生物技术及其产业化发展前景biotechnologyand
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第二章 分子克隆载体
分子克隆载体特点 分子克隆载体种类 细菌克隆载体: E.coli克隆载体(质粒型、噬菌体型、 COS质粒型、噬粒型 (phagemid))G-菌克隆载体; G+菌 克隆载体; 链霉菌克隆载体 酵母菌克隆载体 丝状真菌克隆载体 植物克隆载体 动物克隆载体 克隆载体的选择 克隆载体的构建
中药化学组——利用现代仪器分析技术分析有效成分及其药 物代谢、动力学。 技术平台：色谱及色谱-质谱，色谱-波谱， 波谱-波谱联用等分析技术与层析、临界萃取等分离技术 中药新剂型
一、基因工程原理的授课内容
基因工程流程图
第一章 分子克隆工具酶及其应用
限制性内切酶—主要用于DNA分子的特异切割 DNA甲基化酶—用于DNA分子的甲基化 核酸酶—用于DNA和RNA的非特异性切割 核酸聚合酶—用于DNA和RNA的合成 核酸连接酶—用于DNA和RNA的连接 核酸末端修饰酶—用于DNA和RNA的末端修饰 其它酶类--用于生物细胞的破壁，转化，核酸纯化，
生物技术产业化—农业领域
已有35个科120多种植物获得转基因植物，一 些重要的农作物获得商品化的转基因品种。
种植面积迅猛发展。 采用的基因正在从抗除草剂、抗菌素、抗病
虫害基因到抗逆境、高品质方向发展。 由单个质量性状基因向多基因数量性状转变。 植物反应器生产稀有蛋白。
世界转基因作物大田释放情况
发酵工程技术
发酵对象：
传统微生物发酵、基因工程菌发酵、动物 细胞培养、植物细胞培养
发酵类型：
液体发酵、固体发酵、固定化培养、流式 发酵
发酵技术设备
生物技术的应用领域
医药：
生物制药；基因治疗；人工器官
农业和畜牧业
转基因植物：抗病虫害新品种、抗逆新 品种、 高品质新品种
转基因动物：生产有用蛋白质和高品质的 畜产品
（1998.3)
转基因植物总项数
48
转基因植物种类
wenku.baidu.com
15
抗除草剂
3
抗虫
16
抗病
16
提高品质
2
改善农学性状
1
其他
10
转基因作物种植面积
全世界转基因作物种植面积
千万公顷
4 3.5
3 2.5
2 1.5
1 0.5
0 1995 1996 1997 1998 1999
年份
生物技术与传统中药
中药现代化——核心是建立与现代基因学说相应的现代中药 理论
特征： 21世纪最具潜力的高新技术 多学科、交叉、综合的技术 影响最为深远最广泛的技术
生物技术与生物工程的区别
Biotechnology and Bioengineering 生物技术侧重于利用生物学方法解决
生物体本身的问题 生物工程则侧重于利用工程学方法解
决生物学问题
生物技术的基础
DNA操作技术 基因组计划：人类基因组和其他生物
基因工程原理
Principle of Gene Engineering
四川大学生命科学学院
张义正 教授
2002级硕士生
引言
三大重中之重高技术
生物技术（BT) 信息技术（IT） 新材料技术（纳米技术，NT）
生物技术概念与特征
定义： 利用活体生物或它们的产物来生产或修饰 一种产品以改良植物和动物、或发展具有特 殊用途的微生物的技术。
16.5 0.8 2.5 9.36 0.41 3.0 10.0
（亿美元）
葡萄糖脑苷酯酶 2.15
人白细胞介素2 0.40
α-干扰素
7.00
β-干扰素
2.55
γ-干扰素
0.04
人生长激素
4.50
人胰岛素
7.00
美国生物制药产品种类及数量
（PHRAM）
疾病种类 产品数量 疾病种类 产品数量
感染性疾病
39
1994
1996
2000 年份
中国基因工程制药
200多家生物技术公司 生物技术药品产值：1996-18亿元；
1997-30亿元；2000-72亿元 可生产药物品种：约20种
国内产业化生物药品概况
产品种类 临床I 临床II 临床III
批准上市
凝血因子
VII
IX
VIII
细胞刺激因子 SCF
TPO
转基因植物 冶金、环保
(农 业、林 业 轻工 、食品 生 物反应 器)
基因本身也是一个产业
Rockfeller 大学将人肥胖基因出售0.2亿美 元（1995年3月）
Amgen公司将FKBP神经免疫因子配体转 让达3.29亿美元（1997年）
Millennium公司以4.65亿美元向Bayer公司 转让225种基因的开发权（1998年9月）
生物反应器：利用动植物细胞或组织作为 生物反应器，直接生产有用蛋白质
生物技术的应用领域
轻工与食品
新型食品；营养食品；保健食品；轻工用酶
环境
污染治理；废物利用；污染物生物降解
生物技术产业化
生物技术产业：利用细胞和生物分子进行药品、 农产品生产开发和环境治理的产业，该产业 技术由医药生物技术、农业生物技术和环境 生物技术共同组成
心脏病
26
神经系统疾病
28
艾滋病及相关疾病 19
皮肤病
19
消化系统疾病
11
呼吸系统疾病
22
自主免疫系统疾病 19
移植
13
遗传疾病
11
血液疾病
9
糖尿病及并发症 7
不育症
5
眼病
3
生长发育不良症
3
骨质疏松
2
妊娠预防
2
肿瘤疾病
175
基因治疗人数情况
基因治疗个案
人数
5000
4000
3000
2000
1000
0
酶工程的主要内容
酶的分离纯化 酶与细胞的固定化技术及反应器 酶制剂的发酵生产 酶分子化学修饰、遗传突变及结构改造 酶抑制剂与激活剂开发与研究 人工设计与合成模拟酶及酶分子
发酵工程概念
发酵工程属于生物技术的下游技 术，是工业化大规模培养细胞、生 产生物制品的一种技术。
传统的发酵工程主要用于微生 物。现代生物技术还包括动物、植 物细胞和工程菌的发酵培养。
基因工程(gene engineering)常和以下名称混用:
遗传工程(genetic engineering); 基因克隆(gene cloning); 分子克隆(molecular cloning); 基因操作(gene manipulation); 重组DNA技术(recombination DNA technique)
长周期：国际上，一个新的生物药品需要6~8年时 间
高风险: 一个新药品的开发，经过一系列的程序-研 发、中试、动物实验、I~III期临床实验，上市和严 格的药政监督管理。每一步都可能失败，而前功尽 弃
高回报: 开发成功一个新的生物药品, 回报很高。 如美国Amgen公司，首次开发上市的EPO、G-SCF 到1997年的销售额分别接近和达到20亿美元
(1987.1-1998.4)
转基因作物特性
抗除草剂 抗虫 提高产品质量 抗病毒 改善农学性状 抗真菌病 其他 总计
批准项数
1297 1046 886 436 211 208 303 4387
所占比例
29.6% 23.8% 20.2% 9.9% 4.8% 4.7% 6.9% 100%
中国已获准进入大田的转基因植物
基因工程试剂的高回报
碱性成纤维细胞生长因子 231元/ug
红细胞生成素
1072元/ug
白细胞介素-2
410元/ug
巨细胞粒细胞集落刺激因子 1960元/ug
胰岛素
10.2元/mg
全球生物科技公司前10名
（1999年）
公司名称
Amgen 遗传技术研究公司 生物遗传研究公司 Elan Immunex Medimmune 希龙 Alza Centocor Genzyme
G-CSF, M-CSF,EPO
生长因子
骨形成因子
肌营养因子
FGF，GM-CSF
胰岛素类似物
血小板衍生因子 HGH
EGF
干扰素
IFN, α1b, α1b , α2a,
αn3 ,β, β 1b, γ, γ 1b
白介素
1 α, 1β
3, 6, 2, 4, 12
11
激素
人促卵泡素 甲状旁腺素 胰高血糖素
胰岛素，心钠素
细胞（组织）工程概念
利用工程学原理进行细胞生物学的基 础研究和制造使用活细胞的产品，如组 织工程和生物加工工程。前者是利用移 植的细胞、骨架、DNA、蛋白质或蛋白 质片段替代或修复已受伤或损坏的组织 和器官；后者是 利用活细胞生产生物医 药产品。
组织工程——人造器官
干细胞：1999年4月， 美国的科研人员 首次成功地从成年人骨髓的干细胞在体 外培养分化出软骨、脂肪和骨骼细胞。 标志着干细胞的研究取得了重大进展。
现代中药理论的建立——确立中药与基因表达的关系 中药药靶（基因）或作用位点基因的寻找
中药化学组：中药有效成分包括较单一的成分和多种成分
中药临床药效的科学评价与分析方法
生物技术的应用
中药基因组——利用现代生物技术研究分析中药对人体（细 胞）基因表达（蛋白质）的影响。 技术平台：大规模基因表 达分析（基因芯片、SAGE、蛋白质组等技术）以及相关信 息数据库的建立
蛋白质工程的概念
在基因工程技术对编码蛋白质的基 因的了解基础上，对蛋白质的氨基酸 序列、结构和功能进行分析，进而通 过对蛋白质的结构、氨基酸序列和翻 译后的修饰等手段改变甚至创造出新 的和更有效的蛋白质。
蛋白质工程主要内容
主要目标 蛋白质氨基酸序列的分析 蛋白质晶体结构分析 蛋白质功能预测和分析 蛋白质组分析
基因组计划 蛋白质组 生物信息学 下游支撑技术与手段
生物技术的类别
传统生物技术：制酒、制醋、制豆瓣 工业生物发酵技术：抗生素发酵、氨
基酸发酵等 现代生物技术
生物技术的内容
基因工程技术 蛋白质工程技术 细胞（组织）工程技术 酶工程技术 发酵工程技术
基因工程的概念
利用DNA体外重组或PCR扩增技术从 某种生物基因组中分离感兴趣的基因，或 是用人工合成的方法获取基因，然后经过 一系列切割，加工修饰，连接反应形成重 组DNA分子，再将其转入适当的受体细胞， 以期获得基因表达的过程.
市值（亿美元） 98年收入（亿美元）
416
27
185
10
118
5
89
4
71
2
56
2
50
6
43
6
42
3
38
7
美国生物技术产业发展情况
美国生物技术产业发展情况
产值（亿美元）
500 400 300 200 100
0 1980 1991 1996 1997 2000 年份
世界主要生物药品年销售额
EPO 抗CD3MAb 凝血因子VIII G-CSF GM-CSF tPA B型肝炎疫苗
第三章 核酸技术
核酸分离纯化技术-DNA/供体、载体、片段， RNA/总RNA、mRNA、多聚核糖体RNA
核酸电泳技术(DNA和RNA)：常规电泳，脉 冲场凝胶电泳，毛细管电泳
DNA限制酶切和限制酶图谱绘制技术 DNA分子的连接技术 DNA聚合酶链式反应(PCR技术) 核酸杂交技术——原位、斑点、Southern、
降钙素
促黄体生成素
IGF-1
甲状腺刺激素
酶
羧肽酶
尿酸氧化酶
葡萄脑苷酯酶
脱氧核糖核酸酶
链激酶
疫苗
CEA
HSV,流感病毒 Lyme
HBV，HCV
其他
水蛭素
松弛素,HB,SOD
TNF， tPA，
白蛋白,杀菌蛋白
单克隆抗体
可溶性补体受体I型
中国生物医药产业化问题
缺乏创新、仿制产品 重复过多、水平不高 投入不足、少而分散 产权保护意识淡薄 质量管理落后 支持技术落后 药政管理滞后
医药生物技术重点攻克癌症、艾滋病、老年 痴呆症、帕金森病、心脏病、糖尿病等危害 人类的顽疾
农业生物技术着眼于提高农产品的产量和质 量。
环境生物技术重点用于清除危险废弃物
----美国生物技术工业组织
生物制药产业化特点
高技术：高层次人才，高新技术手段，多学科渗透
高投入：在国外，一个生物药品平均要投入1~3亿 美元，并随着开发难度的增大,有逐步增高的趋势
克隆(clone): 作名词时指含有某目的DNA片段的重组
DNA分子或含有该重组分子的无性繁殖系. 作动词时是指基因的分离与重组过程。
基因工程技术及其应用
供体细胞
载体
目的基因 重 组D N A分 子
受体细胞
转化细胞
基因治疗 基因诊断
多肽药物 疫苗、抗体
转基因动物
(畜 牧业、 渔业 生 物反应 器)
以这项技术为代表的组织工程的 突破具有广阔的应用前景，在不远的将 来为实现人造“器官”成为可能。
酶工程的概念
是酶学与工程学的相互渗透和结合所发展起来以酶 为研究对象，改造并应用酶的特异催化功能。目标 就是通过工程化技术大规模生产和转化相应原料成 为有用物质的技术。
传统的酶工程主要是指天然酶制剂在工业上的大规 模生产与应用。随着科学的发展，尤其是基因工程 技术的日趋完善，为酶工程赋予了新的内容，特别 是利用DNA操作技术，修饰改造酶分子的结构或活 性位点、酶与底物作用位点，重组酶的生产，模拟 酶的人工设计与合成等成为新的内容。
第二章 分子克隆载体
分子克隆载体特点 分子克隆载体种类 细菌克隆载体: E.coli克隆载体(质粒型、噬菌体型、 COS质粒型、噬粒型 (phagemid))G-菌克隆载体; G+菌 克隆载体; 链霉菌克隆载体 酵母菌克隆载体 丝状真菌克隆载体 植物克隆载体 动物克隆载体 克隆载体的选择 克隆载体的构建
中药化学组——利用现代仪器分析技术分析有效成分及其药 物代谢、动力学。 技术平台：色谱及色谱-质谱，色谱-波谱， 波谱-波谱联用等分析技术与层析、临界萃取等分离技术 中药新剂型
一、基因工程原理的授课内容
基因工程流程图
第一章 分子克隆工具酶及其应用
限制性内切酶—主要用于DNA分子的特异切割 DNA甲基化酶—用于DNA分子的甲基化 核酸酶—用于DNA和RNA的非特异性切割 核酸聚合酶—用于DNA和RNA的合成 核酸连接酶—用于DNA和RNA的连接 核酸末端修饰酶—用于DNA和RNA的末端修饰 其它酶类--用于生物细胞的破壁，转化，核酸纯化，
生物技术产业化—农业领域
已有35个科120多种植物获得转基因植物，一 些重要的农作物获得商品化的转基因品种。
种植面积迅猛发展。 采用的基因正在从抗除草剂、抗菌素、抗病
虫害基因到抗逆境、高品质方向发展。 由单个质量性状基因向多基因数量性状转变。 植物反应器生产稀有蛋白。
世界转基因作物大田释放情况
发酵工程技术
发酵对象：
传统微生物发酵、基因工程菌发酵、动物 细胞培养、植物细胞培养
发酵类型：
液体发酵、固体发酵、固定化培养、流式 发酵
发酵技术设备
生物技术的应用领域
医药：
生物制药；基因治疗；人工器官
农业和畜牧业
转基因植物：抗病虫害新品种、抗逆新 品种、 高品质新品种
转基因动物：生产有用蛋白质和高品质的 畜产品
（1998.3)
转基因植物总项数
48
转基因植物种类
wenku.baidu.com
15
抗除草剂
3
抗虫
16
抗病
16
提高品质
2
改善农学性状
1
其他
10
转基因作物种植面积
全世界转基因作物种植面积
千万公顷
4 3.5
3 2.5
2 1.5
1 0.5
0 1995 1996 1997 1998 1999
年份
生物技术与传统中药
中药现代化——核心是建立与现代基因学说相应的现代中药 理论
特征： 21世纪最具潜力的高新技术 多学科、交叉、综合的技术 影响最为深远最广泛的技术
生物技术与生物工程的区别
Biotechnology and Bioengineering 生物技术侧重于利用生物学方法解决
生物体本身的问题 生物工程则侧重于利用工程学方法解
决生物学问题
生物技术的基础
DNA操作技术 基因组计划：人类基因组和其他生物
基因工程原理
Principle of Gene Engineering
四川大学生命科学学院
张义正 教授
2002级硕士生
引言
三大重中之重高技术
生物技术（BT) 信息技术（IT） 新材料技术（纳米技术，NT）
生物技术概念与特征
定义： 利用活体生物或它们的产物来生产或修饰 一种产品以改良植物和动物、或发展具有特 殊用途的微生物的技术。
16.5 0.8 2.5 9.36 0.41 3.0 10.0
（亿美元）
葡萄糖脑苷酯酶 2.15
人白细胞介素2 0.40
α-干扰素
7.00
β-干扰素
2.55
γ-干扰素
0.04
人生长激素
4.50
人胰岛素
7.00
美国生物制药产品种类及数量
（PHRAM）
疾病种类 产品数量 疾病种类 产品数量
感染性疾病
39
1994
1996
2000 年份
中国基因工程制药
200多家生物技术公司 生物技术药品产值：1996-18亿元；
1997-30亿元；2000-72亿元 可生产药物品种：约20种
国内产业化生物药品概况
产品种类 临床I 临床II 临床III
批准上市
凝血因子
VII
IX
VIII
细胞刺激因子 SCF
TPO
转基因植物 冶金、环保
(农 业、林 业 轻工 、食品 生 物反应 器)
基因本身也是一个产业
Rockfeller 大学将人肥胖基因出售0.2亿美 元（1995年3月）
Amgen公司将FKBP神经免疫因子配体转 让达3.29亿美元（1997年）
Millennium公司以4.65亿美元向Bayer公司 转让225种基因的开发权（1998年9月）
生物反应器：利用动植物细胞或组织作为 生物反应器，直接生产有用蛋白质
生物技术的应用领域
轻工与食品
新型食品；营养食品；保健食品；轻工用酶
环境
污染治理；废物利用；污染物生物降解
生物技术产业化
生物技术产业：利用细胞和生物分子进行药品、 农产品生产开发和环境治理的产业，该产业 技术由医药生物技术、农业生物技术和环境 生物技术共同组成
心脏病
26
神经系统疾病
28
艾滋病及相关疾病 19
皮肤病
19
消化系统疾病
11
呼吸系统疾病
22
自主免疫系统疾病 19
移植
13
遗传疾病
11
血液疾病
9
糖尿病及并发症 7
不育症
5
眼病
3
生长发育不良症
3
骨质疏松
2
妊娠预防
2
肿瘤疾病
175
基因治疗人数情况
基因治疗个案
人数
5000
4000
3000
2000
1000
0
酶工程的主要内容
酶的分离纯化 酶与细胞的固定化技术及反应器 酶制剂的发酵生产 酶分子化学修饰、遗传突变及结构改造 酶抑制剂与激活剂开发与研究 人工设计与合成模拟酶及酶分子
发酵工程概念
发酵工程属于生物技术的下游技 术，是工业化大规模培养细胞、生 产生物制品的一种技术。
传统的发酵工程主要用于微生 物。现代生物技术还包括动物、植 物细胞和工程菌的发酵培养。
基因工程(gene engineering)常和以下名称混用:
遗传工程(genetic engineering); 基因克隆(gene cloning); 分子克隆(molecular cloning); 基因操作(gene manipulation); 重组DNA技术(recombination DNA technique)
长周期：国际上，一个新的生物药品需要6~8年时 间
高风险: 一个新药品的开发，经过一系列的程序-研 发、中试、动物实验、I~III期临床实验，上市和严 格的药政监督管理。每一步都可能失败，而前功尽 弃
高回报: 开发成功一个新的生物药品, 回报很高。 如美国Amgen公司，首次开发上市的EPO、G-SCF 到1997年的销售额分别接近和达到20亿美元
(1987.1-1998.4)
转基因作物特性
抗除草剂 抗虫 提高产品质量 抗病毒 改善农学性状 抗真菌病 其他 总计
批准项数
1297 1046 886 436 211 208 303 4387
所占比例
29.6% 23.8% 20.2% 9.9% 4.8% 4.7% 6.9% 100%
中国已获准进入大田的转基因植物
基因工程试剂的高回报
碱性成纤维细胞生长因子 231元/ug
红细胞生成素
1072元/ug
白细胞介素-2
410元/ug
巨细胞粒细胞集落刺激因子 1960元/ug
胰岛素
10.2元/mg
全球生物科技公司前10名
（1999年）
公司名称
Amgen 遗传技术研究公司 生物遗传研究公司 Elan Immunex Medimmune 希龙 Alza Centocor Genzyme
G-CSF, M-CSF,EPO
生长因子
骨形成因子
肌营养因子
FGF，GM-CSF
胰岛素类似物
血小板衍生因子 HGH
EGF
干扰素
IFN, α1b, α1b , α2a,
αn3 ,β, β 1b, γ, γ 1b
白介素
1 α, 1β
3, 6, 2, 4, 12
11
激素
人促卵泡素 甲状旁腺素 胰高血糖素
胰岛素，心钠素
细胞（组织）工程概念
利用工程学原理进行细胞生物学的基 础研究和制造使用活细胞的产品，如组 织工程和生物加工工程。前者是利用移 植的细胞、骨架、DNA、蛋白质或蛋白 质片段替代或修复已受伤或损坏的组织 和器官；后者是 利用活细胞生产生物医 药产品。
组织工程——人造器官
干细胞：1999年4月， 美国的科研人员 首次成功地从成年人骨髓的干细胞在体 外培养分化出软骨、脂肪和骨骼细胞。 标志着干细胞的研究取得了重大进展。
现代中药理论的建立——确立中药与基因表达的关系 中药药靶（基因）或作用位点基因的寻找
中药化学组：中药有效成分包括较单一的成分和多种成分
中药临床药效的科学评价与分析方法
生物技术的应用
中药基因组——利用现代生物技术研究分析中药对人体（细 胞）基因表达（蛋白质）的影响。 技术平台：大规模基因表 达分析（基因芯片、SAGE、蛋白质组等技术）以及相关信 息数据库的建立
蛋白质工程的概念
在基因工程技术对编码蛋白质的基 因的了解基础上，对蛋白质的氨基酸 序列、结构和功能进行分析，进而通 过对蛋白质的结构、氨基酸序列和翻 译后的修饰等手段改变甚至创造出新 的和更有效的蛋白质。
蛋白质工程主要内容
主要目标 蛋白质氨基酸序列的分析 蛋白质晶体结构分析 蛋白质功能预测和分析 蛋白质组分析
基因组计划 蛋白质组 生物信息学 下游支撑技术与手段
生物技术的类别
传统生物技术：制酒、制醋、制豆瓣 工业生物发酵技术：抗生素发酵、氨
基酸发酵等 现代生物技术
生物技术的内容
基因工程技术 蛋白质工程技术 细胞（组织）工程技术 酶工程技术 发酵工程技术
基因工程的概念
利用DNA体外重组或PCR扩增技术从 某种生物基因组中分离感兴趣的基因，或 是用人工合成的方法获取基因，然后经过 一系列切割，加工修饰，连接反应形成重 组DNA分子，再将其转入适当的受体细胞， 以期获得基因表达的过程.
市值（亿美元） 98年收入（亿美元）
416
27
185
10
118
5
89
4
71
2
56
2
50
6
43
6
42
3
38
7
美国生物技术产业发展情况
美国生物技术产业发展情况
产值（亿美元）
500 400 300 200 100
0 1980 1991 1996 1997 2000 年份
世界主要生物药品年销售额
EPO 抗CD3MAb 凝血因子VIII G-CSF GM-CSF tPA B型肝炎疫苗
第三章 核酸技术
核酸分离纯化技术-DNA/供体、载体、片段， RNA/总RNA、mRNA、多聚核糖体RNA
核酸电泳技术(DNA和RNA)：常规电泳，脉 冲场凝胶电泳，毛细管电泳
DNA限制酶切和限制酶图谱绘制技术 DNA分子的连接技术 DNA聚合酶链式反应(PCR技术) 核酸杂交技术——原位、斑点、Southern、
降钙素
促黄体生成素
IGF-1
甲状腺刺激素
酶
羧肽酶
尿酸氧化酶
葡萄脑苷酯酶
脱氧核糖核酸酶
链激酶
疫苗
CEA
HSV,流感病毒 Lyme
HBV，HCV
其他
水蛭素
松弛素,HB,SOD
TNF， tPA，
白蛋白,杀菌蛋白
单克隆抗体
可溶性补体受体I型
中国生物医药产业化问题
缺乏创新、仿制产品 重复过多、水平不高 投入不足、少而分散 产权保护意识淡薄 质量管理落后 支持技术落后 药政管理滞后
医药生物技术重点攻克癌症、艾滋病、老年 痴呆症、帕金森病、心脏病、糖尿病等危害 人类的顽疾
农业生物技术着眼于提高农产品的产量和质 量。
环境生物技术重点用于清除危险废弃物
----美国生物技术工业组织
生物制药产业化特点
高技术：高层次人才，高新技术手段，多学科渗透
高投入：在国外，一个生物药品平均要投入1~3亿 美元，并随着开发难度的增大,有逐步增高的趋势
克隆(clone): 作名词时指含有某目的DNA片段的重组
DNA分子或含有该重组分子的无性繁殖系. 作动词时是指基因的分离与重组过程。
基因工程技术及其应用
供体细胞
载体
目的基因 重 组D N A分 子
受体细胞
转化细胞
基因治疗 基因诊断
多肽药物 疫苗、抗体
转基因动物
(畜 牧业、 渔业 生 物反应 器)
以这项技术为代表的组织工程的 突破具有广阔的应用前景，在不远的将 来为实现人造“器官”成为可能。
酶工程的概念
是酶学与工程学的相互渗透和结合所发展起来以酶 为研究对象，改造并应用酶的特异催化功能。目标 就是通过工程化技术大规模生产和转化相应原料成 为有用物质的技术。
传统的酶工程主要是指天然酶制剂在工业上的大规 模生产与应用。随着科学的发展，尤其是基因工程 技术的日趋完善，为酶工程赋予了新的内容，特别 是利用DNA操作技术，修饰改造酶分子的结构或活 性位点、酶与底物作用位点，重组酶的生产，模拟 酶的人工设计与合成等成为新的内容。