生物技术——21世纪决胜的法宝


                唐汇国
            (湖南省澧县第一中学 415500)

  1 生物技术的概念:

  生物技术(Biotechnology)是既古老又现代的应用技术。它包括从19世纪末到本世纪 30年代以发酵产品为主干的工业微生物技术体系即发酵工程为第一代生物技术;以40年代抗菌素提取、50年代氨基酸发酵到60年代酶制剂工程为线索,为第二代生物技术。第三 代,即现代生物技术则是一个新型的跨学科的应用技术领域,它是以世界上第一家生物技术( Genetech·遗传技术)公司的诞生 (1976年)为纪元。自80年代以来,关于生物技术的定义有许多说法,归纳起来有下面几个方面:①生物技术是一门多学科、综合性的技术科学。②需有生物催化剂参与。③最后目的是建立生产过程或为社会服务。因此从严格的意义上讲,生物技术以生命科学为基础,综合运用和结合其他学科,利用生物的特性或功能设计构建有预期性状的新物种、新品系或新的生物产品,为生产和生活服务的综合技术领域。简单的理解就是生物技术是基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程的总称。

  2 生物技术的特点:

  首先,生物技术是一种知识、技术密集型产业,是一种综合性极强的高新技术。其每一个产品开发无不需要投入大量的知识性劳动。我国人工合成结晶牛胰岛素前后经历了十多年,动用了包括北大、清华、中科院生化所、有机化学所、物理所的一大批卓越的生 物、化学、物理学等方面的优秀科学家,结果也只是合成了极少量可供实验的样品。由此 说明其工艺过程之复杂、难度之高。当然,生物技术发展到今天,已远非六七十年代可比。生物技术的概念、方法、技术装备都有了极大的改善。目前,不论是转基因工程、蛋白质工程,还是细胞工程、组织培养等都有了常规的操作原理和操作方法。但是,生物产品的多样性又决定了在每种产品由科研开发工艺生产出商品的过程中的特殊性。虽然原理一样但具体的实验数据是必须要经历反复实验的,因此,这一过程就要求其前期投入研究的力度要大,只有在获得充足的有关知识后,才能投入中试,最后产业化。所以生物技术是具有高风险的。但正因为如此,也反映出生物技术的专利性极强,可模拟性难,因而知识产权也易于保护,谁开发谁受益。如美国早在1978年就采用基因工程方法生产出的人胰岛素,其生产工艺到目前为止仍是世上独一无二的;而我国的吉林通华东宝公司经多年研究于98年完成的人胰岛素生产工艺确是一种完全拥有自主知识产权的与美国的方法有别的生产工艺流程,且价格、性能优于美国的产品。同样,天津华立达生物制品有限公司生产 的。a-2b干扰素与同样产品的美国工艺是有很大差别的。甚至同样的PGR试剂,洛阳华美与深圳科新的产品都具有各自的专利,所以说,生物技术是一门知识性、专利性极强的新技术。
  其次,生物技术生产出的产品是一类具有呈指数增长型的高附加值产品。其投入产出比之高,利润之丰厚丝毫不亚于目前如日中天的计算机、软件及网络产业。美国首家生物技术公司1977年投资100万美元生产生长抑制素释放因子,经多年开发,产品实现了多样化。到1986年止,仅心血管类药物纤溶酶原激活剂(TPA)一种产品的营业额即达10亿美元,而辉瑞公司生产的“伟哥”产品上市不到一年即获纯利100亿美元以上,目前正在全力开拓广大的中国市场。有一种说法,生物工程=3到5个博士十l个发酵灌十年产100万支针剂的生产线=1000万到5000万美元的纯利润。虽然夸张,但很形象,这决不是天方夜潭!医药业是最有利可图的产业,这在全世界是不争的实事。
  第三,生物工程产品的市场巨大。生物工程产品包括医药、食品、化工、轻工、农业、林业、能源、环保等,可应用领域广阔,产品具有无穷的多样性,因而可避免传统产业中的边际效应,避免重复建设导致恶性竞争,延长经济危机发生周期。举例说,目前人类的糖尿病患者以2000万计,按每人终生治疗费5000美元计,约有1000亿美元的市场。类似的还有心血管病、老溢血等药物市场潜力不可限量。保健类、防衰类药品或食品极具潜力。为治疗癌症而专门研制的“单克隆抗体 (MCAb)”系列“生物导弹”其产品种类可谓层出不穷。各种生物工程疫苗正在普及。为解决粮食问题而产生的一系列农业、养殖业上 生物工程现在已是目不暇接,市场巨大。“超级杂交稻”可比常规稻产量翻倍,袁隆平已宣布2002年前在全国大面积推广。现在“袁隆平”三个字的品牌价值已达1000亿人民币。 将鲤鱼的速生基因转移到鲫鱼体内而获得速生型的工程鲫,将猪的受精卵中插入牛生长素基因和牛肉蛋白基因,不仅可以使猪速生,且口味都可改变。用组织培养技术培育的脱病毒甘薯和土豆试管植物其产量比常规可提高了3—10倍。香蕉、甘庶苗的工厂化生产使优良品种扩种速度无限加快。人们已经发现基因食品已充满了我们的餐桌:从转基因西红柿、莴苣、辣椒、瓜果到鱼类、肉食品应有尽有,转基因花卉已使鲜花品种万花争艳。人工培养的“超级耐旱、耐盐碱”植物是治理沙漠的有效途径。农田害虫生物防治的终极目标还是要靠生物技术。生物固氮由豆科向禾本科转移前景美妙。工业固化酶技术的成熟是对传统高温、高压、高污染的有机化工业的彻底革命。传统养蚕业更需注入现代生物技术才能永立蚕丝产业制高点。

  3 生物技术的未来。

  我们不管怎么过高的估计21世纪生物技术的发展也不过分。我们现在已经感受到了生物技术高速发展带来的变化。无视生物技术在未来社会发展中的作用是一种无知和短视。我们不仅要看到美国今天由于60一80年代发展微电子、精密仪器、信息通讯等高新科技术产业带来的知识经济繁荣景象。我们更应看到美国把未来寄托于生物技术的事实。美国从事生物医学、基因工程等基础研究的高级专门人才已超过全世界各国的总和。中国的留美未归博士中有很大一部分是从事生物技术研究的。美国已确定了21世纪以生命科学为主的偏振型基础科学的战略布局。基础研究已转移到了以生物、医学为主导科学的轨道上来。美国1982的卫生经费占国民生产总值9%,1992年达到15%,到2000年达到19%,超过任何其他领域;美国政府投巨资30亿美元搞的“人体基因组计划”被称为“人体阿波罗计划”。且进展神速。目前一个肥胖基金的专利使用转让费已达7500万美元,而与疾病相关的基因制药,国际基因交易,基因信息交易每年正产生着几十亿美元的利润。“人类基因组计划”具有极高的科学价值和商业价值,是一种战略资源,如果我们在这场人类基因资源国际争夺战中落后,下世纪生物、医药科学及相关产业的发展将受到严重制约。医药业将成为21世纪的主导产业。美国政府和企业对每一种新药品的开发研究方面是最舍得花钱的。美国政府从来没有像今天这样关注知识产权保护。美国政府利用人权问题评激中国时口头吵架最多,而对知识产权保护问题则解决得快速果断,非常务实。因为“知识产有了保障,知识分子的大脑就会变成一座座金矿”。
  由于尝到了知识经济的甜头,美国最懂得“今天的播种是为了明天的收获”。当前,全世界各国都已认识到了生物技术的重要性。生物科学是21世纪的主导科学。