生物技术及其在医药中的应用摘要：现代生物技术是70年代开始异军突起的高新技术领域，近一、二十年来发展极为神速，它与微电子技术，新材料和新能源技术并列成为影响未来国际民生的四大科学支柱，被认为是二十一世纪科学技术的核心。

关键词：生物技术，医药，应用世界各国都看到生物技术正以其巨大的活力改变着传统的社会生产方式和产业结构，迅速向经济和社会各领域渗透和扩散，推动社会生产力的飞速发展并成为国与国之间，特别是大国之间竞争的主要手段之一。

发达国家或国家集团为了争夺在世界经济上的主动地位，都把发展生物技术当作自己强国之道和新的国策，竞相制定和实施投资大，耗时长的生命科学与生物技术的发展计划，发展中的国家也相继制订计划，采取措施，组织研究与开发，以免在战略上失去机会。

我国也己经采取了一系列重要措施施以加强生物技术的研究和开发，诸如推行“863”计划等足见其重视程度.生物技术学是最古老的技术，其历史几乎同少、类的文明史同时开始，随着科学技术的发展，特别是分子生物学的最新理论成就和当代尖端技术对生物技术的渗透，以及社会的需求，促使生物技术由传统技术转化为高新技术，它主要包括基因工程，细胞工程、酶工程和发酵工程，其对世界面临的重大问题—饥俄、疾病、能源及污染等—有可能提供解决办法。

现代生物技术又是一项和医药产业结合极为密切的高新技术，它的发展已带给了某些医学基础学科的革命性变化，并为医药工业开辟了更为广阔的新领域。

1基因工程(亦称遗传工程)基因工程是当代生物技术较为复杂，难度较大，也较有发展前途的一类。

它包括体外基因工程(DNA体外重组)和体内基因工程(DNA体内重组)两种方式。

当前人们所说的基因工程多半指的是体外基因工程。

一般程序是取得所需的目的基因，将目的基因与载体连接，经过重组cDNA引入受体细胞(寄主细胞)并使目的基因的性状得以扩增并表达产生、们所需的蛋白质。

这项技术经受了实践的考验，走向了成熟，不仅运用该技术本身取得了一批令人瞩目的技术成果和理论成果，而且在该技术渗透到其他生物技术中去的同时，也取得了为数众多，用途广泛、社会效益与经济效益均十分显著的成果。

目前，医药基因工程产品研制和开发大约有70多种，尤其是美国在医药基因工程产品的研制与开发已进入产业化阶段，FAD已批准了十多种重组产品投放市场。

我国自70年代末期开始部署基因工程的研究于今整个局面已经有了很大发展。

据不完全统计.现在大约有不下20种基因工程产品在研究开发之中，其中干扰素已投放市场，乙型肝炎疫苗已进中试阶段。

2细胞工程细胞工程是由细胞培养和细胞融合两方面技术组成。

1975年Kohler和涌lstein成功地创建了淋巴细胞杂交瘤技术，该技术被誉为免疫学的一次革命，是20世纪后20年内最重要的生物技术之一，它不但广泛地应用于改良和创新菌种，而且有效地用来开发单克隆抗体，杂合抗生素及其它生物技术医药产品。

淋巴细胞杂交瘤技术是将体外不能长期生存的免疫细胞与在体外能迅速增殖的瘤细胞在聚乙二醉(PEG)作用下融合而产生杂交瘤细胞，所得的杂交瘤细胞承袭了两组亲代细胞的遗传特性，既保存了瘤细胞在体外迅速增殖传代能力，又继承了免疫细胞合成与分泌能力。

每个杂交瘤细胞只分泌一种特异性抗体，培养单个杂交瘤细胞，使之无性生殖形成细胞集落(称为单克隆)。

一个克隆的杂交瘤细胞基因相同合成并分泌的特异性抗体质地均一，称为单克隆抗体(简称单抗)。

迄今单抗应用已涉及医学、农业、食品、环境等众多领域内，在医学领域单抗广泛用于疾病诊断，疾病洽疗，蛋白质提纯及优生优育等方面。

3酶工程酶工程是利用酶的催化作用进行物质转化的技术，是将酶学理论与化工技术结合而形成的新技术，也就是利用酶或者微生物细胞、动植物细胞、细胞器的特定功能，借助于工程学手段来为我们提供产品的一门科学。

它的发展经历了自然酶的开发和应用一固定化酶和固定化细胞一多酶反应器一仿生技术的过程。

固定化酶的制备方法包括吸附法，共价键合法，交联法、包理法和微胶囊法，所需载体按来源分为天然和人工两种。

固定化酶技术的问世，在很大程度上改变了酶工程技术的面貌，固定化酶或固定化细胞正以不同规模在医药工业上应用。

生物传感器是由固定化酶(或细胞、细胞器等)与适当的换能器件构成的分析系统，由于生物材料与惰性电极直接或间接作用，生物传感器分为间接与直接两大系统。

酶传感器具有简单、便宜、可靠、精确等优点。

已用于临床监护，环境监测和工业发酵。

多酶反应器是使用生物技术工程转化为产业和生产力的关键技术，其可使产品的生产过程减少有关辅助设备条件，提高生产率，降低成本，获得最大的经济效益和社会效益。

我国的酶工程研究亦获丰硕成果。

中国药科大学应用酶工程技术制备治疗心血管疾病的特效药物1.6一二磷酸果糖已获成功。

此外，在运用酶工程法制备L一苹果酸，L一天门冬氨酸等方面亦获重大进展。

4发酵工程发酵工程是在拍年代发展起来的细菌悬浮培养技术的基础上进一步发展的.近年来随着固相培养技术的发展，解决了连续培养中种子添加问题，又由于高密度培养技术的发展，使培养浓度提高10倍.此技术广泛应用于医药、食品、轻工等许多领域。

如抗生素、氨基酸、酒类、酱油、工业用酶等的生产。

在发酵工业中，菌种的生产能力直接影响企业的经济效益，近年来，采用诱发突变，原生质体融合以及重组DNA等技术，使微生物产生其本来不能产生的次级代谢产物，为筛选新抗生素和其它微生物形成一条新的遗传学途径。

5医药中应用医药行业是全世界公认的国际化产业，以国际最新标准化分的25种产业中，医药是国际交换最大的15类产品之一，也是预计到1995年世界各国出口量增加最快的5类产品之一。

八十年代世界医药以年均10%的速度持续增长，现以达到年近2000亿美元，其国际贸易额也超过1000亿美元，是最有发展前景的高技术产业之一。

世界排名前十位的医药企业的利润率都在30%左右，医药产业的广阔前景和高额利润正吸引着国际上众多的大公司，为争奇这一市场而激烈角逐，其核心就是生物技术的竞争。

目前，世界各国允许投放市场的生物技术药品约有七类，销售领约37亿美元，约占世界医药品市场的3%。

据估计生物技术医药产品的销售额1995年将达招亿美元，2000年将达到150亿美元，占世界医药市场的15%.5.1肚类和蛋白质血浆白蛋白、胰岛素、生长素、红细胞生成素(Epo)、歧化酶、凝血姐因子，组织纤榕酶激活剂(PA)，尿激酶，心钠素和抗化脓性休克的药品将作为医药生物技术产业的主要产品，正在持续而稳定地进入市场，用于治疗血液及循环系统疾病，内分泌系统疾病、早产儿中毒，类风湿性关节炎，心肾功能衰竭，防护放射线，肾透析性贫血及其它贫血，血友病等。

此外，近年来国内外对各种生长因子的研究和开发也趋重视，尤其是神经生长因子，上皮生长因子，肝细胞生长因子等，不久将投放市场.5.2免疫制剂这类药物在影响白细胞计数，病毒复制和免疫反应方面有其各自独特能力.已进入市场的基因工程干扰素对肿瘤，乙型肝炎和丙型肝炎都有一定防治作用.我国Ql型基因工程干扰素生产流程已放大到300升，:型基因工程干扰素已进入中试。

各种类型的白细胞介素，集落刺激因子和肿瘤坏死因子等产品将陆续投放市场。

5.3疫苗生物工程技术极大促进了肝炎病毒和艾滋病病毒的研究。

乙型肝炎，艾滋病等诊断治疗方面的研究成果已达商业化水平，乙型肝炎疫苗已经上市，艾滋病疫苗也已进入人体试验阶段闭。

5.4基因治疗基因洽疗就是用基因工程方法将相应的正常基因导入患者靶细胞中以纠正致病的基因缺陷从而达到治疗的目的。

对于基因洽疗在几年前还几乎是科学家们在实验室里的梦想，在1990年9月美国用基因导入法治疗一例思有先天性重度联合免疫缺陷症成功之后。

山。

国际上掀起了基因治疗研究的高潮，现已报道用37种技术路线，21种基因标记对临床上不同疾病进行实验治疗，动物实验治疗已见对遗传性疾病，恶性肿瘤、病毒性传染病，心血管等方面的90余种病有很好的前景。

据美国《人类基因洽疗》杂志1993年5月的最新统计，目前，国际上已有近50项有关基因治疗的计划，其中开始执行的有26项，接受治疗的病人已达113名。

美国基因治疗己步入商业化，仅今年就成立了十多家专门从事基因治疗的研究和应用生物高技术公司，许多搞基因治疗的著名专家纷纷加人。

为了瞄准国际医学科技最前沿，追踪高科技的最新进展，浅国“863”高技术研究计划把血友病和地中海贫血症列为基因治疗对象，复旦大学和第二军医大学长海医院合作已在2例血友病的基因治疗中取得重要进展。

并在上海、北京先后成立人类基因治疗中心，基因治疗将成为21世纪医学领域乃至整个生命科学中一项划时代的疾病防治措施。

此疗法作为一种成熟的手段推向临床已为时不远。

5.5单克隆抗体单克隆抗体问世以来，许多科学家致力于单抗的研究与开发，因为单扰不但其有特异性强滴定度高，质地均一，反应灵敏，可标准化等优点，而且可以进行工业化大规模生产。

现已有百余种单抗诊断试剂和单抗治疗制剂投放市场，还有数十种单扰治疗制剂正在开发。

用于病毒性疾病、肿瘤、心血管疾病等的诊断和治疗。

单抗—核素偶合物可进行体内定位诊断，为肿瘤、心、脑、肺血管病诊断提供了十分有用的手段。

单抗偶合物(导向药物或生物导弹)不仅能使体内肿瘤定位，还可以进行导向洽疗，用于体内杀伤癌瘤细胞，提高抗癌药物的细胞毒性作用，减少毒副作用。

美国。

川由。

药物公司生产单抗OKTa用于肾，肝及心脏移植取得了一定疗效，肾移植排斥反应逆转率为洲%，为解决器官移植的排斥反应开辟了新途径。

另外，单抗简易家庭诊断用品如搪尿病、妊娠诊断药等已投放市场，将简易诊断法从医院转人家庭已成为一种时代的发展潮流。

总之，现代生物技术开辟了人体内源性多肚，蛋白质药物的新天地.同时也正渗透到传统医药的各个领域，从抗生素、氨基酸、细胞融合种及基因工程菌、化学合成药物的生物转化性，到单克隆抗体靶向制剂等等。

不久前美国的Eli月LLy公司又提出生物技术在医药上更大应用是在新药研制筛选方法上的革命，即用基因工程受体实验代替传统的动物实验。

所有这一切都表明医药产业的技术基础正在发生战略性变革。

世界各大公司瞄准目标，纷纷投入巨资围绕以现代生物技术为核心的产品与技术结构开拓，展开了面向二十一世纪的空前激烈的竞争。

尽管我国现代生物技术已有一定的基础，在产品开发上也有了良好的开端，但与先进国家相比，差距还很大.随着我国实行药品专利和即将恢复我国《关贸总体协定，缔约穆-的地位，要改变目前落后状况，就必须助痛几国情出发，审时度势，采取正确的对策和有力、跳措施，加快生物技术产品化、工业化商品化的-进程。

可以预料，到2000年我国的现代生物技-夸药品的研究和开发，将会出现一个新飞，有可能大大缩短与先进国家的差距，开发分更多更好更具有实用价值的新型疫苗、新攀‘药物和新型诊断试剂，使我国医药行业跨人世界先进水平，增我国辉，造福人类。