。第四,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風(fēng)險性大。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)以生物資源為基本原材料,生物資源的應(yīng)用范圍廣且潛藏危害人類健康和環(huán)境安全的風(fēng)險,這種風(fēng)險一旦轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實的損害,其后果將是不可逆的。第五,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)使傳統(tǒng)倫理觀面臨挑戰(zhàn)。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)通過技術(shù)手段革新使改變生命體成為可能,這種改變的結(jié)果必將對傳統(tǒng)生命倫理觀造成沖擊?;谝陨咸卣?,對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須進行法律規(guī)制,既要鼓勵其技術(shù)創(chuàng)新、創(chuàng)造經(jīng)濟價值、提高人類生產(chǎn)生活水平,又要使其發(fā)展程度和方向符合社會需求,兼顧社會公共利益,保障生態(tài)安全,以實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展。

(三)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律需求

生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為一種新的經(jīng)濟形式,其出現(xiàn)與發(fā)展帶來了新的利益需求和利益主體,多種利益需求之間(如私人利益之間、私人利益與社會利益之間)難免會發(fā)生沖突,不同的利益主體在不斷地進行博弈。這種沖突和博弈需要一種權(quán)威性的力量予以調(diào)控,以既平衡不同主體的利益需求,又實現(xiàn)社會的健康、穩(wěn)定發(fā)展。在當(dāng)代社會,這種權(quán)威性的力量主要來自法律,法律創(chuàng)設(shè)一定的規(guī)則并通過內(nèi)在的公信力和外在的強制力敦促人們予以遵守。從這個角度看,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律需求不僅來自該產(chǎn)業(yè)本身,還源于社會以及作為公共權(quán)力代表的國家對該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。

生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求國家至少提供兩個層面的法律制度:第一,基于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為國家經(jīng)濟發(fā)展的重要力量而提供一般的法律制度。具體而言:在宏觀層面上,為了鼓勵生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展而采取財政、金融、稅收、土地使用等方面的支持性法律制度,同時為了保護消費者權(quán)益、防止企業(yè)惡性競爭而確立反壟斷、反不正當(dāng)競爭法律機制;在微觀層面上,提供激勵生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營管理方面的法律制度,同時為了維護交易秩序、規(guī)范企業(yè)經(jīng)營行為而進行相應(yīng)的物權(quán)法、知識產(chǎn)權(quán)法、合同法制度變革。第二,基于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特性而提供特殊的法律制度。包括基于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)性特征而提供激勵技術(shù)創(chuàng)新、確保技術(shù)成果轉(zhuǎn)化等保障性法律制度;基于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的生物資源依賴性而提供對生物資源的獲取與交易進行分類監(jiān)管的法律制度;基于生物技術(shù)的應(yīng)用范圍廣且關(guān)乎人類健康與環(huán)境安全、風(fēng)險性極大而提出對具體的研究、開發(fā)、生產(chǎn)等行為進行合理監(jiān)管的法律制度;基于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展將帶來倫理觀方面的挑戰(zhàn)而提供科學(xué)的倫理價值判斷和評價的法律制度。

目前,我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展程度較低,與我國生物技術(shù)科研水平和生物資源擁有情況不相匹配,其重要原因之一是我國當(dāng)前的法律制度未能因應(yīng)其需求。我國目前缺乏規(guī)范生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合性法律規(guī)范,現(xiàn)行法律文件中亦少有專門規(guī)范生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)容。立法的缺失使得我國關(guān)于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的行政管理效果不佳,相關(guān)監(jiān)管機構(gòu)權(quán)責(zé)不清晰、權(quán)力劃分不明且面臨監(jiān)管缺乏依據(jù)、監(jiān)管的邊界模糊等問題。

三、法律如何規(guī)制生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

現(xiàn)代國家通過法律調(diào)整著社會的方方面面。盡管在不同領(lǐng)域的具體內(nèi)容不同,但法律對不同領(lǐng)域的調(diào)整方式基本相同,一般有兩個步驟:第一,明確不同情勢下法律所追求的價值,這是制度構(gòu)建與運作的根基,也為進一步明確法律規(guī)范的內(nèi)容指明方向。第二,確定法律規(guī)范的內(nèi)容,以明晰具體行為的可為與不可為的邊界,進而形成一定的社會生活秩序。對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)而言,經(jīng)由“價值定位—法律規(guī)范”這一動態(tài)過程而形成的法律秩序,能保障其良性、有序發(fā)展。

(一)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律的價值定位

價值研究是所有法學(xué)研究的基礎(chǔ)。價值定位解決“為何要立法”和“法律應(yīng)當(dāng)規(guī)范什么”的問題,這是構(gòu)建法律制度的前提,也為法律原則和法律規(guī)范的制定與實施提供依據(jù)。明確法律的價值定位,對不同的法律價值追求之間進行排序,是立法回應(yīng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展法律需求的第一步。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律規(guī)制既要立足我國作為最大發(fā)展中國家的基本國情,加大該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展力度,又要保護生態(tài)環(huán)境和生物資源,規(guī)范資源使用行為;既要推動技術(shù)進步和經(jīng)濟增長,又要保障公民的人身權(quán)和健康權(quán),禁止違背倫理的實驗,防止生物藥物、轉(zhuǎn)基因食品等被非法交易和濫用。“價值問題雖然是一個困難的問題,但它是法律科學(xué)所不能回避的?!雹谏鲜鰞r值問題都是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立法所必須面對的,對之進行深入研究和理性分析,才能為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律的創(chuàng)設(shè)和實施提供價值層面的依據(jù)。

法的基本價值要素包括秩序、正義、自由、平等、安全、效率等,這是任何部門法(實體法或程序法)所共同具備的,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律也不應(yīng)例外。除此之外,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律還應(yīng)體現(xiàn)其特殊的價值要素如人權(quán)保障、可持續(xù)發(fā)展等。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律所追求的多層次價值目標(biāo)都有自己的內(nèi)涵和特性,在不同的情勢下,其必然發(fā)生沖突。例如,開展何種研究、開發(fā)何種產(chǎn)品是研究人員和企業(yè)的自由,而國家為了保護生物安全,必須制定相關(guān)法律制度來規(guī)范這些行為,由此可能產(chǎn)生自由與正義、安全、秩序、可持續(xù)發(fā)展等價值目標(biāo)之間的沖突。又如,現(xiàn)實中一些發(fā)達國家通過種種形式免費利用發(fā)展中國家的基因資源進行生物技術(shù)方面的研究,甚至對其研究成果申請專利,以享有獨占的、排他性的使用權(quán),如此就侵犯了發(fā)展中國家的和生物資源受益權(quán),帶來生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的效率與公平價值目標(biāo)之間的沖突。③

面對沖突,必須設(shè)立一定的評判標(biāo)準(zhǔn)對不同的價值要素和利益保護進行定位、排序,以使法律的創(chuàng)制和運行有據(jù)可循。對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律而言,這種標(biāo)準(zhǔn)的確立可以有三種形式:第一,通過授權(quán)性法律規(guī)范來確認和促進生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以保障技術(shù)進步、經(jīng)濟增長等價值目標(biāo)的實現(xiàn)。這里,“確認”是指確定生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展主體的法律地位,明確其權(quán)利義務(wù);“促進”是指對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行法律制度設(shè)計和運行機制安排,從法律層面為其創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境和條件。第二,通過禁止性法律規(guī)范來限制生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的不利因素,以保障社會可持續(xù)發(fā)展價值目標(biāo)的實現(xiàn)。這里,“限制”是指對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中可能產(chǎn)生不同結(jié)果的法律行為,由具體主體進行分類監(jiān)管,以防范其可能帶來的社會風(fēng)險。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律應(yīng)立足于促進社會可持續(xù)發(fā)展,因此,應(yīng)當(dāng)禁止不利于這一目標(biāo)實現(xiàn)的行為,讓行為人承擔(dān)相應(yīng)的法律后果。第三,通過義務(wù)性法律規(guī)范及其他規(guī)范的共同引導(dǎo)來指引生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。義務(wù)性法律規(guī)范重在明確某一行為的“可為”與“不可為”的邊界及后果,為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)主體提供行為模式參考。通過上述法律規(guī)范的架構(gòu)和實施,可以促成生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域良好的發(fā)展秩序。

(二)國外生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度借鑒

美國、日本及一些歐洲國家的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展居世界前列。由于各國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式各異,其相應(yīng)的法律制度也有所差異。美國的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律涉及多個領(lǐng)域,主要體現(xiàn)在資金支持、稅收優(yōu)惠、教育跟進、產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展、促進研究成果產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化利用等方面。美國多年來形成的比較穩(wěn)定的科技管理體制(立法、司法、行政三個系統(tǒng)不同程度地參與科技管理),保障了其生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度的有效實施。④日本在20世紀(jì)80年代就把生物技術(shù)列為未來著力發(fā)展的國家技術(shù),并采取了一系列法律措施發(fā)展生物技術(shù)產(chǎn)業(yè),如日本1999年公布的《開創(chuàng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基本方針》中提出了“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立國”戰(zhàn)略,并于2002年頒布了《生物技術(shù)戰(zhàn)略大綱》;通過制定和完善關(guān)于技術(shù)轉(zhuǎn)移機構(gòu)(TLO)的法律,保護生物技術(shù)研究方的知識產(chǎn)權(quán);制定“產(chǎn)官學(xué)”合作制度,進行金融制度改革,保證了生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過程中的資金來源。⑤德國等歐洲國家生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開其環(huán)境保護法律和科研專利權(quán)、科研成果開發(fā)方面的法律和資金保障機制的支持。⑥

總體來看,發(fā)展中國家對發(fā)展生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)都非常重視,許多國家在立法上予以了高度重視和有力協(xié)調(diào)。如印度對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展推行了一系列扶持性法律措施:第一,制定、完善了相關(guān)法律制度,包括促進生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合性法律制度,以及單列的專利技術(shù)保護、生物多樣性保護(尤其是傳統(tǒng)知識的法律保護)、技術(shù)研究及其商業(yè)性開發(fā)審批、人類基因的研究管理等制度。第二,建立了專門的機構(gòu)加強管理,如成立了全面負責(zé)和協(xié)調(diào)全國生物技術(shù)工作的國家生物技術(shù)委員會(1982年成立,1986年升格為國家生物技術(shù)部),成立了由科學(xué)家和管理專家組成的科學(xué)顧問委員會以及16個生物技術(shù)特別工作組,從中央到地方都設(shè)有針對生物資源管理的專門機構(gòu)。⑦第三,出臺了生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的促進措施,包括簡化審批程序、取消對工廠生產(chǎn)能力的數(shù)量限制、鼓勵出口、自由進口、免除關(guān)稅等措施。第四,加強對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資金支持,包括加大政府投資力度、改革風(fēng)險投資機制、鼓勵對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)投資等。第五,開展有關(guān)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的教育,重視生物技術(shù)科研人才的培養(yǎng)和這方面的國際合作。⑧除印度外,一些發(fā)展中國家在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法制建設(shè)的某些領(lǐng)域也各有所長,如一些生物資源豐富的國家在生物資源的法律保護方面做得較好,值得其他國家予以借鑒。

任何一國的法律都有其賴以生長的土壤,如果脫離該國經(jīng)濟、政治與文化背景而僅將其法律規(guī)則進行移植,那么“能真正從一個法域遷移到另一個法域的東西充其量不過是一堆毫無含義的語詞形式”⑨。在研究他國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立法時,除了關(guān)注法律制度的內(nèi)容,還應(yīng)對作為法律制度實施載體的具體機制的設(shè)立與運行進行審視,考察法律制度與機制出臺的文化背景。我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度和機制的設(shè)計與完善,也應(yīng)放置于我國經(jīng)濟社會發(fā)展與法制建設(shè)狀況、傳統(tǒng)文化淵源等背景下進行考慮,對國外的法治建設(shè)經(jīng)驗應(yīng)重點作立法技術(shù)和立法方法方面的借鑒。

四、我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度建構(gòu)

國家發(fā)展和改革委員會2007年編制的《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》,是我國第一次將生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的一個戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)進行整體規(guī)劃和部署的法律性文件;2009年國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《促進生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》,比較系統(tǒng)地提出了我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向、重點任務(wù)和政策措施。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要性和特殊性決定了我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律必須體系化和專門化,加強以下三個方面的法律制度建設(shè)已刻不容緩。

(一)明確生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律原則

生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律應(yīng)以其特有的原則作為制度構(gòu)建的基礎(chǔ)并貫穿制度建設(shè)始終。綜合我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律需求,我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律的基本原則應(yīng)包括三個方面:第一,鼓勵科技進步原則。生物技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展是科技力量整合的結(jié)果,科技創(chuàng)新是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)持續(xù)進步的基礎(chǔ)與動力,沒有科技進步,就沒有生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。第二,促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化發(fā)展原則。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)以企業(yè)主導(dǎo)發(fā)展為基本模式,以經(jīng)濟增長為目標(biāo),順應(yīng)市場規(guī)律;政府通過在宏觀層面上進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)組織、產(chǎn)業(yè)政策等方面的合理安排來促進生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。第三,可持續(xù)發(fā)展原則。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不應(yīng)以犧牲長遠利益為代價,無論是技術(shù)研發(fā)還是商品生產(chǎn),都應(yīng)當(dāng)注重經(jīng)濟、社會、文化、資源、環(huán)境等方面協(xié)調(diào)發(fā)展。

(二)構(gòu)建生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律體系

法律體系是指一國現(xiàn)行的全部法律規(guī)范按照不同的法律部門分類組合而形成的一個呈體系化的有機聯(lián)系的統(tǒng)一整體⑩。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律體系是國家法律體系的一個子系統(tǒng),由旨在促進生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、防范相關(guān)風(fēng)險和損害發(fā)生的法律規(guī)范構(gòu)成,包括保障生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合性法律文件,以及各部門法中調(diào)整生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律關(guān)系、規(guī)范生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行為的法律原則和具體制度。我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律體系的構(gòu)建,應(yīng)以我國現(xiàn)有法律體系為基礎(chǔ),結(jié)合我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及其未來需求,審視我國現(xiàn)行法律制度的不足并進行相應(yīng)的補充和完善,建立起系統(tǒng)、協(xié)調(diào)的規(guī)制生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律原則、規(guī)則和制度體系。具體而言,我國應(yīng)以“趨利”和“避害”兩條主線來進行生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度構(gòu)建:第一,構(gòu)建引導(dǎo)和支持生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律制度,包括知識產(chǎn)權(quán)保障制度、公平競爭保障制度、財稅保障制度、特殊企業(yè)經(jīng)營管理制度、投資制度、生物技術(shù)轉(zhuǎn)移及生物技術(shù)產(chǎn)品交易制度等。第二,構(gòu)建預(yù)防和應(yīng)對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的風(fēng)險的法律制度,包括基本人權(quán)保障制度、生物安全制度、環(huán)境保護制度等。上述制度交融于不同的法律部門中,單獨或交叉規(guī)范著生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律關(guān)系。在不同的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域(如醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護等領(lǐng)域),還可以專門規(guī)定予以特殊適用的具體制度。

(三)完善生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的監(jiān)管機制

在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,有無具體的監(jiān)管主體、能否依法監(jiān)管十分重要。美國對食品生物工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展有一套相互配合的法律制度進行規(guī)制,該產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域每一種產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售都受到一個主導(dǎo)機構(gòu)和多個相關(guān)機構(gòu)的共同管理,這些機構(gòu)依據(jù)法律授權(quán)履行著健康和安全保障的義務(wù),同時負責(zé)消除因法律實施不到位而產(chǎn)生的危害。監(jiān)管機制作為實施生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律的配套措施,其完善在一定程度上影響到法律制度的實效。監(jiān)管機制的完善可以從三個方面進行:第一,明確具體的監(jiān)管主體,防止發(fā)生無人監(jiān)管或多個監(jiān)管主體相互推諉致使監(jiān)管缺失的現(xiàn)象。第二,建立清晰、暢通的監(jiān)管系統(tǒng),如此既便于監(jiān)管主體行使監(jiān)管權(quán),也便于對監(jiān)管行為進行監(jiān)督和管理。第三,嚴(yán)格監(jiān)管責(zé)任,以有效避免監(jiān)管不力的現(xiàn)象發(fā)生。

五、結(jié)語

法律從無到有、從簡單到復(fù)雜,與人類社會發(fā)展相互影響。進入生物經(jīng)濟時代,已有的法律面對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的客觀現(xiàn)實呈現(xiàn)出種種不適應(yīng)性,這些不適應(yīng)性可統(tǒng)稱為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展法律問題。這些問題是復(fù)雜的、多元的,其中蘊含著深層次的新興價值觀念與傳統(tǒng)價值理念之間的沖突,也體現(xiàn)出現(xiàn)有法律調(diào)整范圍狹窄、無法規(guī)范新的社會行為的弊端,凸顯法律規(guī)范的內(nèi)容與實施機制不配套而產(chǎn)生的法律尷尬。這些問題產(chǎn)生于經(jīng)濟社會發(fā)展中,其解決之道亦深藏于經(jīng)濟社會發(fā)展的大環(huán)境中。我國經(jīng)濟、社會、文化、法制建設(shè)現(xiàn)狀及其未來走勢是建構(gòu)我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度的起點和終點,同時,我國應(yīng)對其他國家在發(fā)展生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)過程中提出的先進的法律理念和制度進行分析、借鑒。當(dāng)前,基礎(chǔ)理論研究是我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度創(chuàng)制工作的重中之重。只有對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的價值定位、不同價值目標(biāo)之間的排序等進行分析、論證,才能推動我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法制建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展。同時,我國應(yīng)注重生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度與機制的整體性構(gòu)建。當(dāng)前,我國社會主義法律體系已經(jīng)形成,但并不完善,在此前提下,對我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度進行整體性構(gòu)建的任務(wù)并不輕松。新的制度安排要立足于現(xiàn)有基礎(chǔ),注重對現(xiàn)有制度和機制進行完善,并使新舊制度、機制之間有機銜接,形成統(tǒng)一整體,發(fā)揮制度建設(shè)的整體功效。

篇10

關(guān)鍵詞:生物技術(shù)產(chǎn)業(yè);科技革命;新型工業(yè)化

中圖分類號:F40 文獻標(biāo)志碼:A文章編號:1673-291X(2011)02-0056-02

當(dāng)今世界,科學(xué)技術(shù)突飛猛進,伴隨著信息革命方興未艾的浪潮,以生命科學(xué)和生物技術(shù)為基礎(chǔ)的生物技術(shù)經(jīng)濟已經(jīng)展示出了不可估量的前景。近年來,隨著生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域的一系列重大突破,世界范圍內(nèi)正在孕育新的一場具有劃時代意義的生物科技革命和生物產(chǎn)業(yè)革命。2000年6月27日人類基因組序列“工作框架圖譜”的完成,被稱為繼原子彈、人類登月之后人類科技歷史上第三個里程碑。因而,生物技術(shù)將對人類生活的各個方面產(chǎn)生深遠影響。

一、生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特征

1.大機會。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)屬于高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險和高回報的行業(yè),因其前期投入大、科技含量高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、質(zhì)量要求嚴(yán)格、受國家扶持,所以進入壁壘高、壟斷性強、利潤豐厚,蘊藏著巨大的經(jīng)濟潛能。2002年,世界生物技術(shù)市場銷售額在1 000億美元以上。據(jù)資料顯示,全球每10個成功的高科技企業(yè)中就有4個與生物技術(shù)有關(guān)。

2.大市場。新舊傳染病的出現(xiàn)和復(fù)發(fā)以及各種危及人類生存的非傳染性疾病為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)提供了無限商機;全球人口大,而且不斷增長,使生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)擁有了長期永久性的市場;眾多投資者之所以對生物醫(yī)藥行業(yè)趨之若鶩,主要原因是看中其高回報特點。如在財富500強企業(yè)中,雖然制藥公司在銷售規(guī)模等方面無法與汽車、電子等行業(yè)相提并論,但是在盈利能力例如主營業(yè)務(wù)利潤率、凈資產(chǎn)回報率的評比中卻名列前茅。

3.高技術(shù)。這主要表現(xiàn)在其高知識層次的人才和高新的技術(shù)手段。生物技術(shù)是一種知識密集、技術(shù)含量高、多學(xué)科高度綜合互相滲透的新興產(chǎn)業(yè)。生物技術(shù)的應(yīng)用擴大了疑難病癥的研究領(lǐng)域,可以使原先威脅人類生命健康的重大疾病得以有效控制。

4.高投入。生物技術(shù)是一個投入相當(dāng)大的產(chǎn)業(yè),投資主要用于新產(chǎn)品的研究開發(fā)及廠房的建設(shè)和設(shè)備儀器的配置方面。目前國外研究開發(fā)一個新的生物技術(shù)項目的平均費用在1億―3億美元左右,并隨項目開發(fā)難度的增加而增加。一些大型生物技術(shù)公司的研究開發(fā)費用占銷售額的比率超過了40%。顯然,雄厚的資金是生物技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)成功的必要保障。

5.長周期。生物技術(shù)項目從開始研制到最終轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品要經(jīng)過很多環(huán)節(jié):試驗室研究階段、中試生產(chǎn)階段、臨床試驗階段、規(guī)模化生產(chǎn)階段、市場商品化階段以及監(jiān)督生物產(chǎn)業(yè)的每個環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格復(fù)雜的審批程序,而且產(chǎn)品培養(yǎng)和市場開發(fā)較難,所以開發(fā)一種新產(chǎn)品周期較長,一般需要8―15年,甚至15年以上的時間。

6.高風(fēng)險。生物技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)孕育著較大的不確定風(fēng)險。新產(chǎn)品的投資從項目篩選、臨床前實驗、穩(wěn)定性實驗等直到用于人體的臨床試驗以及注冊上市和售后監(jiān)督一系列步驟,可謂是耗資巨大的系統(tǒng)工程。任何一個環(huán)節(jié)失敗將前功盡棄。一般來講,一個生物工程藥品的成功率僅有5%~10%,時間卻需要8―15年,投資1億~3億美元。

7.高收益。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的利潤回報率很高。一種新生物藥品一般上市后2―3年即可收回所有投資,尤其是擁有新產(chǎn)品、專利產(chǎn)品的企業(yè),一旦開發(fā)成功便會形成技術(shù)壟斷優(yōu)勢,利潤回報能高達10倍以上。

二、生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的作用

1.改善醫(yī)療衛(wèi)生水平。健康是人類永遠關(guān)心的問題,生物技術(shù)的應(yīng)用將會大幅度提高人類的健康水平。這主要表現(xiàn)在人類的疾病預(yù)防、診斷和治療手段將產(chǎn)生革命性的變化,使醫(yī)療技術(shù)發(fā)生質(zhì)的飛躍,使人類更健康、更長壽。今后醫(yī)療發(fā)展的一個明顯趨勢是更加注意預(yù)防醫(yī)學(xué)和日常保健,使重大疾病的突發(fā)率大大減少,疫苗等生物技術(shù)產(chǎn)品將大幅度提高重大傳染性疾病預(yù)防能力。疾病可以通過基因診斷和治療,不僅可對單基因控制的遺傳疾病進行預(yù)測性治療,還可以治療多基因控制的疾病,如心臟病、高血壓和糖尿病等。另外,隨著干細胞研究獲得的重大突破,器官移植將更加便利,價格將更加低廉,從而為器官需求患者提供高質(zhì)量的服務(wù)。干細胞、組織工程研究的重大突破,為再生物醫(yī)學(xué)開拓日益廣闊的前景。

2.解決糧食短缺問題。全球人口在2000年超過了60億,預(yù)計到2050年將達到近90億,與此同時,世界的人均耕地卻正在減少。在人口和需求增長的壓力下,在耕地不斷削減的形勢下,解決食物問題的唯一的出路是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應(yīng)用。通過生物技術(shù)的應(yīng)能夠明顯提高作物的產(chǎn)量和改善食品的營養(yǎng)質(zhì)量。轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使作物產(chǎn)量增加5%―15%,而且還可以改變食物的營養(yǎng)成分,使它變得更為豐富和適合人體需要。同時,生物技術(shù)的應(yīng)用還能為農(nóng)業(yè)從業(yè)人員提供能抵御各種蟲害、抗疾病和抗逆境的優(yōu)化改良的農(nóng)作物新品種。另外,通過轉(zhuǎn)基因動物育種技術(shù)的應(yīng)用,不僅可提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)效率,還可拓展家畜的新用途,為發(fā)展高效益畜牧業(yè)提供技術(shù)力量。還將推動農(nóng)業(yè)經(jīng)歷新一次的“綠色革命”。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)、組織培養(yǎng)技術(shù)、動物胚胎移植與克隆技術(shù)大大促進了農(nóng)作物與畜禽品質(zhì)的改良,推動了種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的巨大變革。生物肥料、生物農(nóng)藥的應(yīng)用,將大幅度地減少化學(xué)農(nóng)藥、化學(xué)肥料對農(nóng)田和環(huán)境的污染。

3.對傳統(tǒng)工業(yè)的改造。由于資源環(huán)境壓力的不斷加大,這就要求工業(yè)發(fā)展必須走出一條低資源消耗、低污染物排放、高效益的新型工業(yè)化道路。只有通過生物技術(shù)的應(yīng)用,才能改造傳統(tǒng)工業(yè),促進綠色制造業(yè)的發(fā)展,走出一條工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路。如紡織工業(yè)以發(fā)酵工藝取代化學(xué)工藝,可降低用水量18%;塑料工業(yè)以碳水化合物取代石油作原料,可降低石油用量80%;造紙工業(yè)以植物取代化工原料可降低能耗40%;以生物技術(shù)工藝取代傳統(tǒng)工藝,加工抗生素中間體(一種藥物原料),二氧化碳排放可降低50%,電耗可降低20%,用水量可減少18%。同時發(fā)展生物質(zhì)能,利用“綠金”代替“黑金”,開發(fā)生物乙醇、生物柴油、生物發(fā)電、生物氫等生物質(zhì)能將部分替代日漸枯竭的化石燃料,從而增加世界能源的供給。生物技術(shù)是解決環(huán)境污染的一種基本工具。植物抗旱、抗鹽基因的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用,將有可能徹底改變10億畝干旱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,使5億畝不毛之地、鹽堿地變?yōu)榱继?。用于廢氣、廢水、廢渣處理的基因工程極端微生物的應(yīng)用,可降解生物塑料產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化推廣,將會解決工業(yè)排放、白色垃圾等環(huán)保難題,有效改善生態(tài)環(huán)境。生物技術(shù)還可以推進“綠色制造業(yè)”的發(fā)展。工業(yè)生物技術(shù)將使化工、造紙、防治、食品、發(fā)酵等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域地生產(chǎn)工藝與手段發(fā)生根本改變,減少污染物排放,降低生產(chǎn)成本,加速傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級。

4.加快改變能源格局。生物能源將會使作物秸稈等廢棄的有機物成為能源,緩解化石能源不足的危機,為石油短缺國家解決能源問題找到一個較為經(jīng)濟的途徑。全球生物質(zhì)能量的儲存為18 000億噸,相當(dāng)于640億噸石油。利用“綠金”代替“黑金”,開發(fā)的生物乙醇、生物柴油、生物發(fā)電、生物氫等生物質(zhì)能將部分代替日漸枯竭的化石能源,已經(jīng)成為許多國家的能源戰(zhàn)略。因此,生物技術(shù)將有效地幫助世界各國突破資源瓶頸。

我們要著力提高生物產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。進一步擴大開放,做大做強中國生物產(chǎn)業(yè)。按照“引進來,走出去”的戰(zhàn)略,鼓勵一些跨國公司來華投資積極承接生物醫(yī)藥研發(fā)服務(wù)外包轉(zhuǎn)移,提高中國在國際分工中的地位。國內(nèi)企業(yè)到境外設(shè)立研發(fā)機構(gòu)和投資興辦企業(yè),增強產(chǎn)品國際注冊意識,做好產(chǎn)品營銷工作。加大生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的力度,對于提高中國國際競爭力具有重要作用。

The characteristics and function of the biotechnology industry

YANG Dong-hui

(Heilongjiang province economy and management cadre college,Harbin 150080,China)