1、高等教育自學考試畢業設計（論文）說明書 生物技術 （本科）市 地 信 陽 姓 名 周志遠 河南科技大學高等教育自學考試辦公室高等教育自學考試畢業設計（論文）任務書一、題目： 生物技術制藥目前發展狀況及未來瞻望 二、本環節自2008年4月25日起至2009年 3月28日三、進行地點： 河南科技大學 四、內容要求： 綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結論嚴謹合理，實驗正確，分析處理科學；文字通順 ，技術用語準確，符號統一，編號齊全，書寫工整規范，圖表完備、整潔、正確；論文結果有應用價值。 指導教師： 成澤艷 職稱 講師 批準日期： 2009年 5 月 20 日摘 要：生物技術已經深入藥類研

2、究和開發的各個領域，特別是在制藥工業中，更是發揮著極大的作用。生物技術的引進和導入是當今高新技術引起制藥工業研究和發展的一場變革。它將促使整個制藥工業在研究開發利用上發生一個新的突破，產生一個新的起點。關鍵詞：生物技術；制藥工業；發展狀況；未來瞻望Abstract：Bio-technology has depth-type research and development in various fields, especially in the pharmaceutical industry, but also plays a great role. And the introduction

3、of biotechnology into the pharmaceutical industry caused by today's high-tech research and development of a process of change. It will make the entire pharmaceutical industry in research and development has taken place in the use of a new breakthrough, a new starting point.Key words：biotechnolog

4、y; pharmaceuticals industry； Status of development; looking into the future目 錄1生物技術制藥概述1122生物技術制藥目前的發展狀況23我國生物技術制藥目前的發展狀況3332我國生物技術所面臨的挑戰33生物技術制藥的未來瞻望34小結與討論55參考文獻6生物技術制藥目前發展及未來瞻望1 生物技術制藥概述 生物技術制藥是指運用微生物學、生物學、醫學、生物化學等的研究成果，從生物體、生物組織、細胞、體液等，綜合利用微生物學、化學、生物化學、生物技術、藥學等科學的原理和方法進行藥物制造的技術。簡單的說就是利用基因工程技術、細胞

5、工程技術、微生物工程技術、酶工程技術、蛋白質工程技術、分子生物學技術等來研究和開發藥物，用來診斷、治療和預防疾病的發生。 現代生物技術簡述現代生物技術也稱生物工程。是在分子生物學基礎上建立的創建新的生物類型或新生物機能的實用技術，是現代生物科學和工程技術相結合的產物。現代生物技術和古代利用微生物的釀造技術和近代的發酵技術有發展中的聯系，但又有質的區別。古老的釀造技術和近代的發酵技術只是利用現有的生物或生物機能為人類服務，而現代的生物技術則是按照人們的意愿和需要創造全新的生物類型和生物機能，或者改造現有的生物類型和生物機能，包括改造人類自身，從而造福于人類。現代生物技術生物工程，是人類在建立實用

6、生物技術中從必然王國走走向自由王國、從等待大自然的恩賜轉向主動向大自然索取的質的飛躍。現代生物技術是在分子生物學發展基礎上成長起來的。1953年，美國科學家沃森和英國科學家克里克用衍射法搞清了遺傳的物質基礎核酸的結構，從而使揭開生命秘密的探索從細胞水平進入了分子水平，對于生物規律的研究也從定性走向了定量。在現代物理學和化學的影響和滲透下，一門新的科學分子生物學誕生了。在以后的十多年內，分子生物學發展迅速，取得許多重要成果，特別是科學家們破譯了生命遺傳密碼，并在1966年編制了一本地球生物通用的遺傳密碼"辭典"。遺傳密碼辭典將分子生物學的研究迅速推進到實用階段。1970年，科

7、拉納等科學家完成了對酵母丙氨酸轉移RNA的基因的人工全合成。1971年美國保羅·伯格用一種限制性內切酶，打開一種環狀DNA分子，第一次把兩種不同DNA聯結在一起。1973年，以美國科學家科恩為首的研究小組，應用前人大量的研究成果，在斯坦福大學用大腸桿菌進行了現代生物技術中最有代表性的技術基因工程的第一個成功的實驗。他們在試管中將大腸桿菌里的兩種不同質粒（抗四環素和抗鏈霉素）重組到一起，然后將此質粒引進到大腸桿菌中去，結果發現它在那里復制并表現出雙親質粒的遺傳信息。1974年，他們又將非洲爪蛙的一種基因與一種大腸桿菌的質粒組合在一起，并引入到另一種大腸桿菌中去。結果，非洲爪蛙的基因居然

8、在大腸桿菌中得到了表達（“表達”是指該基因在大腸桿菌內能合成生長激素抑制因子），并能隨著大腸桿菌的繁衍一代一代地傳下去。科學家們從科恩的實驗中看出了基因工程的突出特點：（）能打破物種之間的界限。在傳統遺傳育種的概念中，親緣關系遠一點的物種，要想雜交成功幾乎是不可能的，更不用說動物與植物之間、細菌與動物之間、細菌與植物之間的雜交了。但基因工程技術卻可越過交配屏障，使這一切有了實現的可能。（）可以根據人們的意愿、目的，定向地改造生物遺傳特性，甚至創造出地球上還不存在的新的生命物種。同時，這種技術對人類自身的進化過程也可能產生影響。（）由于這種技術是直接在遺傳物質核酸上動手術，因而創造新的生物類型的

9、速度可以大大加快。這些特點，引起了世界科學家的極大關注，短短幾年內，基因工程研究便在許多國家發展起來，并取得一批成果，基因工程已成為20世紀最重要的技術成就之一。現代生物技術是一個復雜的技術群。基因工程僅是現代生物技術中具有代表性的一種，它的特征是在分子水平上創造或改造生物類型和生物機能。此外，在染色體、細胞、組織、器官乃至生物個體水平上也可進行創造或改造生物類型和生物機能的工程，例如染色體工程、細胞工程、組織培養和器官培養、數量遺傳工程等，這些，也屬于現代生物技術的范疇。而為這些工程服務的一些新工藝體系，如現代發酵工程、酶工程、生物反應器工程等，同樣被納入了現代生物技術的系統。現代生物技術以

10、分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫學、遺傳學、生理學等學科為支撐，結合了化學、化工、計算機、微電子等學科，從而形成了一門多學科互相滲透的綜合性學科。就其應用領域，可分為農業生物技術、醫學生物技術、植物生物技術、動物生物技術、食品生物技術、環境生物技術等。目前生物技術比較成熟的技術有：重組DNA技術細胞和原生質體融合技酶和細胞的固定化技術植物脫毒和快速繁殖技術動物和植物細胞的大量培養技術動物胚胎工程技術現代微生物發酵技術現代生物反應工程和分離工程技術蛋白質工程技術海洋生物技術現代生物技術制藥簡述從第一家生物技術制藥公司的成立(1971)到2004年，生物技術制藥業已走完33年的路程，全球研制

11、中的生物技術藥物共有2200多種，進入臨床試驗的700余種，已投放市場的約140種，預計5年內投放市場的藥物將達到200種以上。生物藥品已廣泛應用于治療癌癥、多發性硬化癥、貧血、發育不良、糖尿病、肝炎、心力衰竭、血友病、囊性纖維變性和一些罕見的遺傳性疾病。已經上市的生物藥品一般分為三大類：即：重組的治療用蛋白質，重組疫苗和診斷或治療用的單克隆抗體(Mobs)。 2000年以來，我國相繼出臺了一系列相關政策，對醫藥行業未來幾年的發展指出了明確的戰略性發展方向，生物制藥業面臨良好的發展機遇，真正立足于生物制藥業并有一定高技術產品支持的醫藥企業已表現出良好的增長趨勢。預計在今后幾年，我國生物制藥業將

12、會保持20-30%的年增長率，到2005年生物制藥業的市場銷售額達到130-150億元，利潤達到40-48億元。與發達國家相比，雖然國內生物醫藥技術仍存在明顯的差距，但生物醫藥業無疑正處在加速上升階段，市場潛力巨大。生物技術在制藥工業上的應用已越來越廣泛，它使得制藥工業在生產成本、經濟效益、生產工藝等方面都得到了優化。下面以生物制藥新試劑、基因工程藥物和疫苗為例介紹生物技術在制藥工業上的應用。一、現代生物制藥新試劑新技術(1)細胞移植用于:骨髓移植治療白血病、免疫缺陷、再障性貧血等。(2)基因治療有:致死性遺傳疾病、癌癥、愛滋病、心臟病等。(3)生物試劑開發單克隆抗體：用于診斷和治療，熒光抗體

13、法、DNA探針、PCR等檢測技術的建立(4)新型生物反應器有:氣升式生物反應器、流化床式生物反應器、固定床式生物反應器、袋式或膜式生物反應器、中空纖維生物反應器等。二、基因工程藥物和疫苗(1) 白細胞介素-2(2)1b-干擾素 2a-干擾素 2b-干擾素(3)粒細胞集落因子 紅細胞生成素(4)乙型肝炎疫苗2生物技術制藥目前的發展狀況目前生物制藥的發展重點在腫瘤、神經退化性疾病、自身免疫性疾病、冠心病等一些方面一、腫瘤 在全世界腫瘤死亡率居首位，美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬，死于腫瘤者達54.7萬。用于腫瘤的治療費用1020億美元。腫瘤是多機制的復雜疾病，目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合

14、手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。如應用基因工程抗體抑制腫瘤，應用導向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤，應用基因治療法治療腫瘤(如應用-干擾素基因治療骨髓瘤)。基質金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長，阻止腫瘤生長與轉移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑，已有3種化合物進入臨床試驗。 二、神經退化性疾病 老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術藥物治療，胰島素生長因子rhIGF-1已進入期臨床。神經生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經營養因子)用于治療末稍神經炎，肌萎縮硬化癥，均已進入期臨床。 美國每年有中風患者60萬，死于中風的人數達15萬。中風

15、癥的有效防治藥物不多，尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少，Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩定作用，現已進入期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風患者治療，可以消除癥狀30%。 三、 自身免疫性疾病 許多炎癥由自身免疫缺陷引起，如哮喘、風濕性關節炎、多發性硬化癥、紅斑狼瘡等。風濕性關節炎患者多于4000萬，每年醫療費達上千億美元，一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。如 Genentech公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E用于治療哮喘，已進入期臨床;Cetors公司研制一種TNF-抗體用于治療風濕性關節炎，有效率達80%。Chiron

16、公司的-干擾素用于治療多發性硬化病。還有的公司在應用基因療法治療糖尿病，如將胰島素基因導入患者的皮膚細胞，再將細胞注入人體，使工程細胞產生全程胰島素供應。 四、冠心病 美國有100萬人死于冠心病，每年治療費用高于1 170億美元。今后10年，防治冠心病的藥物將是制藥工業的重要增長點。Centocors Reopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功，這標志著一種新型冠心病治療藥物的延生。 3我國生物技術制藥目前的發展狀況我國生物技術藥物的研究和開發起步較晚，全國80年代初才開始將重組技術應用到醫學上，但在國家產業政策特別是國家“高新技術”計劃的大力支持下，使這一領域發展

17、迅速，逐步縮短了與先進國家的差距，產品從無到有，基本上做到了國外有的我國也有，目前己有幾十種基因工程藥物和若干種疫苗批準上市，另有十幾種基因工程藥物正在進行臨床驗證，還在研究中的藥物數十種。國產基因工程藥物的不斷開發生產和上市，打破了國外生物制品長期壟斷中國臨床用藥的局面。目前，國產干擾素的銷售市場占有率已經超過了進口產品。我國首創的一種新型重組人干擾素并已具備向國外轉讓技術和承包工程的能力，新一代干擾素正在研制之中。目前，國內市場上國產生物藥品主要是基因乙肝疫苗、干擾素、白細胞介素2、增白細胞、重組鏈激酶、重組表皮生長因子等種基因工程藥物。組織溶纖原激活劑、白介素重組人胰島素、尿激酶等十幾種

18、多肽藥品還進行臨床、期試驗，單克隆抗體研制已由實驗進入臨床，型血友病基因治療已初步獲得臨床療效，遺傳病的基因診斷技術達到國際先進水平。重組凝乳酶等多種基因工程新藥正在進行開發研究。根據有關部門預測，未來我國生物技術藥物年均增長率不低于80%，到2015年總產值可達億元人民幣，利潤可達億元人民幣。我國生物制藥產業雖然發展較快，但也存在嚴重的問題，如資金投入少，研制開發力量薄弱，技術創新落后；在藥品開發與生產上重復建設現象嚴重；力量分散，企業規模小，整體生產現代化水平不高，設備落后；市場開發理念失常，缺乏品牌意識；企業管理相對滯后，技術兼經營性人才匱乏；企業相互之間缺乏交流和合作。不但如此,目前國

19、內的基因工程藥物大多數是仿制而來，國外研制一個新藥需要三年的時間，平均花費幾億美元，而我國仿制一個新藥只需幾百萬元人民幣，一年左右時間。再加上生物藥品的附加值相當高，如診斷試劑成本僅十幾元，但市場上卻賣到一百多元，因此許多企業包括非制藥類企業紛紛上馬生物醫藥項目，造成了同一種產品多家生產的重復現象。我國生物技術制藥公司雖然已有多家，但真正取得基因工程藥物生產文號的不足家。全國生產基因工程藥物的公司總銷售額不及美國或日本一家中等公司的年產值。企業規模過小，無法形成規模經濟參與國際競爭。31我國生物技術制藥面臨的機遇首先，最大的機遇就是生物制藥得到了政府的大力支持，目前已將生物醫藥產業作為經濟中的

20、重點建設行業和高新技術中的支柱產業來發展，在一些科技發達或經濟發達的地區建立了國家級生物醫藥產業基地，比如上海浦東生物醫藥開發基地，廣東中山健康產業基地等，在深圳、上海、長春、廈門、杭州等地，一些生物技術骨干企業已經迅速崛起。其次可以借鑒世界發達國家在生物技術制藥方面的經驗。最后是我國生物技術教育的快速發展，保證了我國在未來生物技術制藥方面的先進性。我國生物制藥行業所要面對的挑戰一、進口生物藥品的沖擊從進口關稅的角度看，以前制劑藥品進口的關稅為目前關稅已經逐步下調，估計年內將減到的水平。關稅的下調使得國內的生物制藥企業將失去靠關稅政策保護下的競爭力。 二、外資企業直接進入帶來的沖擊世界上很多生

21、物制藥企業都已直接或間接進入我國市場，它們不僅將自己獲得批準的藥品迅速來中國注冊，同時將生產線建在中國境內生產，有的還將新藥開發的臨床試驗移到中國境內來完成，這對國內相關企業造成很大的威脅。三、國外新藥開發的沖擊生物制藥是一個需要高投入的新興行業，年美國對生物工程的風險投資已超過億美元，而且每年追加的投資都在億美元以上。我國在生物制藥研究上的資金投入嚴重不足，在新產品的研究上極其缺乏競爭力，新藥開發進程緩慢。在國外，一項基因工程藥物的研制就需耗資億美元甚至更多，而我國十幾年來對生物制藥的總投入還不到億元人民幣。一但國外競爭對手搶先申報藥品專利權，就會使國內的前期開發投資落空。四、外國公司市場開

22、發的優勢一個基因工程新藥的市場開發需要很長的時間和大量的資金投入。由于歐美一些公司強大的資金實力，可以在市場開發上投入巨額資金，做大量的產品宣傳，并可以在長時間不盈利的情況下繼續生存，這是中國公司所無法相比的。五、知識產權的紛爭由于我國國力有限，對新藥研究開發資金投入不足，目前除科興生物技術公司干擾素外，國內生產的大部分基因工程藥物都是模仿而來，這將潛伏著巨大的危機。2008年以來，隨著國外高科技產品在國內申請專利，歐美國家來我國申請專利越來越多，如膜分離技術、制藥工業廢水處理技術、甾體微生物轉化在制藥工業中的應用技術、大孔網狀吸附劑在微生物制藥分離純化技術等。 3生物技術制藥的未來瞻望21世紀是醫藥生物技術快速發展的時期, 生物制藥、化學藥物、中藥形成三足鼎立,有效的為人類健康服務。尤其是生物制藥，在生物制藥中，最熱門的生物利用技術有：1.利用新發現的人類基因開發新型藥物。 2.新型疫苗的研制艾滋病疫苗和基因型癌疫苗等。 3.基因工程活性肽的生產基因藥物:淋巴因子、生長因子、 激素和酶 4.其它醫藥業將得到不斷改造和發展,早期診斷技術 轉基因藥材另外我們吃的維生素、紅霉素、潔霉素等，注射用的青霉素、鏈霉素、慶大霉素等就是用不同微生物發酵制得的。醫藥上已應用的抗生素絕大多數來自微生物，每個產品都有嚴格的生產標準。預測生物制藥的研究進展，它將廣泛用于治療