21世纪被称为生命科学和生物技术的时代_21世纪被称为生物世纪

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21世纪被称为生命科学和生物技术的时代，生物技术在医疗卫生、农业、环保、轻化工、食品保健等重要领域对改善人类健康状况及生存环境、提高农牧业以及工业的产量与质量都正在发挥着越来越重要的作用。目前生物技术(Biotechnology,BT)已经成为现代科技研究和开发的重点。在发达国家，生物技术已经成为一个新的经济增长点，其增长速度大致是在25%~30%，是整个经济增长平均数的8~10倍左右。

（二）克隆技术与干细胞

自1997年由取自一只6岁成年羊身上的乳腺细胞培育成功的克隆羊“多莉”在英国问世以来，克隆技术获得了空前的发展，克隆鼠、克隆牛、克隆猪、克隆猫、克隆猴等相继问世，这些成功使人们看到了利用克隆技术培育优良品种家畜以及挽救濒危珍惜野生动物的可能性。不过克隆技术最大的应用可能还在医学领域：利用克隆技术培育人类胚胎，使其发育成各种组织和器官，以供医疗或研究之用。而这又牵扯出另一重要的技术领域，即干细胞的研究。

干细胞是指动物体在发育过程中，体内所保留的部分未分化的细胞。干细胞根据其分化潜能的大小，可以分为三类：一类是全能干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞，它具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型，从而可以进一步形成机体的任何组织或器官。第二类是多能干细胞，它具有分化出多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力。第三类称为专能干细胞，只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化。

干细胞的用途非常广泛，涉及到医学的多个领域。目前，科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞，并以这样的干细胞为“种子”，培育出一些人的组织器官。干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用，将产生一种全新的医疗技术，也就是再造人体正常的甚至年轻的组织器官，从而使人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织器官，来替换自身病变的或衰老的组织器官。假如某位老年人能够使用上自己或他人婴幼儿时期或者青年时期保存起来的干细胞及其衍生组织器官，那么，这位老年人的寿命就可以得到明显的延长。美国《科学》杂志于1999年将干细胞研究列为世界十大科学成就的第一，排在人类基因组测序和克隆技术之前。鉴于干细胞在未来医疗、尤其是器官移植领域的巨大应用前景，世界各国，尤其是发达国家都开展了这方面的探索研究，并取得了一些成就。如德国科学家在用脐带血干细胞治疗中风综合征研究方面取得重要进展。动物试验表明，接受干细胞疗法治疗的试验鼠病情明显好转。动物试验表明，接受干细胞疗法治疗的试验鼠病情明显好转。而来自欧洲和美国的多个研究小组则于去年11月10日发布的一批研究成果中，显示长期以来被认为是无法逆转的心脏病发作导致的心脏损伤，却能够被患者自身的干细胞所修复，这充分展示了干细胞技术在心脏病治疗中的潜力。此外，新加坡国立大学医院和中央医院通过脐带血干细胞移植手术，根治了一名因家族遗传而患上严重的地中海贫血症的男童，这是世界上第一例移植非亲属的脐带血干细胞而使患者痊愈的手术。科学家预言，用神经干细胞替代已被破坏的神经细胞，有望使因脊髓损伤而瘫痪的病人重新站立起来；不久的将来，失明、帕金森氏综合症、艾滋病、老年性痴呆、心肌梗塞和糖尿病等绝大多数疾病的患者，都可望借助干细胞移植手术获得康复。

干细胞的应用前景的确诱人，但由于它涉及到敏感的医学伦理道德问题，尤其是克隆人问题，因此世界各国一直对此类研究争论不休。总体来说可以分为两派阵营：英国、俄罗斯、日本、比利时、法国、德国等国在宣布禁止克隆婴儿的同时，都有限度地支持开展用于

研究和医学试验的人类克隆。2001年1月，英国在世界上率先将克隆研究合法化，允许科学家培养克隆胚胎进行干细胞研究，并将这一研究定性为“治疗性克隆”。为避免克隆技术被滥用，同年11月，英国政府再次公布法案，明确规定禁止通过克隆技术复制人类个体，即生殖性克隆。但以美国为首的其他大约五十个国家则一直主张禁止任何形式的人类胚胎干细胞克隆。

（三）转基因生物

转基因技术是指利用分子生物学手段，将某些生物的基因转移到其他生物物种上，使其出现原物种不具有的性状和产物，以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品（GeneticallyModifiedFood，简称GMFood）。目前转基因技术已基本趋于成熟，尤其是在转基因植物方面，它之所以没有得到更大规模的发展，主要原因是人们对其安全性仍有担心，如转基因食品是否对生物体有害以及它是否会改变自然环境，从而破坏生物多样性等等。不过尽管如此，自1983年英国培育出世界上第一种含有抗生素药类抗体的基因移植烟草以及1993年美国将世界上第一种转基因食品——保鲜延熟型西红柿投放市场以来，转基因技术仍然获得了空前的发展。目前已有转基因大豆、玉米、棉花、油菜、南瓜、木瓜、马铃薯、番茄、甜菜等几十种作物投入商业种植。其中，前四种转基因作物占据主导地位。并且全球转基因作物的种植面积已经从1996年的170万公顷增长到2003年的6770万公顷，种植转基因作物的国家数量也在2003年翻了一番。但目前仍主要集中在6个国家，其中美国占63％，阿根廷占21％，加拿大占6％，中国和巴西各占4％，南非占1％。总体来说，2003年这些国家的转基因作物种植面积占全球种植总面积的99％。专家预计，在今后10年中，转基因作物将会扩展到25个国家，播种面积将达到1亿公顷，将有1000万农民从事转基因作物的种植。

从种植的转基因作物种类来看，2003年，全球转基因大豆的种植面积是4140万公顷，占转基因作物种植总面积的61％；转基因玉米的种植面积为1550万公顷，占总面积的23％；转基因棉花的种植面积为720万公顷，占11％；转基因油菜的种植面积为360万公顷，占5％。

从所转移基因的特性来看，大部分转基因作物都带有抗病虫害的基因。大约18％的转基因玉米带有抵御害虫的基因，73％的转基因大豆、玉米和油菜能够抵御除草剂。其余的种类则同时含有这两种基因。

2003年，美国转基因作物的种植面积为4280万公顷，比上一年增加了10％，种植的作物主要是玉米和大豆。

阿根廷的种植面积比上一年增加了3％，该国种植的大豆几乎100％是转基因大豆。

加拿大的种植面积比上一年增加了26％，主要种植抗虫害玉米、油菜以及抗除草剂的大豆

中国在2003年种植了280万公顷的转基因棉花，占全国棉花种植总面积的58％，比2002年增加了33％。

出于对转基因产品的慎重与担忧，目前人们还只是消费转基因植物产品，转基因动物产品尚未真正进入人们的生活。但是，社会的需求是科研开发和经济产品进入市场的最大推动力。一些看得见的迹象表明，转基因动物产品正向我们走来。如美国科学家采用转基因(GM)技

术，使奶牛产生的牛奶蛋白质含量提高很多，为今后高等生物的转基因食品研究开创了先河。

1．生物诊断领域

与传统诊断技术相比生物诊断技术具有灵敏性、专用性、易用性的特点。生物诊断技术的发展趋势：加速增长和边界扩张；个性化医疗，即诊断更加精确、治疗更加个性化；基于价值的定价等。生物诊断针对的靶是全新的，该领域发展很快。由于有了新的疾病辨别指针，新药临床试验的目标更小，新药研发的高额成本得以有效降低。减少药物的不良反应和改善预防与个性化医疗水准等需求也与日俱增，以上凡此种种，使得生物诊断领域在近年来得到很快发展。从临床诊所使用的检测角度，生物诊断有持续大于10％的增长；服务性中心实验室限制了多种测试及其技术平台大规模的发展，一些技术平台在临床诊所使用时比服务性中心实验室更有效率，效果也比较好。生物诊断前景广阔。个性化医疗的兴起代表了新的健康标准；10亿美元以上的高销售额药物将变得较少，带之而起的是针对性更强的效果更好的个性化药物；诊断和处方药捆绑销售的个性化医疗必将成为新的趋势，因此医疗支付系统也将面临方式的改变。

2．营养功能食品

营养功能食品公司也竞相重组。营养功能食品在全球有1500亿美元以上产值(2001年美国529亿美元)，人们对饮食所提供的营养不足的信任危机仍然存在，因此市场将会是长期的；浓缩食品售销量增加。民意调查还表明人们宁愿吃功能食品，而不是自然饮食，功能食品销量增加(2001年全球销售额达566亿美元)；食品和化学公司认识到专用功能成分和食品的结合的重要性。营养功能食品的成功有赖于更多的满足客户需求；产品中包含更强的科技成分，对各类技术、新思想、新产品都应当尽早吸收；建立产品研发供应价值链；加强合作伙伴关系。

3．农业生物技术

农业生物科技表现死气沉沉。2002年常规农业生物制品价格是十几年来最低的，除了个别有特色的品种之外，没有什么有价值的新产品。合作合同在数量和规模上都令人失望。农业生物科技产业并购的伙伴较少，合并行动也造成了内部的混乱。农业生物科技在广度和深度上都没有充分体现价值。与此同时，社会上对转基因作物、有风险的转基因动物的敏感度也在下降。

4．生物材料／生物工程

强大的基因组基础研究对生物材料和生物工程提供了有力支持。微生物、人和动物、植物基因组长期的基础研究和技术发展为生物科技产业提供了强大的知识资源和技术工具。这也为抓住“基于知识的机会”推动知识经济提供了一个成功的佐证。如利用基因组学、生物信息学、高通量药物筛选、组合化学、蛋白质学、工艺工程等学科的交叉作用，对传统制药业、农业、工业生物科技都产生了重要影响。

生物技术食品及原料正在逐渐走近市场

生物技术逐渐渗透至人们日常消费的食品领域。如2003年2月下旬东京的高级超市推出了麒麟公司开发的土豆新品种——CYNTHIA。其目的是与目前市场占有率高达90%的主宰品种男爵和五月王后品种决一高低。

CYNTHIA是利用麒麟公司拥有的组织培养的方式培育而成的。早在1987年麒麟公司首次成功开发了无毒微型土豆种芽增殖技术。但到了1999年日本农水省才真正允许开展无毒微型土豆种芽增殖技术的研究。因此，麒麟公司于2000年3月在国内合资成立了JAPANPOTATO公司着手土豆新品种种芽的生产及销售。

又如，厚生劳动省研究小组认为，利用体细胞技术的克隆牛肉作为食品其安全性不存在问题，并计划将这一报告提交7月设立的食品安全委员会审议。日本虽是世界上最大体细胞克隆牛的生产国，但其技术还不够成熟，存在着死亡率偏高等难题。世界上尚无一国允许体细胞克隆牛肉的上市，要通过食品安全委员会的审议，难度较大。因此，生物技术食品真正进入市场还需较长的时间。

十二、微生物在食品包装材料等上的应用方兴未艾

日本各化学公司致力于利用土壤、水中微生物的作用，开展自然分解树脂的研究及确立相应生产体制。尤其是利用微生物在生活垃圾袋及食品包装材料的应用上市场前景看好。日本三菱化学和味之素两大公司联合开发植物性自然分解树脂的研究，通过国内综合化学和综合食品两巨头联手，抢占国际市场份额。

两家公司共同开发的自然分解树脂的特点是利用使植物淀粉发酵的琥珀酸的作用。因提高了植物原料的比例，明显降低了对环境的负面影响。充分发挥味之素公司的发酵技术及三菱化学的树脂合成技术的两大优势，其生产成本比现有主流自然分解性树脂有所下降。目标是到2006年将现有以石油为主要原料的自然分解性树脂，全部转为利用琥珀酸生产的植物性自然分解树脂。

另外，昭和高分子公司也将扩大自然分解性树脂的生产能力，其产品主要用于加工农用薄膜及食品包装材料的原料。虽然目前自然分解性树脂的价格为普通树脂的2-3倍，但随着人们对环保意识的提高，自然分解性树脂的市场规模将有较大幅度的增长。

生物技术食品及原料正在逐渐走近市场

生物技术逐渐渗透至人们日常消费的食品领域。如2003年2月下旬东京的高级超市推出了麒麟公司开发的土豆新品种——CYNTHIA。其目的是与目前市场占有率高达90%的主宰品种男爵和五月王后品种决一高低。

CYNTHIA是利用麒麟公司拥有的组织培养的方式培育而成的。早在1987年麒麟公司首次成功开发了无毒微型土豆种芽增殖技术。但到了1999年日本农水省才真正允许开展无毒微型土豆种芽增殖技术的研究。因此，麒麟公司于2000年3月在国内合资成立了JAPANPOTATO公司着手土豆新品种种芽的生产及销售。

又如，厚生劳动省研究小组认为，利用体细胞技术的克隆牛肉作为食品其安全性不存在问题，并计划将这一报告提交7月设立的食品安全委员会审议。日本虽是世界上最大体细胞克隆牛的生产国，但其技术还不够成熟，存在着死亡率偏高等难题。世界上尚无一国允许体细胞克隆牛肉的上市，要通过食品安全委员会的审议，难度较大。因此，生物技术食品真正进入市场还需较长的时间。

十二、微生物在食品包装材料等上的应用方兴未艾

日本各化学公司致力于利用土壤、水中微生物的作用，开展自然分解树脂的研究及确立相应生产体制。尤其是利用微生物在生活垃圾袋及食品包装材料的应用上市场前景看好。日本三菱化学和味之素两大公司联合开发植物性自然分解树脂的研究，通过国内综合化学和综合食品两巨头联手，抢占国际市场份额。

两家公司共同开发的自然分解树脂的特点是利用使植物淀粉发酵的琥珀酸的作用。因提高了植物原料的比例，明显降低了对环境的负面影响。充分发挥味之素公司的发酵技术及三菱化学的树脂合成技术的两大优势，其生产成本比现有主流自然分解性树脂有所下降。目标是到2006年将现有以石油为主要原料的自然分解性树脂，全部转为利用琥珀酸生产的植物性自然分解树脂。

另外，昭和高分子公司也将扩大自然分解性树脂的生产能力，其产品主要用于加工农用薄膜及食品包装材料的原料。虽然目前自然分解性树脂的价格为普通树脂的2-3倍，但随着人们对环保意识的提高，自然分解性树脂的市场规模将有较大幅度的增长。

诊断类。

医疗技术类。

②生物技术仪器类

③生物制品类

④生物农业类。

⑥功能食品（主要是前生素的）。

⑤环保生物技术类（土壤、废水、水处理）。