我国生命科学与生物技术的进展及趋势

我国生命科学与生物技术的进展及趋势

【摘要】

本文介绍了生物技术的重点研究领域，对欧美、日本等国家和我国生物技术的发展状况进行了综述,回顾了我国生物技术的发展历史,介绍和分析了我国生物技术的现状和存在问题,以及解决的对策，展望了21世纪我国生物技术的发展前景，希望21世纪的生物技术能更好的造福人民。

【关键词】:生命科学；生物技术; 趋势; 对策

党和政府对生物技术一向给予高度的重视。70年代末期, 就把遗传工程列为我国八大重

点科技领域之一。如果把1986年作为我国生物技术发展阶段的一条分界线, 那么, 1986年以前的七、八年, 我国生物技术处于一个初创阶段。中国科学院和高等院校一些生物学基础研究实力较强的单位, 率先开展基因工程和杂交瘤技术的研究。接着全国许多部门派遣访问学者到国外学习基因工程、细胞工程的技术方法。国内许多研究单位也相继开展基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程的研究, 为我国生物技术的发展奠定了基础。

总括来说，生物技术是分子遗传学、生物化学、微生物学等基础学科发展的产物。20 世纪90 年代以来, 生物技术特别是基因重组技术的发展突飞猛进, 产业化进程明显加快, 以欧美为中心的生物技术产业正在迅速兴起。在20 世纪最后几年里, 全世界生物技术市场较原有的增加了30% , 2000 年生物技术的产值预计达600 亿英镑。21 世纪将是生命科学和生物技术的世纪。

1 生物技术的重点研究领域

1.1 基因组研究研究人类基因组、哺乳类实验动物的基因组、低等真核及原核生物细胞基因组, 同时开展基因图谱的比较研究和技术开发。

1.2 基因治疗研究癌症等疾病的免疫调节和基因治疗、中枢神经系统疾病

的基因治疗、受体及转基因技术。

1.3 免疫技术开展疫苗载体及辅助药物的开发, 研究核酸疫苗、单克隆抗体及导向药物, 应用植物生物反应器生产疫苗。

1.4 食品、轻工、化工应用发酵工程技术开发食品及保健品、淀粉及脂类的改性, 应用生物技术改造轻工、化工的高温高压生产条件等。

1.5 海洋生物技术和水产养殖包括海洋生物资源的鉴定、使用和管理及其在医药卫生、农业、生物降解和制造等领域的应用。

1.6环境生物技术研究有毒废物的生物降解法和进行环境检测的生物传感器。

1.7 农业生物技术生物技术的重点应用领域之一, 主要进行植物基因图谱的研究和应用, 开展植物有效基因标记、植物对环境胁迫的适应性及抗逆性研究, 动植物发育分化的分子生物学及细胞学控制技术、生物固氮技术、动植物无性繁殖技术研究。

2 欧美国家的生物技术研究

美国拥有生命科学基础研究的强大优势, 1983 年美国政府对生物技术的投资已达15 亿美元、90 年代初增至35 亿美元, 这还不包括工业界支持的20 亿美元。以开发的生物技术产品种类、规模和销售总额而论, 美国处于首位, 英国、瑞典、瑞士、法国以及亚洲的日本、以色列亦处于国际领先地位【2】。

英国的克隆技术及与之相关的药物生产处于世界先进行列, 以罗斯林研究所为前身的英国PPL 公司的体细胞克隆技术一直领先至今。瑞典、瑞士的生物药物, 特别是生物大分子分离分析技术装备与发酵装备属于国际领先水平; 英国的格兰素- 威康公司和瑞士的罗什公司等大企业都在进行基因药物的研究开发; 德国从1996 年开始重视对基因药物的研究; 法国尽管在生命科学和生物技术领域具有世界一流的研究水平, 但在研究成果的转化和应用方面明显落后于欧美其他国家。欧美的生物技术特别是转基因技术的实用化已取得相当大的进展。

1995 年12 月, 美国国家科学和技术委员会发表了题为《二十一世纪的生

物技术: 新的方向》的蓝皮报告书【3】, 该报告的中心思想是: 生物技术研究已经进入了“第二次浪潮”, 在这次浪潮中, 医药和健康在继续作为重点得到发展的同时, 生物技术的研究方向将向其他四个发展迅速的领域倾斜, ①农业生物技术; ②环境生物技术, 重点在生物降解方面; ③制造工艺ö生物处理工艺, 包括能源研究; ④海洋生物技术及水产养殖。报告中将“应用现代生物技术手段解决农业问题”列为生物技术研究“头等优先”的任务之一。农业生物技术有提高粮食产量、降低农业对化学品的依赖和原材料价格的潜力, 是解决人类粮食问题又不使自然环境遭受破坏的最主要的方法, 具有在21 世纪为美国每年创造几十亿美元收入的潜力。该领域的研究包括以下几方面:

(1) 继续开展动植物和微生物基因库的定位和序列分析工作, 以说明基因的功能和调节作用, 并推动作为基因改良基础的新基因的发现; (2) 确定可能产生新食品、新药品和新工业用途的动植物和微生物代谢规律的生化和遗传控制机理;【4】 (3) 深入研究生长和发育的生化和分子基础, 包括植物和动物的结构生物学; (4) 阐明植物和动物与其物理和生物环境相互作用的分子基础, 并将其作为提高生物健康状况的一个基础; (5) 加强食品安全保障方法的研究, 比如快速测试和鉴定食品和水中是否有化学和生物污染的方法。

3 日本在生物技术领域的进展

面对欧美的激烈竞争, 日本政府高度重视生物技术的发展, 在增加研究预算的同时调整相关政策, 放宽对生物技术相关试验的限制并加强了转基因产品的安全性管理, 力争在生物技术领域占一席之地。

日本农业生物技术领域的研究开发大大落后于欧美强国, 率先走向实用化的是组织培养,其中组培花卉占绝大多数, 其次为蔬菜和果树。日本的克隆牛技术居世界领先地位, 但它不同于英国以体细胞(乳腺) 制作克隆羊的方法, 而是将多细胞期的受精卵的细胞核移植到其他未受精卵中, 日本并非没有考虑利用体细胞制作克隆牛, 只是离这一技术还有相当大的距离。此外, 通过基因重组技术利用牛羊生产蛋白药品的动物工厂正在研究开发中, 牛受精卵移植技术已大量在生产中应用。水产方面, 继培育成功三倍体红鳟、银鲑等高生产性能品种之后, 通过染色体操作技术培育三倍体牡蛎、香鱼也已获得成功, 个体显著增大。