2012知识更新作业

一、专业课思考题1、简述生物技术的定义及其涵盖的主要技术。

解：定义：生物技术是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的科学技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。

涵盖的主要技术：广义的生物技术包括传统生物技术和现代生物技术两部分。

传统生物技术是指旧有的制造酱油、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品的传统工艺。

现代生物技术是指以现代生物学研究成果为基础，以基因工程为核心的新兴学科。

当前所称的生物技术基本上都是指现代生物技术。

根据生物技术操作的对象及操作技术不同，生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程四项技术。

2、试述你所在领域生物技术和生物产业发展的现状和趋势。

解：生物制药产业为高新技术产业,对医药的发展具有重要的推动作用。

生物制药从最初出现到现在的蓬勃发展,已经经历了40余年的发展。

在此过程中,生物制药经历了包括政治、经济等各种因素的影响,使其获得了快速的发展。

（1）国际生物制药产业发展概况生物制药产业的发展是随着生物技术的发展而发展的,自从美国发明了生物技术以后,该技术就迅速被应用到新型药物的研制上,并取得了极大的成功。

自1971年世界上第1家生物制药公司诞生以来,世界上很多国家都在发展生物制药产业,并将此作为国民经济的重要内容。

从当前实际情况来看,生物制药产业市场广阔,但是主要集中于美国、日本和欧洲。

作为现代生物技术的发源地,又是首次应用该技术的国家,美国在生物制药产业发展方面领先于世界各国。

美国目前已有超过 1 000家的生物技术企业,约占世界总量的2/3;生物技术市场资本总额超过了400亿美元,每年的科研经费超过了50亿美元;已经成功研发出30多个重要的治疗药物,正式投放市场的生物工程药物也达到了40多个。

这些药物广泛应用于癌症、糖尿病、肝炎等疾病的治疗方面,给社会创造了极大的价值。

欧洲在生物制药方面整体落后于美国,但是发展迅猛。

英、法、德、俄等国在开发研制和生产生物药品方面成绩斐然,在生物技术的某些领域甚至赶上并超过美国。

如俄罗斯科学院分子生物学研究所、莫斯科大学生物系、莫斯科妇产科研究所及俄罗斯医学遗传研究中心等多个科研机构近年来在研究和应用基因治疗方面都取得了重大进展。

日本在生物制药产业上也发展较快,并将生命科学相关的产业作为21世纪重点扶植培养的产业,从而能够增加同美国和欧盟等的竞争力;同时重点展开生物信息技术及纳米生物技术等的基础研究、疾病相关遗传基因及其产生的蛋白质结构研究等,以“基因新药”为目标来推动日本的生物技术产业。

目前,日本已有65%的生物技术公司从事于生物医药研究,部分公司的技术实力已经跻身世界前列。

日本之外的其他亚太国家在生物制药产业方面也发展较快,尤其是澳大利亚、中国、印度等国家在政策引导下,不断吸纳世界范围内的投资,在世界范围的市场正不断拓展壮大。

（2）我国生物制药产业发展现状我国生物制药产业起步比较晚,经过了将近20年的发展,以基因工程药物为核心的研制、开发和产业化已经颇具规模。

目前,全国注册的生物技术公司超过了200家,主要分布于环渤海、长三角、珠三角等经济发达的地区。

近10年来,我国开发出了一大批新的特效药物,解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题,这些药品对肿瘤、心脑肺血管、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症起到了较好的治疗效果,且副作用明显低于传统药品。

与世界先进国家的生物医药产业相比,我国生物医药产业还处于比较落后的状态,但是国家和地方政府都在不断加大对该产业的发展力度,从政策和资金等各方面不断加大投入。

当前,我国已将生物制药作为经济发展的重点建设行业和高新技术的支柱产业来发展。

当前一些科技发达或经济发达地区正在不断建立国家级生物制药产业基地,并初步形成了初具规模的生物医药产业集群,这对我国的生物医药产业发展起到了很好的带动作用。

总体而言,中国生物制药产业未来充满希望,前景看好,中国的生物制药产业将呈继续增长态势[4]。

（3）生物制药业发展趋势a生物制药产业呈现集群式发展产业集群发展具有明显的发展优势,能够极大地促进产业的快速发展。

生物制药产业作为高科技产业,不仅需要在基础设施、上下游配套产业等方面的支持,还需要同教育培训、专业服务、技术转移中心等相关服务组合在一起,方能发挥高效作用优势。

当前,我国在生物技术产业迅猛发展的浪潮推动下,经过多年的发展和市场竞争,加上政府不失时机地加以引导,我国生物技术、人才、资金密集的区域,已逐步形成了生物医药产业聚集区,由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。

这些产业集群对于促进生物制药产业的发展具有重要的作用,使得生物制药整体产业链得到优化,在生产效率方面得到大幅提升。

我国生物制药产业以后仍会朝着这一方面快速发展,政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区,在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新,为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境。

b生物医药技术向产业化推进将生物医药技术从科研转向产业化生产是科研的重要目的,只有将技术转化为生产力,才能使得社会生活水平得到提升。

我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面,并没有有效地转换为生产力,这不仅浪费了很多的资源,也使得我国的生产实践跟不上研发,造成了生产的滞后状况。

生物医药技术向产业化推进要求企业通过委托外包策略,建立技术同盟,形成优势互补,使得自身能够专注于自身专长方面,从而能够降低生产成本、提高竞争优势。

我国生物制药公司在未来发展过程中,势必会朝这一趋势发展,通过外包方式进行新药开发,将技术较强的研发内容分包给具备研究实力的小型公司来完成,充分发挥小公司在某些领域的技术优势,共同开发新药,大大提高新药开发效率,使新药研发周期缩短,实现技术与资金互补。

c生物制药新兴技术将不断应用于产业发展生物制药产业作为高新技术产业,需要不断进行技术创新,才能不断解决产业发展中存在的问题,并不断满足医药水平提升的要求。

我国通过不断参与国际前沿生物发展课题来提升科研水平,如在人类基因组和功能基因方面参与到国际化发展研究中,并取得了很好的成绩;药物相关基因药理学的研究也取得了很大的发展,对于提高我国基因治疗水平具有重要的推动作用。

生物制药新兴技术的发展将会不断应用到产业发展当中来,从而促进产业技术水平和社会医疗水平的提升。

3、影响种子质量的因素及控制方法？解：影响因素：１）培养基培养基的营养成分应适合种子培养的需要，一般选择一些有利于孢子发芽和菌丝生长的培养基，在营养上易于被菌体直接吸收和利用，营养成分要适当的丰富和完全，氮源和维生素含量较高；培养基的营养成分要尽可能和发酵培养基接近，以适合发酵的需要，这样种子移入发酵罐后能比较容易适应发酵罐的培养条件。

培养基的pH要比较稳定，适合菌的生长和发育。

２）培养条件种子培养应选择最适温度，培养过程中通气搅拌的控制很重要。

３）种龄在工业发酵生产中，一般都选在生命力极为旺盛的对数生长期，菌体量尚未达到最高峰时移种。

最适种龄因菌种不同而有很大差异：细菌的种龄一般为7～24h，霉菌种龄一般为16～50h，放线菌种龄一般为21～64h。

４）接种量移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例称为接种量。

发酵罐的接种量的大小与菌种特性、种子质量和发酵条件等有关。

５）种子质量的判断细胞或菌体：以单细胞菌体为种子的质量要求菌体健壮、菌形一致、均匀整齐，有的还要求有一定的排列和形态；以霉菌、放线菌为种子的质量要求是菌丝粗壮，对某些染料着色力强、生产旺盛、菌丝分枝情况和内含物情况良好。

生化指标：种子液的糖、氮、磷含量的变化和pH值变化。

产物生成量：测定产物含量。

酶活力：如胞内的淀粉酶等。

６）种子的异常状况菌种生长缓慢或过快：与孢子质量和种子罐的培养条件有关。

菌丝结团：与搅拌效果差、接种量小有关菌丝粘壁：在种子培养过程中，由于搅拌效果不好，泡沫过多以及种子罐装料系数过小等原因，使菌丝逐步粘在罐壁上，结果使培养液中菌丝浓度减少，最后就可能形成菌丝团。

控制方法：（1）菌种稳定性检查：取少许保藏菌种用无菌生理盐水逐级稀释（稀释度以长成的菌落不至过密为宜），划线培养。

挑出形态整齐、孢子丰满的菌落进行摇瓶试验，测定其生产能力，以不低于其原有的生产活力为原则，并取生产能力高的菌种备用。

（2）无（杂）菌检查：在种子制备过程中每移种一步均需进行杂菌检查。

方法有：种子液显微镜观察，肉汤或琼脂斜面接入种子液进行无菌试验，种子液的生化分析（营养消耗速度、pH变化、溶解氧利用情况、色泽、气味等）。

（3）提供合适的培养条件：包括营养成分、温度、通气、pH等。

以期获得优良种子。

4、菌种保藏方法及意义。

解：菌种保藏方法：1）直接传代保藏法将经常使用的菌种的典型菌落接种在营养琼脂斜面（或营养肉汤等）上，培养，充分生长后放在4℃左右的冰箱中保藏，每隔1～３个月移种一次，继续进行保藏。

2）液体石蜡保存法本法是传代保藏法的一种改进方法，用石蜡将培养物与空气隔绝，以降低需氧菌种的生理生活水平，并可防止水分蒸发，从而延长菌种的保藏期。

3）沙土管保藏法本法系将保藏菌种的新鲜培养物，菌悬液，滴加在灭菌的沙土管中，使菌体或孢子依附在沙粒上混匀再干燥保藏。

4）液氮超低温保藏法微生物在4℃～5℃条件下，代谢活动显著减弱，因此冰箱可用于保藏菌种，但时间不宜太长。

当温度达到-70℃时，菌体的原生质会形成稳定的“玻璃态”，能长时间保藏菌种。

故菌株在液氮（-196℃），干冰或者超低温冰箱中保藏，此时菌种的新陈代谢活动停止，但不会死亡。

5）冷冻真空干燥保藏法主要是将待保藏的菌种混于有保护作用介质内制成菌液，分装在安瓿中于冷冻条件下使其快速冻结，因速冻可使冰晶细致，不致损伤活菌细胞。

然后用真空抽气减压，使安瓿内的冰晶液体升华，水气迅速被真空抽走，冰晶型的菌液很快变成疏松的干燥固体物，最后在真空状态下熔封管口，使干燥物在局部真空条件下封存，并置冷暗处，在很长时间内菌种仍可维持活力不变。

菌种保藏的意义：菌种是从事微生物学及生命科学研究的基本材料。

在长期的生产、科研、教学和医疗防疫的实际活动中，人们获得了许多宝贵而实用的各类菌种。

在医药学各领域中，诊断制品的制备、菌苗的生产、微生物致病性的研究、药物的抑菌性实验和药品医疗器械微生物检验等等都涉及到菌种的生产、使用。

但微生物传代时间一般很短，在传代过程中容易发生变异甚至死亡。

因此菌种保藏是一项很重要的基础工作，是进行微生物学研究、育种和使用工作的重要组成部分。

它既是保护微生物资源的一种手段，又为持久而有效地利用微生物资源提供了保证。

各国极大重视，相继建立专门的菌种保藏机构，由专门的技术人员实行保藏、科学育种、传代及分类管理，使各类菌种长期满足社会的需要，更好的为生产和人类健康服务。