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序论:在您撰写生物技术时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
英文名称:Pharmaceutical Biotechnology
主管单位:中华人民共和国教育部;国家食品药品监督管理局;中国科学技术协会
主办单位:中国药科大学;中国医药科技出版社;中国药学会
出版周期:双月刊
出版地址:江苏省南京市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1005-8915
国内刊号:32-1488/R
邮发代号:28-243
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1994
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
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期刊简介
英文名称:Biotechnology
主管单位:
主办单位:黑龙江省科学院应用微生物研究所;黑龙江省微生物学会;黑龙江省生物工程学会
出版周期:双月刊
出版地址:黑龙江省哈尔滨市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1004-311X
国内刊号:23-1319/Q
邮发代号:14-225
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1991
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
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Caj-cd规范获奖期刊
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生物技术药物(biotechdrugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。现在,世界生物制药技术的产业化已进入投资收获期,生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域,尤其在新药研究、开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用,生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。
有些学者认为,20世纪的科学技术是以物理学和化学的成就占主导地位,而21世纪的科学技术是以生物学的成就占主导地位。无论这种说法是否得到普遍的认同,生物技术是当今高技术中发展最快的领域似乎是不争的事实。科学家预测,生命科学到2015年会取得革命性进展。这些进展可以帮助人类解决很多目前无法医治的疾病的治疗问题,彻底消除营养不良,改善食品的生产方式,消除各种污染,延长人类寿命,提高生命质量,为社会安全和刑侦提供新的手段。有些成果还可以帮助人类加速植物和动物的人工进化以及改善生态环境对人类的影响等。产生新的有机生命的研究也会取得进展。
1.生物制药现状
目前生物制药主要集中在以下几个方向:
1肿瘤
在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。
2神经退化性疾病
老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。
美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。
3自身免疫性疾病
许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。如Genentech公司研究一种人源化单克隆抗体免疫球蛋白E用于治疗哮喘,已进入Ⅱ期临床;Cetor′s公司研制一种TNF-α抗体用于治疗风湿性关节炎,有效率达80%。Chiron公司的β-干扰素用于治疗多发性硬化病。还有的公司在应用基因疗法治疗糖尿病,如将胰岛素基因导入患者的皮肤细胞,再将细胞注入人体,使工程细胞产生全程胰岛素供应。
4冠心病
美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。
基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。
2.生物制药展望
今后10年生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。目前热门的药物生物技术如下:
生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。
除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。
除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。
各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DENNISNOBLE的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。
英文名称:Current Biotechnology
主管单位:农业部
主办单位:中国农业科学院茶叶研究所;中国农业科学院生物技术研究所
出版周期:月刊
出版地址:浙江省杭州市
语
种:中文
开
本:大16开
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发行范围:国内外统一发行
创刊时间:2011
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期刊简介
据统计,我国药用资源种类达12694种,其中药用植物383科233属11020种(含种下等级),药用动物414科879属1590种,药用矿物84种〔2〕.可见我国药用资源80%多的种类是中草药类,当今人类回归自然热持续升温,为发展我国传统医药提供了广阔前景.
“九五”期间对常用中药材进行质量标准规范化研究,其成果对澄清品种混乱,提高鉴定水平,保证中药材质量,促进中药材标准化,国际化,开发利用新资源等方面具有重要的科学意义和实用价值.但中药材品种混乱和质量下降的局面至今仍未得到有效的遏制.我国先后对400多种中药材做了较深入的化学成分研究,填补了一大批中草药化学成分空白,筛选出800多个生物活性成分.目前已完成500多种中药的传统炮制经验的收集整理及技术规范制订,在遵守古老炮制的基础上对近100种常用中药进行现代炮制技术,工艺及其机理研究,较具民族特色和医学体系的藏、蒙、维等民族医药己相继制定了地方标准.牛黄麝香、虎骨、犀牛角、冬虫夏草菌丝等名贵中药的人工制品或代用品大大缓解了对其天然野生资源的压力,但中草药品种退化依然严重,生产管理粗放,名贵药材资源长期紧缺,不少品种已濒临灭绝.本着立中药材国际名牌,扬中医药世界美誉,我国已建立了一大批名优道地药材生产基地,全国约有200个品种,中药材道地性的系统研究已经启动.
2生化制药研究
我国生化制药,尤其是对胰岛素、超氧化物歧化酶、尿激酶、肝素、低分子肝素、甲壳质、鱼油多不饱和脂肪酸牛磺酸等的研究,近年来均取得明显进展〔3〕.生物技术药物是世界各国研究开发的热点,我国生物技术的研究开发起步较晚,但跟踪仿制,发展迅速.经过10多年的努力,目前已有10多种基因工程药物和1种疫苗批准上市〔4〕,基本做到国外有的产品我国也已上市或正在研究开发中〔4〕.
3制剂研究
我国制剂研究长期滞后,约有三分之二的原料药只有一种剂型,且传统制剂和低水平重复的制剂多.据统计〔4〕,我国氧氟沙星制剂已申请新药证书108份,生产文号148份,其中单注射液就有40个厂家生产,而缓释控释等新剂型很少,许多国际上先进的剂型仍处于空白状态.几年来申报新药项目中涉及制剂研究的不多,少数与制剂有关的项目也多是研究颗粒剂、胶囊、冻干剂等老剂型,个别研究脂质微囊,靶向给药,缓控释等新剂型,能立项研究的极少,说明药物给药系统研究至今尚未受到足够重视.
4新药开发现状
近年我国密切注视国际上新药研究开发的进展,积极吸取先进的新技术,新方法,新药研究开发水平有所提高,但创新能力差.已批准立项在研究1类新药中,全新结构的化合物很少,是全新化合物又有专利保护的更少,多数是已知结构的化合物发现了新用途,或已知药物的结构类似物,其中相当一部分因已发表或其它原因已经不能申请专利;在研究的生物技术产品,基本上是国外已进入Ⅱ,Ⅲ期临床,我国跟踪抢仿,无论是在下游技术还是知识产权方面,都有较大的风险;研究开发中草药本是我国的优势,但Ⅰ类中药的有效单体要求纯度在98%以上,在分离纯化过程中遇到的技术问题较多,且往往纯度与药效不完全成正比,毒性都有可能越纯越大,因此在研究的Ⅰ类中药不多.另外在研究新药成熟度差,进展慢.近年新药研究开发中除继续存在低水平重复仿制外,又出现热门项目一哄而上,“高水平”重复研制的现象.从全国范围看,部门之间,单位之间缺乏统一部署,及时协调和得力的管理.药品与其它产品一样受市场规律及临床需求的制约,重复研制势必造成人力、物力、财力尤其是时间上的巨大浪费.
5国际生物技术的发展
有学者〔5〕认为,生物化学与现代药学的结合,促使药学研究模式发生了根本性转变,加速了生物新药的研究与先导化合物的深入发现,开创了以重组DNA技术为基础的制药工业新门类,发展了以分子生物学为基础的药物设计新途径,生物技术广泛应用于改造传统制药工业.以化学模式为主体的药学科学已迅速转向以生物学和化学相结合的新模式.为此,美国将“NIH药理学科规划”从1993年3月起改为“药理及生命有关的化学学科规划”,其中与生命科学相关的化学研究占到三分之一以上.我国药学工作者必须据此更新观念,有准备地迎接新世纪的挑战.PHRMA主席GeraldMossinghoff预言,再过10年,生物技术将使许多老年性疾病得到治疗,是新药“黄金时代”的新开端.开发中的生物技术疫苗迅速增加,年增加品种达40%.最近生物技术药物还试用于普通感冒、帕金森氏症、遗传性慢性舞蹈症.有些疾病如肿瘤与心脏病是多基因性疾病,因此一种疾病一种药物的治疗模式已行不通,针对个体发病的基因型差异选用特殊治疗手段将会诞生新的医药市场.随着分子生物学与生物技术的发展,阐明用植物次生代谢产物或中药有效成分的生物合成途径及其影响因素,实现中药品质人工调控,将在21世纪成为可能.中药药性理论也将在分子生物学、分子药理学、分子生态学、细胞生物学、天然药物化学和计算机技术的帮助下获得实质性进展.融合人工智能技术的数量医药学或数量中药学将日趋成熟,目前人工神经网络、专家系统、模糊数学、灰色系统理论、数值分类学等技术应用也相当活跃.
我国中草药资源丰富,约12000种,但药典或部颁标准收载的中草药种类约500种,可见从民间民族开发新中草药或原料药潜力巨大.随着农村产业结构的调整以及山区科技扶贫开发,重大工程移民开发等计划的实施,发展以种植加工为依托,以产品开发为突破的区域中草药资源系统开发将成为山区国土综合治理与农村经济可持续发展的重要出路.
6新药的开发研究
新药的研究开发需要大量经费,且有增加之势,而且时间长.发达国家仍需10~15年,成功率仅为万分之一,但只要成功,利润丰厚,一般2~3年便可收回投入.为加强医药的研究开发,一方面需要国家加大投入幅度,制定有利于制药企业投资新药的政策,使企业逐渐成为新药研究开发投资的主体;另方面不断加强和完善药品专利及商标等产权的保护,保证投资新药的企业对专利产品的生产和销售在保护期内拥有独占权,尽快建立市场,研究开发,生产一体化的运行体制,促使我国新药研究开发进入良性循环.
医药的研究开发应以大院大所多创新,不同类型的研制单位具有相应的研究层次为架构,才能更好地提高我国新药研究开发的总体水平.提倡组织多学科合作攻关,加快研制和推广口服缓控释制剂,提高制剂设计与工艺水平.
加强信息科学研究及信息技术的应用,借助计算机图形学,计算机三维重建,体视学和图像分析系统等手段,可将药学研究更科学,更全面,更客观.
改革开放后出国的留学生人员中已涌现出一大批新药研究开发的拔尖人才,吸收和帮助他们与国内学者合作,逐渐在国内形成一个稳定的研究与工作基地,既使海外留学人员能实现为祖国服务的愿望,也是国内科学研究实现与国际接轨的有效途径.
随着医药工作者的努力,不断探索和国家的日益重视,我国医药将不断规范化,标准化和国际化,将能更有效地抵御洋药尤其是洋中药对我国医药市场的冲击,不断丰富祖国的医药学宝库.
参考文献
1,王凤山,张天民.1996年我国生化药物的研究进展,中国药学杂志,1997,32(7):389~391
2,中国药材公司.中国中药资源记要.北京:科学出版社,1994.19~22
3,张天民.1997年我国生化药物的研究进展.中国药学杂志,1998,33(11):648~650
4,蔡年生.我国新药研究开发的进展与分析,中国新药杂志,1999,8(6):361~362
5,吴梧桐.生物化学与现代药学研究.中国药学杂志,1998,33(4):193~194
摘要21世纪人类回归自然的持续升温,我国医药面临重大的挑战和机遇.目前我国药学研究领域,中药及中成药研究、制剂研究、新药研究、生物技术等都还处于比较低级的水平,因此我国药学工作者,应当把握好药学研究的战略重心,为21世纪我国药事研究找出根本出路.
关键词:中药;研究;生物技术
生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面,生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂,这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因(该基因能促进角蛋白的形成)能获得了经遗传改良的绵羊,这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面,生物技术在提高农作物产量、质量的同时,有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如,通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力;利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量,减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草,可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵,经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质,该蛋白质经食物链进入绵羊体内,进而能提高产毛量。
生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求,因此,它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源,有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。
生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述,一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯,这种马铃薯能产生水晶蛋白,而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量,降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染,从而有利于保护生态环境。
在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。除此之外,农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。
生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。
同样,人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出:特定的真菌类能促进土壤养分的释放,从而促进作物生长;真菌也能通过分解有机物质(例如纤维素等)释放出糖类,促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能,包括获得转基因细菌和真菌,以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮,避免、减少使用人造肥料,从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能,但在将来却有望实现这个目标。
二、生物技术带来的不利
从经济角度上讲,生物技术带来的不利并不明显,然而,它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为,生物技术公司主要集中在发达国家,发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时,发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。
生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生,特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂,否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现,这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物,后者在发展中国家是很普遍的,并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。
生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业,尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用,农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时,氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化,直接影响人类和动植物的生存。
关键词:生物技术;医药;食品;应用;展望;安全
中图分类号:94 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2009)02(c)-0069-02
一、医药生物技术
医药生物技术是生物技术首先取得突破,实现产业化的技术领域。在现代医药生物技术中,当前最活跃、应用最广泛的为基因工程技术和细胞工程技术,人们利用基因改造后的生物体可以制备大量的新的基因工程药物(所谓基因工程药物就是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质,然后将控制该蛋白质合成过程的基因取出来,经过一系列基因操作,最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中去,这些受体细胞包括细菌、酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞,在受体细胞不断繁殖过程中,大规模生产具有预防和治疗这些疾病的蛋白质,即基因疫苗或药物),进而生产各种导向药物,各种特异性的免疫诊断试剂、核酸检测试剂、生物芯片等。基因工程药物已经走进人们的生活,利用基因治愈更多的疾病不再是一个奢望。
1、生物技术药品的生产。基因工程药品的生产,包括干扰素、白细胞介素、红细胞生成素、血小板生成素四个药品以及基因工程。利用基因工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程对传统医药产业进行技术改造,成为现代生物技术制药产业的包括维生素c、激素类药品和抗生素的生产以及氨基酸生产等。利用现代生物技术的提取、分离、纯化等下游技术使生化制剂升级换代。其中,乙肝疫苗形成了基因工程产品体系。它是基因工程药物对人类的贡献典例之一,以下将以此为例说明基因工程药物的应用:像其他蛋白质一样,乙肝表面抗原(HBSAg)的产生也受DNA调控。利用基因剪切技术,用一种“基因剪刀”将调控HBSAg的那段DNA剪裁下来,装到一个表达载体中,再把这种表达载体转移到受体细胞内,如大肠杆菌或酵母菌等;最后再通过这些大肠杆菌或酵母菌的快速繁殖,生产出大量我们所需要的HBSAg(乙肝疫苗)。过去,乙肝疫苗的来源,主要是从HBV携带者的血液中分离出来的HBSAg,这种血液是不安全的,可能混有其他病原体[其他型的肝炎病毒,特别是艾滋病病毒(HIV)的污染。此外,血液来源也是极有限的,使乙肝疫苗的供应犹如杯水车薪,远不能满足全国的需要。基因工程疫苗解决了这一难题。而且基因工程乙肝疫苗(酵母重组)与血源乙肝疫苗可互换使用。据临床报道,基因工程乙肝疫苗(酵母重组)能够成功地加强由血源乙肝疫苗激发的免疫反应,对一个曾经接受过血源乙肝疫苗的人,完全可以换用基因工程乙肝疫苗(酵母重组)来加强免疫。临床研究表明,人体对基因工程乙肝疫苗(酵母重组)有很好的耐受性,无严重副反应出现,表明基因工程乙肝疫苗(酵母重组)是非常安全的,在我国基因工程乙肝疫苗已使用1500万人份以上,如此大规模接种,尚未出现严重副反应报道。正是基于1996年我国已有能力生产大量的基因工程乙肝疫苗,我国才有信心遏制这一威胁人类健康最严重、流行最广泛的病种。大量临床资料表明:它是一种安全有效的制品,它的抗体阳转率在95%以上,母婴阻断率在85%以上,它能降低乙肝感染率、携带率,成为控制乙肝的一种重要手段。基因工程乙肝疫苗(酵母重组)因是一个新产品,有关免疫持久性试验仍在进行之中,从所观察5年资料看,可以保护5年,是否能保护更长时间仍需实验证实。科学研究表明:基因工程乙肝疫苗(酵母重组)可刺激人体产生免疫记忆反应,因此,长期受益是可能的。2、医药生物技术的带动作用。随着现代生物技术的应用,必然引起一些产业的发展。例如,随着医疗诊断水平的提高,酶诊断试剂和免疫诊断试剂的生产必然达到更高水平;海洋药物和中药的开发应用技术也会有所改进;保健品的生产也已显出强劲的势头。3、展望。人类基因组测序工作的完成,人们期待已久的人类基因密码的破译,会使我们对人的健康与疾病起因有更深入的认识,随之而来的将是更多的新防治药物的产生和新疗法的问世,为基因工程制药产业带来新的发展契机。然而,第一张人类基因组测序工作草图尚未弄清所有人类基因的功能,一旦人的基因产物(即活性蛋白质)被表达出来,将会有几千种具有特殊疗效的现代药物诞生。我们乐观地期待着这场新药革命的来临。
二、食品生物技术
食品生物技术就是通过生物技术手段,用生物程序、生产细胞或其代谢物质来制造食品,改进传统生产过程,以提高人类生活质的科学技术。生物技术在食品工业中的应用首先是在基因工程领域,即以DNA重组技术或克隆技术为手段,实现动物、植物、微生物等的基因转移或DNA重组,以改良食品原料或食品微生物。如利用基因工程改良食品加工的原料、改良微生物的菌种性能、生产酶制剂、生产保健食品的有效成分等。其次是在细胞工程的应用,即以细胞生物学的方法,按照人们预定的设计,有计划地改造遗传物质和细胞培养技术,包括细胞融合技术及动、植物大量控制性培养技术,以生产各种保健食品的有效成分、新型食品和食品添加剂。再次是在酶工程的应用。酶是活细胞产生的具有高度催化活性和高度专一性的生物催化剂,可应用于食品生产过程中物质的转化。继淀粉水解酶的品种配套和应用开拓取得显著成效以来,纤维素酶在果汁生产、果蔬生产、速溶茶生产、酱油酿造、制酒等食品工业中应用广泛。最后是在发酵工程的应用,即采用现酵设备,使经优选的细胞或经现代技术改造的菌株进行放大培养和控制性发酵,获得工业化生产预定的食品或食品的功能成分。还有一些功能性食品如高钙奶、蜂产品、螺旋藻、鱼油、多糖、大豆异黄酮、辅酶Q10等。
作为一项极富潜力和发展空间的新兴技术,生物技术在食品工业中的发展将会呈现出以下趋势:
1、大力开发食品添加剂新品种。目前,国际上对食品添加剂品质要求是:使食品更加天然、新鲜;追求食品的低脂肪、低胆固醇、低热量;增强食品贮藏过程中品质的稳定性;不用或少用化学合成的添加剂。因此,今后要从两个方面加大开发的力度,一是用生物法代替化学合成的食品添加剂,迫切需要开发的有保鲜剂、香精香料、防腐剂、天然色素等;二是要大力开发功能性食品添加剂,如具有免疫调节、延缓衰老、抗疲劳、耐缺氧、抗辐射、调节血脂、调整肠胃功能性组分。2、发展微生物保健食品微生物食品有着悠久的历史,酱油、食醋、饮料酒、蘑菇都等属于这个领域,它们与双歧杆菌饮料、酵母片剂、乳制品等微生物医疗保健品一样,有着巨大的发展潜力。微生物生产食品有着独有的特点,繁殖过程快,在一定的设备条件下可以大规模生产;要求的营养物质简单;食用菌的投入与产出比高出其它经济作物;易于实现产业化;可采用固体培养,也可实行液体培养,还可混菌培养;得到的菌体既可研制成产品,还可提取有效成分,用途极其广泛。3、转基因生物技术为农业、医学及食品等行业的腾飞注入了新的动力,直接加快了农业新品种的培育改良、各种疾病的防治、食品营养改善和生态环境管理。转基因技术的开发可以加速农业、林业和渔业的发展,提高农作物产量,进而通过未来基因食品解决发展中国家人民的饥饿以及营养不良等问题。现时最普遍的转基因食品是大豆及玉米,占总数量的八成。加上棉花、油菜加在一起达到99%,还有番茄,如抗黄瓜花叶病毒的番茄和一种晚熟的番茄;还有也是抗黄瓜花叶病毒矮牵牛的甜椒;另外,也有一些兽用的饲料添加剂和微生物的农用产品。其中食用油是其中比较大的一块。食用油业内人士指出,目前食用油中约有80%~90%为转基因食品,这是由于目前市场上占主导地位的调和油、大豆色拉油,大部分是采用含转基因的原材料制成的。消费者要在超市里买到一瓶非转基因大豆油并不容易。因为目前的大豆色拉油、调和油其主要原料都是进口转基因大豆。由于目前市场上还没有转基因的有花生、橄榄及葵花子,因此所有花生油、橄榄油及葵花子油都属于非转基因食品。一些产品,也可能与转基因有关,如饼干、即溶饮品及冲调食品,饮料和奶制品,啤酒,婴儿食品及奶粉,膨化食品与零食,糖果、果冻和巧克力、雪糕等。
食品生物技术如同一把双刃剑,有利也有弊。转基因食品是不是有利,取决于转什么基因,或者基因转到什么食品里。因此,政府应该采取积极措施,随时公开基因食品的研究成果,以足以博取信任的方式与公众进行沟通。总之,生物技术已深入到食品工业的各个环节,对食品工业的发展发挥越来越重要的作用。随着它的不断发展,必将给人们带来更丰富,更有利于健康,更富有营养的食品,并带动食品工业发生革命性变化。展望21世纪基因食品的发展,未来生物技术不仅有助于实现食品的多样化,而且有助于生产特定的营养保健食品,进而治病健身。
作者单位:中国药科大学
作者简介:童欣(1987年-),女,汉族,广东乐昌人,中国药科大学生科院2005级生物技术本科生
参考文献:
[1]林稚兰.功能性食品的热点与走向.北京大学生命科学学院.2005.05.11