導語：如何才能寫好一篇基因工程制藥的概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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我國基因工程制藥實施產業化始于上世紀80年代末期。隨著我國第一個具有自主知識產權的基因重組藥物a－lb型干擾素，1989年在深圳科技園實施產業化，國內基因藥物產業化大發展的序幕也由此拉開。

截至2003年，我國批準上市的基因工程藥物和疫苗主要有重組人a－lb干擾素、重組人表皮因子（外用）、重組人紅細胞生成素、重組鏈激素、重組人胰島素、重組人生長激素、重組乙肝疫苗等。目前，全球最暢銷的十幾種基因藥物在我國都能生產。

基因藥物成為人類對付疾病的新銳，一般來說基因藥物，都應有自己特有的作用靶點，或是人體組織、或是細胞膜、或是細胞漿中的某蛋白質和酶。通過這些作用點，藥物能發揮最佳療效。而現有的藥物除了作用于治療的目標點之外，還常常作用于其他部位，因此常常會帶來很多的副作用。

基因工程制藥將具有藥物作用效果明確、作用機理清楚或作用專一、毒副作用小等優點。這些藥物會使醫生能像發射激光制導“導彈”那樣使用藥物，而不是盲目對疾病“開火”。

而且，基因工程制藥不僅解決傳統藥物“頭痛醫頭腳痛醫腳”的治標問題，還將從基因的個性化角度配制藥物，使疾病得到徹底根治，并同時帶來制藥產業的革命。

從提高人類生存質量角度看，基因工程制藥目前主要瞄準一些重大的常見疾病，如艾滋病、癌癥、糖尿病、抑郁癥、心臟病、老年性癡呆癥、中風、骨質疏松癥等嚴重危害人類健康并流行范圍較廣的病癥。

尋找新的藥物作用靶點是今后新藥研制開發的關鍵。而人類基因組學研究將為尋找新的藥物作用點開辟廣闊的前景，它最終揭示的人類基因中至少有幾千個基因可作為藥物的作用點。

基因工程制藥產業發展迅速，得益于我國舉世矚目的基因技術研究實力。我國是唯一參與人類基因組研究的發展中國家，在參與人類基因組計劃的美、英、日、中、法、德6個國家中，我國基因組測序能力已經超過法國和德國，名列第四。在6國16個基因組測序中心里，我國位居前十強。2000年完成了1％的人類基因組測序任務，2002年又獨立完成了水稻基因組研究。如今又領銜國際人類肝臟蛋白質組研究，這些都是舉世矚目的成就。尤其近年來，在醫學和生命科學的幾大最前沿的領域，如組織器官工程、生物芯片、干細胞技術、克隆技術等方面也均處于世界先進水平。加上基因重組技術、DNA技術、基因化學技術的進步和發展等，這些都將為我國基因工程藥物產業的發展奠定堅實的科學技術基礎，將給基因工程藥物產業帶來深刻的變化和前所未有的發展機遇。

盡管國內基因工程制藥企業現狀不容樂觀，我國生物技術產業與歐美發達國家相比雖有一定距離，但并非不可逾越，這個市場依然被業內人士十分看好。比如我國干擾素的實際消費量不足1億，但市場潛力相當大，專家們估計能達到4億―5億支。尤其經過近10年的努力，我國已造就了若干個具有國際競爭力，甚至能躋身世界基因工程藥物產業前列的中國本土上的龍頭企業。所以盡管基因工程制藥發展道路艱辛，但前景依然十分誘人。

1基因工程與基因板塊前景分析

1.基因工程技術的發展與前瞻性，2000年6月26日，“人類基因組計劃”成功繪制了人類生命的“天書”，人類的遺傳密碼基本被破譯，標志著生物技術，特別是生命科學技術發展進入到一個新的階段。人類基因組計劃（HGP）與曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃一起被稱為二十世紀三大科學工程，它同時將貫穿于整個21世紀，被認為是21世紀最偉大的科學工程。早在20世紀上半葉，遺傳學家就提出了“基因”概念，即基因是決定生物性狀的遺傳物質基礎。特別是1953年沃森和克里克DNA雙螺旋結構模型創立后，進一步從本質上證實基因是決定人類生、老、病、死和一切生命現象的物質基礎。至70年代，DNA重組技術（也稱基因工程或遺傳工程技術）終獲成功并付之應用，分離、克隆基因變為現實，不少遺傳病的致病基因及其他一些疾病的相關基因和病毒致病基因陸陸續續被確定。所有這一切使人們似乎看到了攻克頑癥的曙光，研究基因的熱情空前高漲。

諾貝爾獎獲得者杜伯克進一步提出了基因組研究模式，美國國會于1990年10月1日批準正式啟動HGP，為期15年，政府投資30億美元。人類基因組計劃的目的是要破譯出基因密碼并將其序列化制成研究藍本，從而對診斷病癥和研究治療提供巨大幫助。不久的將來我們不僅可以看到癌癥、艾滋病等絕癥被攻克；人類可以通過基因克隆復制器官和無性繁殖；基因診斷和改動技術可以使人類后代不再受遺傳病的困擾；而且人類將進入藥物個性化時代，人類的生命也將延長。正是由于這些新技術和新領域的不斷出現和日新月異，人類在新世紀的生存和生活方式將發生重大變化。

其一、基因制藥。在過去發現新藥物作用靶點和受體是非常昂貴和漫長的，科學家只是依賴試錯法來實現其藥物研究和開發的目標。人類基因組研究計劃完成后，科學家可以直接根據基因組研究成果確定靶位和受體設計藥物。這將大大縮短藥物研制時間和大大降低藥物研制費用。

其二、基因診斷。人類基因組研究計劃最直接和最容易產生效益的地方就是基因診斷。通過基因診斷可以解決遺傳性疾病的黑洞，基因診斷能夠在遺傳病患者還未發現出任何癥狀之前，甚至還未出生的嬰兒就能確診。

其三、基因治療?；蛑委煴环Q為人類醫療史上的第四次革命，遺傳學表明人類有6500種遺傳性疾病是由單個基因缺陷引起的，而通過基因治療置入相關基因將使人類的許多不治之癥得以克服。

其四、基因克隆。是指把一個生物體中的遺傳信息（DNA）轉入另一個生物體內。利用基因克隆技術不僅可以培育出自然界不可能產生的新物種，而且可以培養帶有人體基因的動植物作為“生物反應器”生產基因工程產品，還可制造用于人體臟器移植的器官，從而解決異體器官的排斥和供移植的人體器官來源不足的問題?，F在動植物克隆已成為現代科技進步中最具有沖擊力和爭議性的事件，克隆羊和克隆豬的出現引發人類克隆自身的擔憂，而植物克隆和大量轉基因食物大規模出現引發了人們對于生物物種混亂和污染的擔憂。但不可否認的是，植物克隆可以為人類食品來源開啟廣闊的空間，而動物克隆可以利用動物生產大量人類需要的基因藥物和器官。

其五、基因芯片。由此可見，在21世紀誰能掌握人類自身，誰擁有基因專利越多，誰就在某種基因的商業運用和新藥開發中居于領導地位，基因技術具有巨大商業價值和社會意義。

2中國基因工程產業的發展態勢

1999年7月，我國在國際人類基因組注冊，承擔了其中1％的測序任務。我國人類基因組研究除完成3號染色體3000萬個堿基對即1％的測序任務外，主要著重于疾病相關基因以及重要生物功能基因的結構和功能研究。我國近兩年又在上海和北京相繼成立了國家人類基因組南、北兩個中心，這為大規模進行基因功能研究提供了可靠的保證。

基因技術革命是繼工業革命、信息革命之后對人類社會產生深遠影響的一場革命。它在基因制藥、基因診斷、基因治療等技術方面所取得的革命性成果，將極大地改變人類生命和生活的面貌。同時，基因技術所帶來的商業價值無可估量，從事此類技術研究和開發企業的發展前景無疑十分廣闊?；蚬こ坍a業除了眾所周知的高投入、高回報、高技術、高風險外，還具有其它一些十分重要和鮮明的特點。基因工程產品的技術含量非常高，因此，基因工程產品的前期研究和開發投入非常高，國外新藥的研究開發費用基本上占銷售額的15％左右。而基因工程產品的直接生產成本卻非常低，而且對生產的設備要求也不是很高，基因產品的這一特點意味著基因工程領域的進入壁壘并不存在于生產領域，而存在于該產業的上游，即研究開發這一環節，因此只有具備相當資金與技術實力的企業才能問津?；蚬こ坍a業不僅在投入上具有非常明顯的階段性，而且基因工程產品的創新期非常長，因為不僅產品的研究開發需要花費大量的時間和精力，而且對產品的審批也相當嚴格，所以一種基因工程產品完成創新階段，從實驗室到消費者手中要經過好幾年時間。

由于基因工程產業的發展前景十分看好，因此一大批國內企業包括許多上市公司近年來紛紛涉足這一行業。自九十年代中期以來，我國已有300多家生物工程研究單位，200多家現代生物醫藥企業，50多家生物工程技術開發公司，上市公司中有30多家企業涉及生物制藥。目前，基因工程藥物、生物疫苗、生物診斷試劑三大類的基因產品均有國內企業參與生產。在這些產品的市場上，國內企業依靠低廉的價格和廣闊的營銷網絡，已在與國外廠商的市場競爭中取得了優勢地位。從行業分布上來看，國內上述幾類基因工程產品的市場格局大致呈現如下的狀況：

細胞因子類產品目前市場已處于飽和狀態。受超額利潤的誘惑，前兩年已有太多的廠家介入該市場，僅EPO一項，光上市公司在生產的就有復星實業（600196）、哈醫藥（600664）、張江高科（600895）、等好幾家，再加上國內非上市公司，目前共有十幾家公司在生產EPO，年生產能力過剩超過了500萬支。而血小板生長因子（TPO），由于國外的知識產權保護而未能為國內廠商所仿制，從而導致該產品被進口品所壟斷。因此，如果不能形成新細胞因子的自主開發能力，對企業來說，該市場的拓展空間將非常有限。

重組類藥物目前還處于實驗室開發階段。目前市場上的水蛭素、降鈣素等產品是通過提取或化學合成，而不是利用基因工程技術的方法獲得的。有許多院校和研究機構已在這方面取得了一定的進展，拿到了目的基因并在實驗室構建了表達載體，但在表達量及分離純化方面還有待突破?？梢姴糠种亟M類藥物的產業化生產已不再遙遠，國內在這方面與國外的差距還不算大，是一個大有可為的新領域。

生物疫苗市場目前呈現出不平衡的局面。一些疫苗如破傷風疫苗、脊髓灰質炎疫苗，市場上已相當普及，另外一些疫苗如肝炎疫苗，目前的普及還不廣，還有很大的市場空間可以擴展，許多疾病，甚至是常見病，如流感等還沒有找到相應的疫苗。從目前的市場情況來看，國內企業處于相對劣勢，國產疫苗與進口的同類產品相比，雖然價格只有對方的2/3，但質量不穩定，而且操作起來非常不方便，因此在這個市場上，舶來品占據了相當的市場份額。

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The necessity for biotechnology major of medical college for set up pharmacogenomics

LI Meng1 DUAN Ran2 JIANGXinju2 GUO Yanhai1 LU Zifan1 YUAN Yuan3

1.School of Pharmacy， the Fourth Military Medical University， Shaanxi Province， Xi'an 710032， China； 2.The brigade of undergraduates， the Fourth Military Medical University， Shaanxi Province， Xi'an 710032， China； 3.Deparment of Vasculocardiology， Xijing Hospital affiliated to the Fourth Military Medical University， Shaanxi Province， Xi'an 710032， China

[Abstract] Pharmacogenomics is a new discipline which intend to go deep and extend of genomics in the field of pharmacy. Pharmacogenomics can not only helps people better understand the causes of different individuals differences in drug reactions， but also directs the development and clinical use of new drugs. With the introduction of the concept of "precision medicine" and the arrival of the era of "personalized medicine"， pharmacogenomics is becoming more and more concerned and is gradually enter clinical application. On the other hand， biotechnology has been widely used in diagnosis， pharmaceutical and other fields in recent years， medical and pharmaceutical colleges and universities have set up biotechnology major， with a view to training pharmaceutical professionals for laboratory， pharmacy and new drug development. However， most biotechnology majors currently have very few pharmacogenomics， which is very bad for cultivating talents in the era of "individualized medicine". Based on the research content and practical application of pharmacogenomics， this paper analyzes the necessity of pharmacogenomics in the specialty of biotechnology in medical and pharmaceutical colleges， which provide information for improving the curriculum system of biotechnology.

[Key words] Pharmacogenomics； Medical biotechnology； Curriculum； Individualized medicine

?物基因組學是一門新興學科，它旨在幫助人們更好地認識不同個體對同一藥物反應差異的原因，從而指導臨床用藥和新藥研發。隨著“精準醫療”概念的提出和“個體化醫療”時代的到來，藥物基因組學越來越引發關注，并且逐漸走入臨床應用。近年來生物技術尤其是生物診斷、生物制藥等相關生物技術在醫藥領域廣泛應用，我國醫學和藥學院校紛紛開設生物技術專業，以期為醫院檢驗科，藥劑科及新藥研發領域培養專業生物技術人才。然而，大多數醫學及藥學院校的生物技術專業目前并未開設藥物基因組學課程，這對于面向“個體化醫療”時代的人才培養是一個較大的缺憾。本文首先介紹了藥物基因組學的概念和發展概況，然后從就業方向出發，闡述了醫學和藥學院校生物技術專業開設藥物基因組學的必要性。

1 藥物基因組學

藥物基因組學（Pharmacogenomics）是功能基因組學在藥學臨床實踐與藥物研究中的具體應用。藥物基因組學主要通過對個體基因多態性的檢測，發現不同人種以及相同人種的不同個體，在藥物識別靶點以及藥物吸收、代謝、毒性反應等方面的差別，進而指導個體化與合理化用藥[1]。藥物基因組學還借助全基因組測序分析，發現有價值的基因多態性與疾病的關聯，實現對多病因復雜疾病的遺傳易感預測[2-3]。此外，藥物基因組學還能夠結合特定疾病發現重要突變基因與蛋白，為新藥研發提供有效靶點；藥物基因組學也可以在藥物臨床實驗中，根據患者的基因多態性和藥物反應狀況，提供有效患者分類，提高藥物研發成功率[4-5]。簡言之，藥物基因組學主要解決以下幾個問題：為什么不同人群或個體對同一種藥物的反應有差異？能否在基因組水平上預測這些差異，進而指導臨床有效和安全用藥，并為新藥研發提供有效受眾人群？另外，個體基因多態性的檢測能否和如何實現對多種疾病風險的預測？

2 藥物基因組學的發展歷程

藥物基因組學的誕生歸功于遺傳藥理學和基因組學的發展，它的發展歷程可分成兩個主要階段。第一階段主要是基于遺傳學表型分析的藥物遺傳學或遺傳藥理學研究，第二階段則是基于分子生物學的飛躍發展和人類基因組測序的完成，人們利用多種測序方法開展個體遺傳多態性標志序列的檢測，并通過這些標志物指導臨床合理用藥，推進新藥靶點研究。

2.1 遺傳藥理學階段

1898年，英國內科醫生Archibald Garrod致力于尿色素成分的研究，他發現個別患者服用某種鎮靜催眠藥后可導致卟啉病和尿黑酸癥，并且發現這種異常藥物反應在具有血緣關系的親屬身上發病率明顯增高。1913年，英國生物學家Bateson W證實Garrod發現的藥物反應為隱性遺傳，并首次對這一遺傳藥理學現象作出描述[6-7]。上世紀50年代，英國醫生Alving發現伯氨喹治療瘧疾在白人中安全有效，卻有高達10%的黑人服用相同劑量的伯氨喹后出現急性溶血危象。1956年，Carson等證實造成這種現象的原因是體內葡萄糖-6-磷酸-脫氫酶（G6PD）缺乏，全球約4億人至少攜帶135個G6PD基因突變位點中的一個，面臨伯氨喹藥物性溶血風險。1957年，Kalow和Genest發現常染色體隱性遺傳引起某些患者對于麻醉輔助藥物琥珀酰膽堿反應異常，維持幾分鐘肌肉麻痹的藥量可以在個別人中引發呼吸暫停。這些對臨床藥物反應事件的研究形成了遺傳藥理學的基本內容：查明藥物代謝酶、轉運體和受體等相關突變對藥物療效和毒性的影響[8]。

2.2 個體遺傳標志物階段

上世紀80年代，分子生物學以及多種PCR，高通量基因芯片測序技術飛速發展，使得藥物基因組學可以從基因水平尋找影響藥物安全性和有效性的生物遺傳標記。在這個階段，藥物基因組學真正開始走向臨床，并且隨著精準醫學（Precision Medicine）時代的到來而引發廣泛關注。2004年人類基因組計劃又破譯了全部基因序列，發現98%以上的非編碼序列中存在大量的單核苷酸多態性（SNP），SNP可以作為遺傳標志用于研究基因型與藥物反應關系，成為藥物基因組學的主要研究內容之一[9-10]。

人類基因組計劃的目的是通過解讀人類基因，認識生命奧秘與疾病發生的病理機制，從而把基因組的研究成果與發現更好地應用到人類醫療和健康服務領域。而藥物基因組學是基因組計劃里距離為人類健康服務目標最近的領域，也正因為如此，這門學科的研究更受到商業資本的垂青，也進一步加速了這門學科的發展步伐。

3 藥物基因組學對精準醫學新時代的意義

精準醫學是隨著基因組測序技術快速進步以及生物信息與大數據科學的交叉應用而發展起來的新型醫學概念與醫療模式。其本質是通過基因組、蛋白質組等組學技術和醫學前沿技術，對于大樣本人群與特定疾病類型進行生物標志物的分析與鑒定、驗證與應用，從而精確尋找到疾病的原因和治療的靶點，并對一種疾病不同狀態和過程進行精確分類，最終實現對于疾病和特定患者進行個性化精準治療的目的，提高疾病診治與預防的效益[6]。

藥物基因組學恰恰是實現精準醫學和個體化醫療的基礎學科。2007年，美國FDA批準了第一個遺傳分子的檢測，該檢測根據CYP2C9和VKORC1基因多態性預測抗凝藥華法林的敏感性[11-12]，預示藥物基因組學由實驗室研究走向實際應用。迄今為止，美國FDA要求70余種藥物需要進行遺傳標志物檢測，以確保安全用藥[13]。美國FDA還頒布了《行業指南草案：藥物基因組學數據報送》，要求新藥申報時需提供遺傳藥理學數據。2012年，我國SFDA也效仿要求新藥申報需提供遺傳藥理數據。除了藥物安全性篩查之外，藥物基因組學在藥物有效性篩查方面也大量應用于臨床。例如，治療非小細胞肺癌的吉非替尼和埃羅替尼，只有在EGFR基因19和21號外顯子突?患者中具有顯著療效；EGFR基因20號外顯子T790M突變為二次突變，是繼發性耐藥的主要機制之一。無突變者和20號外顯子T790M突變者不推薦使用這兩種藥物，該突變的檢測目前已經在各大醫院逐漸開始普及[14-15]。通過以上應用實例可以看出藥物基因組學的研究對于精準醫學的發展必不可少，藥物基因組學的發展將為推動個體化醫療提供有效的基礎理論支撐。

4 生物技術專業的發展應用和課程設置

現代生物技術是綜合基因工程、分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、免疫學、化學、物理學及計算機科學等多學科的技術體系，可用于研究生命活動的規律和提品為社會服務。當今強國都把生物技術作為戰略發展重點。我國制定的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》也把生物技術作為科技發展的五個戰略重點之一[16-17]。而生物技術在醫藥產業方面的應用最為廣泛，以基因工程、細胞工程等為基礎的生物技術使得生物醫藥成為最活躍、進展最快的高新技術產業之一。目前，60%以上的生物技術成果集中于醫藥工業，據有關專家預測，2020年全球生物技術藥品及相關醫療服務銷售額將占同期世界藥品市場總銷售額的15%以上。此外，以生物技術為基礎的基因診斷等也是未來醫藥領域發展的重中之重[18]。

為了適應生物技術飛速發展，國內很多綜合院校尤其是醫學或者藥學院校紛紛開設了生物技術專業。以陜西省為例，第四軍醫大學、西安交通大學醫學院、西安醫學院、陜西中醫藥大學、西北農林科技大學等均開設了生物技術專業。這些院校生物技術專業開設的專業基礎課一般包括：生物化學、微生物學、細胞生物學等；開設的專業必修課一般包括：細胞工程、基因工程、發酵工程等。開設的實踐課程根據院校類型差異較大，例如醫學院主要開展的是細胞分子生物學基礎實驗、基因工程藥物制備等；農林院校主要開展的是生物分離技術、儀器分析技術等。這些課程基本能夠從理論到實踐形成系統的課程體系，給予生物技術的本科生一個總體概念[19]。

然而，經過調查我們發現大部分院校生物技術專業目前沒有設置藥物基因組學課程。以陜西省為例，目前只有第四軍醫大學生物技術專業開設了藥物基因組學。如果我們反觀一下生物技術專業尤其是醫學院校生物技術專業學生的就業方向，就會發現開設藥物基因組學非常必要。

5 生物技術專業學習藥物基因組學的必要性

一般說來，醫學或藥學院校的生物技術專業學生畢業后會選擇進入醫院檢驗科，藥劑科或者生物制藥研發企業工作，或者考研進入高等院校生物制藥等相關專業繼續深造。下面我們就以上幾種可能的就業方向來簡單闡述一下學習或了解藥物基因組學對生物技術專業學生的必要性。

5.1 醫院檢驗科或藥劑科

個體化醫療為基礎的精準醫學時代的到來促使多種藥物的使用需要對患者進行某些特定基因的檢測以確保安全性或有效性。美國FDA要求300多種藥物在使用說明中明確基因檢測標志。我國SFDA在2015年也頒布了《藥物代謝酶和藥物作用靶點基因檢測技術指南》（試行），明確要求了某些藥物的使用需進行基因檢測。因此，了解藥物基因組學的概念，掌握一些藥物基因組學的檢測方法，對于即將進入醫院檢驗科或藥劑科工作的生物技術專業畢業生來說是必需的，這是適應迅速發展的個體化醫療方式的必備理論基礎。

5.2 藥物研發企業

學習藥物基因組學對于進入藥企的學生來說，更為重要。這些重要性主要來源于藥物基因組學對新藥研發的指導意義：①藥物的代謝性質不良，或者在不同遺傳背景的人群之間差異過大是導致藥物毒副作用的重要原因。及早淘汰代謝性質不良的藥物，避免其進入臨床，是節省新藥開發成本的重要手段。藥物基因組學可以指導人們篩選出不被具有明顯基因多態性的藥物代謝酶代謝及轉運體轉運的藥物，即所謂的“硬藥”進行持續開發，可使上市后藥物更加安全，亦可能避免新藥上市后被撤出市場的命運。②傳統的新藥臨床試驗對受試者的遺傳背景不加區分，其缺陷在于納入了大量具有不同遺傳背景的受試者，這些特異亞群中產生的療效差和毒性大的數據極大影響了藥物的安全性和有效性評價結果。藥物基因組學的全基因組候選基因篩選技術（GWAS）可從大樣本臨床研究中發現影響藥物毒性的候選基因，從而區分特質人群，指導臨床試驗，避免藥物被錯誤淘汰。這項技術也可實現上市后藥物的安全性再評價。③2005年起，美國FDA頒布了面向藥廠的“藥物基因組學資料呈遞”指南。該指南旨在敦促藥廠在提交新藥申請時必需或自愿提供該藥物的藥物基因組學資料，其目的是推進更有效的新型“個體化用藥”進程，最終達到視“每個人的遺傳學狀況”而用藥，使患者在獲得最大藥物療效的同時，只面臨最小的藥物不良反應危險。我國SFDA目前也已效仿，要求新藥申報材料報送時增加藥物基因組學資料。因此，進入藥企工作對于將承擔新藥研發工作的畢業生學習藥物基因組學能更好的適應新時代的新藥研發規則，加速藥品研發進程[20]。

5.3 高等院校生物制藥相關專業

繼續深造的畢業生一般會選擇生物制藥相關專業學習，藥物基因組學是制藥學中一個必須了解的?n程，而且作為一個新興學科，藥物基因組學的發展空間巨大，轉化研究也尚處于早期階段。因此，畢業生選擇藥物基因組學作為科研方向具有廣闊的前景，即便不選擇藥物基因組學作為研究方向，了解GWAS、細胞毒理的候選基因篩選技術基于siRNA和轉基因動物模型的候選基因篩選技術對于藥物研究也意義重大。

6 小結

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[關鍵詞]制藥專業；研究進展；新技術

中圖分類號：TQ460.6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）24-0103-01

一、生物技術制藥現狀

1.1 非基因工程生化物

此類藥物有腦蛋白水解物注射液、玻璃酸鈉、分子肝素鈣、分子肝素鈉、促肝細胞生長素、蚓激酶、甘糖酯等共97種。

1.2 先導化合物

以天然產物為先導化合物，通過組合化學技術合成大量結構相關的物質，建立有序變化的化合物庫，供藥物篩選和藥效關系研究用。

1.3 生化制藥中先進分離分析技術的運用

多種層析（如親和層析、高效液相層析）、超速離心等技術的運用，可成功地制得高純度的生化藥物。如尿激酶、胰島素、重組人胰島素、激肽釋放酶、輔酶A、肝素鈉等都是通過這種技術使藥效得到較大的提高。

1.4 應用生物技術、化學合成、結構后修飾研究開發新藥

應用上述技術系統綜合研制開發的新藥，主要有以下各類藥物：1）多糖類，如玻璃酸鈉、香菇多糖、低分子肝素等；2）酶及酶抑制劑類，如門冬酚胺酶、葡激酶、人胰蛋白酶抑制劑、膠原酶、降纖酶等；3）多肽類，如人降鈣素、鮭魚降鈣素等；4）細胞因子類，如白介素-6、腫瘤壞死因子、神經生長因子、血小板生成素等；5）結購笮奘衛?？w奘蚊哦影訪浮⑿奘緯躉鍥緇傅取？1.5 應用生物技術改造傳統制藥工藝

微生物發酵是制藥工業生產微生物藥品的重要手段。微生物轉化是利用微生物產生的特異酶完成特定的生化反應，使有機物轉變成工業產品。

二、生物制藥研究新進展

2.1 計算機輔助藥物設計技術發展

計算機技術的發展和向藥物化學學科的滲透，促進了藥物設計的發展。計算機輔助藥物設計利用了計算機快速、全方位的邏輯推理功能、圖形顯示控制功能，并將量子化學、分子力學、藥物化學、生物化學和信息科學結合起來，研究受體生物分子與藥物結合部位的結構與性質、藥物與受體復合物的構型和立體化學特征、藥物與受體結合的模式和選擇性、特異性、、藥物分子的活性基團和藥效構象關系等，從藥物機理出發，改進現有生物活性物質的結構，快速發現并優化先導化合物，使其盡早進入臨床前研究，減少傳統的新藥研究的盲目性，縮短新藥研制的時間。

2.2 組合化學與高通量篩選技術發展

組合化學是近20年發展起來的一種合成大量化合物的新方法，它是建立在高效平行的合成之上，在同一個反應器內使用相同條件同時制備出多種化合物，建立各類化合物庫的策略。組合化學通常采用操作、分離簡便的固相化學合成。液相化學合成技術也在快速發展和完善中。

2.3 藥物手性合成技術發展

化學合成技術在新藥發現過程中發揮著十分重要的作用。近年來由于有機化學學科新理論、新反應、新技術不斷發現，使得合成反應具有化學選擇性成為現實，并促進了藥物合成技術的快速發展，其中手性合成技術使新藥研制的領域不斷擴大。

三、藥物生物技術發展

生物技術藥物是指利用DNA重組技術或單克隆抗體技術或其它生物技術研制的蛋白質、抗體或核酸類藥物，它是目前生物技術研究最為活躍的領域，給生命科學的研究和生物制藥工業帶來了革命性變化。

3.1 重組DNA技術

重組DNA技術又稱基因工程，是將染色體分離、純化的DNA或人工合成的DNA結合，構成重組DNA，再轉化導入宿主細胞內進行無性繁殖，篩選出能表達的蛋白質活性細胞，加以純化、擴增成為克隆，并表達產生出人類需要的產物。藥物學家利用重組DNA技術大量生產生物技術藥物，如多肽、蛋白質類、酶類藥物和疫苗，并定向改造生物基因結構、構建高產菌株、改造傳統制藥工藝。4.2抗體技術

3.2 抗體技術

以雜瘤技術為基礎的單克隆抗體技術，為得到穩定的抗體提供可能，單克隆抗體是由一個雜交瘤細胞及其子代產生的抗體或是由單個B淋巴細胞分泌的、針對單一抗原決定簇的均質單一抗體，它具有單一、特異與純化的特性。單克隆抗體它主要用于免疫診斷，定向給藥及配制家庭檢測試劑盒及體內微量成分和藥物的測定，在治療上有很大的治療前景。有些單克隆抗體已被用作治療疾病的藥物，用酵母表達抗體的可變區，生產人源化的單克隆抗體作為治療藥物的方案正在實現中。

生物技術的發展不僅推動了藥物制造工藝的改進，而且極大地促進了人們對疾病的發生和治療機制的認識，從而為新藥的篩選與發現確定了更多更新的治療作用的靶物質。些發現使治療藥物對疾病的治療具有全新的作用機制。重組DNA技術和治療靶的結構細節研究，為新藥發現提供了更多的高效途徑。1983年第一個生物技術藥物人胰島素上市以來，到2000年國際上已有116種生物技術藥物上市，還有2600多種的生物技術藥物處在早期臨床試驗或處于實驗室早期觀察階段。2000年生物技術藥物銷售額已經超過300億美元，約占同期藥品市場銷售額的10%。可見生物技術藥物已成為新藥開發的生力軍。

四、藥物不良反應與用藥安全技術發展

醫藥科學的迅速發展新藥層出不窮，用藥復雜性越來越高，用藥引起的社會問題也越來越多，應避免不合理使用藥物，防止不良反應的發生，處方藥一定不要不合理使用。合理使用藥物不僅可以減少、降低藥物的不良反應，還能避免藥品乃至醫藥資源的浪費。

不合理用藥不僅導致機體不良反應和藥源性疾病大量增加，同時也影響治療技術的提高，嚴重阻礙現代衛生事業的發展。合理用藥是醫師、藥師、護師、病人、藥物和環境相互作用的結果，任何一方有關人員不合理用藥都會影響其他人員的努力造成前功盡棄。迄今為止，人類還不能達到研制出的藥物完全有益無害，因此，只有加強對藥物使用權限、過程和結果的監管，力求應用得當，趨利避害，才是合理用藥的意義所在。

4.1 安全性

安全性是合理用藥的首要條件，藥物性損害現已成為主要致死疾病之一，僅次于心臟病、癌癥、慢性阻塞性肺病、腦卒中。藥物性損害已對人類健康構成威脅，成為一個全球問題，引起人們的廣泛關注。藥物的安全性日益重要，藥物的安全性不是藥物的毒副作用最小，或者是無不良反應，這類絕對概念，而是強調讓用藥者承受最小的治療風險，獲得最大的治療效果。

4.2 有效性

人們使用藥物就是通過藥物的作用達到預定的目的。不同藥物由于不同的場合其有效性的外在表現明顯不同，對于醫學用途的藥物治療要求的有效性在程度上也有很大差別，判斷藥物的有效性指標有多種，臨床常見的有治愈率、顯效率、好轉率、無效率等。預防用藥有疾病發生率、降低死亡率等。

4.3 經濟性

經濟地使用藥物強調以盡可能低的治療成本獲得較高的治療效果，并不是盡量少用藥或者用廉價藥品，應當是單位使用用藥效果所投入的成本應盡可能低。

4.4 適當性

適當性強調因人而異的個體化用藥原則，有些藥物還應精心設計適當的初始劑量和維持劑量，密切觀察病人的用藥反應，及時調整劑量、給藥途徑，確定雙方都可以接受的現實條件下，可以達到的用藥目標。即根據用藥對象，選擇適當的藥品，在適當的時間以適當的劑量和用藥途徑，達到適當的治療目標。

參考文獻

[1] 馬志英.新理論新方法影響下的制藥新技術發展.衛生職業教育.2005.

篇4

而在現實中，生物醫藥行業的確呈現出龐大復雜的面目：繁多的產品種類、各異的研究方向、眾多的細分領域以及無數的參與主體。面對這樣的行業，我們該如何去選擇和判斷？特別是站在投資角度有沒有合適的切入點？答案可能見仁見智，而單克隆抗體則被投資界普遍認為是未來生物制藥行業重要的投資領域。

單克隆抗體

現代醫學告訴我們，當細菌、病毒、異源蛋白等異物入侵人體時，人體的免疫體系會識別異物，并分泌特異性的抗體來結合異物，最后達到清除異物的目的。一般抗原以異源蛋白居多，通常情況下免疫系統能夠識別抗原上面的多個位點，針對不同的位點會特異性地產生針對該位點的抗體來結合抗原，由此產生的抗體集合我們稱之為多克隆抗體。而如果能夠純化出只針對單個位點的抗體，我們就得到了針對某個特定蛋白結構的抗體――單克隆抗體。

1975年，Kohler和Milstein運用單克隆雜交瘤技術獲得了抗綿羊紅細胞的單克隆抗體，成為單克隆抗體應用領域的奠基者。經過30多年發展，單克隆抗體已經成為生物醫藥的重要組成部分。繼重組蛋白后，單克隆抗體引領了第二次生物醫藥產品浪潮。它在疾病治療上具有廣闊的應用前景，已被成功用于治療腫瘤、自身免疫性疾病、感染性疾病和移植排斥反應等領域，成為生物制藥最大的產品類別。

據統計，2006年底在美國和歐盟市場上銷售的治療性單克隆抗體有20種，其中包括4種鼠源性單抗、5種嵌合性單抗、10種人源化單抗和1種全人源化單抗。到2008年底，嵌合性單克隆抗體占有49%的市場份額，人源化單抗占有31%，全人源化單抗占有11%，鼠源單抗只有不到10%。

可以預見，由于人源化抗體和完全人源化抗體的副反應小、效價高，代表了未來單抗產品的發展趨勢。

臨床應用

單克隆抗體在臨床上主要應用于以下三個方面：腫瘤治療、免疫性疾病治療以及抗感染治療。用于治療癌癥的抗體占有44%的份額，用于治療關節炎和免疫性疾病的單抗占40%，而在進入臨床試驗和上市的單抗產品中，用于腫瘤治療的產品數量占比大概為50%。未來用于治療癌癥和自身免疫性疾病的單抗將繼續引領單抗市場，IMS預計這兩類單抗銷售額有望突破100億和110億美元。

單抗產品之所以能夠發展迅速，是因為相對于小分子藥物而言其最大的優點是“精確”，能夠針對特異性的靶點進行治療，降低副反應的同時增強了功效。目前，單抗產品的治療機制大概分為兩類，一類是通過單抗本身與靶點蛋白的結合，達到利用自身免疫系統清除目標蛋白的作用，代表性的產品有基因泰克的美羅華和赫賽汀。另一類是將單抗與治療用的小分子藥物或放療藥物耦合，單抗幫助治療藥物找到病灶，以此來達到特異性治療的目的，代表性產品有成都華神的碘[131I]美妥昔單抗皮試制劑。

以單抗產品使用最為廣泛的腫瘤治療為例，在傳統的治療中，腫瘤患者一般會接受化療和放療兩種治療，但是不論哪種方式都會對患者的身體造成極大的傷害。在化療過程中，患者一般會出現腸胃功能混亂、免疫力降低、造血功能受抑制等副作用，而放療使患者本身要受到輻射傷害。究其原因，是因為這兩種傳統治療方法都是“廣譜”治療，也就是不論對腫瘤細胞還是正常細胞都會殺傷，效價較低。而單抗產品能夠精確到細胞級別，針對病灶進行治療，效價較高。

行業發展

治療性抗體的發展經歷了從多克隆抗體到單克隆抗體再到基因工程抗體三個階段，隨著基因工程技術的成熟，單抗產品已經進入高速增長階段。

1986年第一個治療性鼠源性單克隆抗體OKT3上市，然而其治療效果并不樂觀，抗體治療在1988年到1993年間陷入低谷。為了解決免疫原性問題，其后誕生了各種人源化技術，2002年，第一個全人源化抗體Humira上市。到2006年，美國食品藥品監督管理局（U.S. Food and Drug Administration，FDA）已經批準了21種單克隆抗體藥物上市，其發展又重新進入軌道。單克隆抗體是近年來復合增長率最大的一類抗體藥物，1999年全球單克隆抗體藥物的市場銷售額只有12億美元，2002年已經達到40億美元，2004年全球銷售額大約為103億美元，其中8種銷售額最大的單克隆抗體藥物銷售額達到101億美元，其年均增長率超過150%。據FDA預計，單克隆抗體藥物在未來10年內將會成為全球生物醫藥領域發展的主旋律，隨著已上市品種的不斷增長以及新品種的上市，單克隆抗體藥物的市場份額將會迅速攀升。

單克隆抗體藥物近幾年增長迅速，單克隆抗體產品已經成為一個全球銷售額突破400億美元的大產業，目前單抗產品的銷售額占生物制藥的比例已經超過30%，未來單抗產品將成為生物醫藥領域發展的主旋律。相比之下，化學制藥工業新藥的推出速度在逐步放緩，而隨著新靶點的大量發現，單抗類藥物的研發工作正在如火如荼地進行，未來單抗類藥品有望成為主要的新藥來源。

行業主體方面，由于單克隆抗體研發的技術壁壘較高、研發周期較長、需要強大的資金和技術支持，因此大型企業在單抗技術方面優勢明顯。目前，國外的單抗產品主要集中在羅氏（基因泰克）、安進、GSK 、強生等公司，這些公司已經構建了成熟的單抗研發平臺，在靶位基因的篩選、基因的測序、抗體結構的構建、工業化生產等一系列流程上有著明顯的技術優勢。從目前已經上市銷售的品種來看，單抗產品已經由初期的鼠源性和嵌合性產品逐步轉向了人源化和完全人源化產品，大型企業在蛋白結構重組方面也有著自己的優勢。

同時，行業內的并購機會明顯增加，很多大型企業的單抗產品線都是通過收購獲得的。早在1999 年強生公司就收購了Centocor，獲得了其單抗技術平臺；2002 年安進收購了Immunex；禮來于2008 年收購了Imclone；羅氏在早期就控股基因泰克公司，在基因泰克因生物制品大獲成功后，羅氏更是斥資468 億美金收購了基因泰克剩余的股份，不斷發生的并購表明生物制藥產業正在吸引越來越多的投資。

雖然單抗藥物已取得了很大的成功，但仍存在許多難以克服的問題?？贵w靶抗原的不確定性，以及抗體自身的抗原性是主要問題之一。由于人們對很多存在于靶細胞和組織上的靶抗原的確切分布和功能并不完全了解，從而在臨床應用上存在很多不確定性，并由此產生了安全問題，而這一點在免疫疾病的抗體治療中表現尤為突出。

2006年3月德國TeGenero公司研制的抗CD28抗體TGN1412（治療自身免疫性疾?。┰谟鳱orthwick Park醫院進行臨床研究，6個健康志愿者出現嚴重反應，發生昏迷，在使用了生命支持系統和大劑量激素后才控制住，但發生的機制尚不清楚，而在此前的大量動物實驗中卻沒有任何副反應的跡象。另一個治療免疫性疾病的抗體藥物候選者抗CD40，也在臨床研究時出現了嚴重的副作用?？梢钥闯隹贵w藥物所存在的安全風險，針對同一靶分子的不同表位有可能介導完全相反的生物學效應。其他適應癥的抗體治療也存在脫靶可能，原因是靶分子也在其他組織中存在，而目前我們難以確定抗同一種靶分子、甚至同一表位的不同抗體藥物在體內的分布、代謝、藥效和毒副反應表現是否一致，這就為抗體的開發帶來很大的臨床風險，這就是為什么很多藥物在一期臨床就失敗的原因。

此外，抗體藥物的開發生產成本也值得我們關注，它甚至被稱為富貴藥。成本是決定抗體藥物未來發展的一個關鍵問題。因為與其他科學技術發展的規律相同，具有巨大市場前景的產品在遇到難以克服的瓶頸問題時，一定會刺激產生替代技術或物質，如Aptmer等，都可以產生具有類似抗體特異性結合和親和力的特征，但分子質量更小，生產更為方便和廉價。所以，抗體藥物在未來有可能只會成為一類概念藥物，新的更優良的分子藥物會替代現有藥物，當然這也是本身生物技術開發的風險。

目前在研產品基本以人源化和完全人源化產品為主，鼠源性的產品基本已經沒有，這也表明隨著基因工程技術的進步，單抗類產品的類型也開始升級。各大公司都有眾多進入了II、III 期臨床的產品，在研產品主要還是以腫瘤治療和自身免疫性疾病的治療為主。腫瘤疾病的治療類型較現有產品有所拓展，增加了針對實體瘤、黑色素瘤等腫瘤的治療產品，但主要還是以淋巴癌、乳腺癌等疾病為主。自身免疫性疾病的治療仍然主要以關節炎，哮喘和皮膚疾病為主，新增了針對老年癡呆癥和糖尿病的治療產品。

國內市場

國內主要的治療性單抗產品市場仍然被進口產品所占據，進口產品主要以國外暢銷產品為主。而國產單抗產品正處于起步階段，早期產品以鼠源性產品為主，隨著中信國健和百泰生物推出了自己的人源化產品后，中國單抗產品類型也開始升級，但是還沒有國產的完全人源化產品。

目前，國內形成了北京、上海、西安等抗體藥物的中試及產業化基地。北京基地以北京百泰生物技術公司和北京天廣實生物技術有限公司等為主形成；上?；匾陨虾Ｖ行艊∷帢I有限公司等為主形成；西安基地由第四軍醫大學和成都華神集團合作形成。

第一個五年：受益的公司將是目前已經掌握單抗生產關鍵技術并擁有豐富產品儲備的公司：蘭生股份（中信國?。?、百泰生物、海正藥業。

第二個五年：屆時多個重磅單抗將過專利保護期，所以目前已經開始布局單抗的大公司，他們有強大的資金做后盾，并不惜重金力爭引進國外的技術和科研人員，以最快的速度將產品投放市場，未來價格相對合理的仿制藥以及原創藥產品的銷量能夠借助公司強大的銷售渠道實現快速增長，例如麗珠集團、一致藥業以及海正藥業、復星醫藥、華北制藥、雙鷺藥業等。

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一、課程教學內容安排

生物工程的內容十分豐富，有限的課時內不能面面俱到地進行較為深入的講授。因此，教師在教學內容的安排上，既要保證突出重點內容，又要兼顧知識內容的全面性。此外，還需要引入一些學科前沿成果，以跟蹤迅速發展的生物技術的進步。我們對于課程教學內容的安排，特別注意了以下幾個問題。

1．組建課程模塊，合理安排教學內容。以生物技術的應用發展為導向，將本課程的教學內容劃分成三部分：①緒論，介紹生物工程沿革及前沿。②生物技術基礎，詳細講述基因重組技術、蛋白質和酶工程、細胞工程的基本原理，技術路線及特點，旨在幫助學生建立牢固的理論基礎、掌握相關技術的應用方法。③生物技術的工程化應用及發展，重點介紹發酵工程、生物醫藥工程和環境生物工程，通過多個與人類生存和發展密切相關的案例的教學，培養學生綜合知識的能力、融匯創新的能力。

2．讓學生了解生物工程學科的全貌。課程的緒論部分分別從生物工程的沿革、生物工程的原理及特點、生物技術的應用及前沿發展、生物技術及其產業所發揮的巨大的社會和經濟影響力等角度進行講授，幫助學生標繪出一副生物工程的全貌圖：從基礎理論的研究突破、生物技術的應用發展、到滲透至各國民經濟主要領域中產生的巨大影響，期間產生的反作用又促進生物學基礎理論的研究突破。這個過程周而復始地推動著社會的變革與進步。

3．寬泛基礎知識面，強調理論聯系實際。生物工程是一個具有豐富學術內容的領域，而本課程課時有限，不能詳盡地涉獵各個知識點，因此，如何設置課程內容就成了影響教學效果的主要因素。本課程對基礎知識的教授強調的是“寬泛”而非“深入”，要求課程設置的基礎知識教學能夠滿足學生理解生物技術的基本原理即可，而對于生物技術的實踐應用則給予了重點關注。課程堅持理論聯系實際，運用綜合性案例，讓學生了解從基本原理出發到實踐應用的過程，學習綜合應用所學知識解決問題的方法，培養科學思維方式。

4．以生物技術的應用為導向設置教學內容，跟蹤學科前沿。在對課程的基本原理講授后，根據學生的工程專業教育背景和將來作為社會工作者的特點，我們引導學生學習工程化應用方法，這是更為重要的教學環節。這部分教學內容占據了整個教學內容的相當大的比重。如，微生物發酵工程、細胞培養技術使生物技術產品實現產業化；生物醫藥工程中集中了生物技術研究的前沿方向和熱點，各種生物技術在此融合；環境生物工程致力于建立人類與環境的和諧關系，以實現社會的可持續發展。本課程分別選擇這些領域中的主要內容作為重點講授部分，如轉基因動物制藥、單克隆抗體技術應用、固定化酶技術及酶法分析、環境污染的生物治理等，安排了較多的教學時間，以使學生更好地了解生物技術的新進展。

二、教學方法探討

生物工程學是生命科學與工程技術結合所形成的一門綜合性學科，基于研究對象（核酸、蛋白質）及層次（分子、細胞、個體）不同構建了不同的生物技術分支領域，同時基于應用領域的不同也形成了各自富有特點的應用技術，如生物醫藥領域中蛋白類藥物的生物構建和生產、環境治理與保護中微生物的生物轉化過程技術等。由于教學內容覆蓋面廣，為了提高教學效果，本課程在教學方法上進行了以下幾個方面的探索。

（一）以生物技術原理為主線貫穿教學活動

本課程的教學活動以生物工程的原理為主線展開，形成了基因工程、蛋白質和酶工程、細胞工程、發酵工程等章節，以使學生在較短的時間內掌握各種生物技術的原理和應用方法。同時，通過對生物技術應用較為深入的生物醫藥工程、環境生物工程等內容的安排，培養學生根據應用對象的特點和要求綜合應用所學理論知識的能力。

（二）理論聯系實際，引入案例教學

發酵工程是將生物技術產業化的重要環節，包含了從菌種培養到制備合格產品的過程。［5］菌種決定著發酵生產工藝方法，發酵工程中高產菌種常常是采用生物技術方法構建的。發酵過程調控是基于微生物的生命代謝過程，培養條件的變化可以影響代謝途徑。發酵產物的提取純化是依據待分離目標物質的特性及待分離目的產物和雜質之間物性的差異來進行的，是決定生產成本高低的關鍵因素。如果只是按照發酵工程的過程來講解技術基礎及過程應用技術，涉及知識點多，知識點之間的相關性較弱，這對于剛開始接受專業課程教育的本科三年級同學來說，接受起來有一定的難度。而以具體物質的發酵生產為例進行分析，更為形象化，也容易被學生理解和接受。授課時，我們以紅霉素的生產為例，分析了工程菌的構建方法與高密度發酵技術的應用，基于組分分離要求的分離純化工藝方法的建立等，并將自己多年科研的成果結合至授課內容中。僅就紅霉素的提取純化而言，工程菌的引入及發酵調控技術的成熟，使紅霉素發酵單位由原來的3000u／mL～5000u／mL大幅度提高至8000u／mL～10000u／mL，使得新分離技術的應用成為現實。目標產物的分離工藝由傳統的“板框過濾－溶劑萃?。涍^中間體鹽的結晶純化”發展為“微濾膜過濾－（納濾膜濃縮）－層析分離－結晶純化”新的分離工藝。該工藝利用層析操作的高分離效率實現了活性組分紅霉素A與雜質組分紅霉素B、紅霉素C的分離；通過結晶過程中關鍵因素的調節，如結晶體系的組成及組成物的濃度變化、pH、溫度、攪拌等，實現對產品粒度和晶形的控制，從而獲得純度高、藥理活性強的產品。案例的分析過程加強了學生們的工程概念，如發酵產物的提取往往會涉及結構相似組分的分離，其分離方法的選擇需兼顧分離效率高、分離條件溫和的要求；微生物發酵是純種培養過程，工程設備必須滿足無菌操作的基本要求，發酵罐需要具備良好的混合能力，較高的傳質、傳熱速率，且不能對菌體產生剪切破化；藥物的晶形和粒度與藥物的生理活性相關，現代藥物質量控制指標除了純度和雜質含量要求外，還有晶體的晶形粒度等結構指標要求；發酵產品的經濟成本和社會成本概念等等。實現一個抗生素藥物的現代化工業生產需要融合現代基因工程、細胞工程、化學工程的知識。

（三）課堂講授與專題案例的調研相結合

本課程通過典型實例的剖析，加強了學生對基本原理的理解，并傳授了生物技術的應用方法。我們時時跟蹤生物技術領域的發展，對授課案例進行更新，以使教學內容緊密聯系生物工程的新發展、新成果，體現該領域新技術、新水平，使學生感受到科學技術發展的巨大魅力，激發學習熱情。但是，本課程的教學課時有限，課堂上不可能對生物技術各領域均充分展開。為了彌補這一局限，本課程在教學上設置了“專題調研＋課堂談論”環節，把生物工程應用專題案例的調研工作，以作業形式布置給學生去完成，并通過課堂討論及提交論文的方式加以考查。［6］專題論文的完成及交流以小組為單位進行，教師組織學生組成學習小組，要求各學習小組在給定領域范圍內對感興趣的專題進行調研和論文的撰寫。教師在組織學習小組之時，就將學習小組兩兩結對，要求各小組在完成本組專題調研的同時，對結對小組的課題也進行相應調研，并作為主審方在課堂上對結對組的專題內容設置提問，引導課堂討論，而其他同學則可以對自己感興趣的專題自由發表觀點。

本課程要求，小論文要按照《華東理工大學學報》的稿件規范撰寫，這也是對本科生撰寫科學論文的訓練，是專業素質培養的一部分。這種“專題調研＋課堂談論”教學模式，能讓學生自動參與多專題的調研學習，達到鞏固基礎知識、拓寬知識面、深化專業認知的目的，同時能夠較全面地訓練和檢驗學生專業文獻查閱、分析材料、歸納總結及思辨應對的能力。實踐表明，這樣的學習方式效果突出。學生李曉陽在聽課小結中寫道：“分組演講、課程論文，每小組七八個人，不僅可以讓我們自己動手獲取知識，鍛煉了動手能力，還能夠培養我們團結協作的能力。只有分工合作才能把這項工作做好?！睂W生閆天一在小結中寫道：“老師講到了我國生物發酵工業發展的現狀，雖然我國（抗生素）產量居世界之首，但生產效率比較低、產品附加值低、污染嚴重，主要以半成品（原料藥）為主，這些都深深觸動了我。在化學制藥領域，我們仍是以仿制藥為主。在21世紀，我想我們大學生的責任就是讓中國不僅是世界的工廠，也要成為研發的中心?！?/p>

三、結束語

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關鍵詞：獸醫；生物技術；畜牧業

中圖分類號：S814.8 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160230105

生物技術是門十分古老的科學，從很早以前人們就已掌握的發酵、釀酒技術到近代抗菌素的應用，說明這門技術伴隨人類已經幾千年了。直到現代，限制性內切酶的發現、基因體外重組以及分子克隆技術的建立給這門古老的科學帶來了光明的前景?，F在，生物學、醫學、獸醫、植物、環保等許多學科和領域的研究者都在竭力使生物技術與各自所研究的課題相聯系，并取得了很多令人鼓舞的結果。

1 生物技術在動物育種中的應用

在牲畜的日常育種中十分普遍的用到了生物技術，包括克隆技術、轉基因、胚胎技術、DNA技術等，通過生物技術的應用能夠改善分子的培育效果，對人工育種的措施加以改善，生物技術的運用不但在一定程度上將動物的培育周期縮短了，還具有很強的針對性。大大的減少了選擇品種以及培育的時間，還有效的增強了育種的水平。

2 在飼料資源的開發中應用生物技術

不管是哪種動物的養殖，都離不開飼料，可以說，它和畜牧業的經濟效益以及牲畜的成長息息相關，生物技術的不斷進步，在一定程度上推動了科技水平的發展，也帶動了飼料資源的研發。在飼料的研發工作中大量的運用生物技術，能夠很好的提高飼料的營養成分，所以說，生物技術在一定程度上還可以減少由于我國飼料的短缺而導致的壓力情況，為我國畜牧業的良好發展和進步打下了堅實的基礎。在澳大利亞，有一些科學家們研發出了一種新型的首蓓，這種首蓓所富含的蛋白質非常多，將相關的基因去除后，能夠作為一種高蛋白質含量的新型飼料。

3 生物技術在診斷和防治動物疫病中的應用

在防治動物疫病方面，運用生物技術培育的基因工程獸用疫苗與常規疫苗的生產相比生產周期更短，疫苗的種類更多，效果更強大，并且降低了由于殘毒和污染而造成的生物污染的機率。常見的有預防禽痘病毒的活病毒載體重組疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病診斷方面，隨著生物技術發展而產生的限制酶分析法、免疫印跡法、核酸探針法以及聚合酶鏈反應法等多種分子生物學的診斷方法都是畜禽疾病有效的診斷方法。

4 在凈化畜禽環境中應用生物技術

因為養殖業大多都十分集中，所以畜舍中所散發的氣味十分難聞還含有氨氣等對人體以及牲畜有害的物質，因此，必須采取相關的措施對這種情況加以預防和制止。現階段容易出現的肉雞的情況，還有一些豬出現呼吸道疾病的情況都是由于畜舍內含有大量的氨氣而造成的?？茖W家們從沙漠植物莫哈欠絲蘭中提取的糖化合物，能夠讓舍內硫化氫、氨氣、糞臭素等減少增強牲畜血液中含氧成分，在一定程度上使豬的生產性能有了一定的提高，也有效的減少了雞出現腹水癥的幾率。

5 發展趨勢

5.1 基因治療的研究是未來動物醫學乃至人類醫學的重要發展方向

通過建立動物疾病模型分析和研究基因治療各種層面上的問題，在獸醫臨床上的應用方興未艾，通過對基因治療的認知和利用促進獸醫學臨床研究的發展這一理念也相對成熟。采取何種方式去認識基因、如何合理利用基因，在基因治療發展上顯得尤為重要。

5.2 現代生物技術的另一個重要的方面就是生物制藥

根據世界衛生組織對我國傳染病威脅的評估結果表明，抗生素耐藥性已成為嚴重問題。畜牧生產者廣泛使用抗生素加速了新耐藥菌株的傳播，引發了一些人畜共患病，尤其是人類的食物傳染病，并導致醫療保健系統重大的經濟負擔。所以，用生物類藥物對抗生素進行轉向替代并且改進控制手段（如疫苗接種和預防疾病）是畜牧業未來使用藥物的準則，這對于獸藥研制非常重要且又具有很好的應用價值。

6 結束語

相對于發達國家來講，我國對于生物技術的研發工作還相對比較落后，在飼料的研發以及動物的生產中生物技術的應用還不夠成熟，然而，我國現階段已經提高對生物技術的認識，相信以后在牲畜的養殖上生物技術的應用將會越來越廣泛。

參考文獻

篇7

據統計，2006年第三季度，美國生命科學類風險投資總額首次超過了IT行業，成為第一大投資行業。而普華永道的分析則顯示，2007年第一季度，美國生物科技行業的投資在各行業中名列第一，在醫療設備行業的投資則達到有史以來的新高。

相比之下，中國市場才剛剛起步。比起互聯網行業，生物技術和新藥研發仍然是目前一個很少資金涉入的領域。

今年1月，國家發改委高技術產業司聯合中國生物工程學會《中國生物產業發展報告2006》。該報告表明，自2002年以來，生物技術產業吸引創業投資的能力急劇下降。近5年我國共有1080家企業吸引創業投資50億美元，但生物醫藥產業只占融資總額的5.2%。

在我國，生物產業猶如一座待掘的金礦，等待尋寶人的到來。

生物經濟將10倍于信息經濟

美國《時代》周刊預言：2020年世界將進入生物經濟時代，革命性的市場投放階段預計將在2025年后到來，到21世紀中葉，當生物經濟進入成熟階段時，生物應用技術將滲透到我們生活中許多與生物無關的角落。不久的將來，生物經濟將10倍于信息經濟。

由于各國政府的高度重視和生物技術的飛速發展，生物產業正在全世界范圍內迅速成長。

據統計，2003年世界生物產業市場約894億美元，預計到2007年，其市場將達1296.5億美元。全球生物技術藥品市場銷售額保持12%的年均增長速度。全球生物藥品市場規模1997年為150億美元，2000年為300億美元，2003年達到600億美元，占同期世界藥品市場的10%以上。

生物技術制藥產業已經成為當前世界醫藥市場上新的增長點。隨著人類基因組圖譜的破譯，將有力地促進生物藥物的研發。到2020年，利用生物技術研制的新藥可能達到3000種左右。到2010年全球僅生物芯片的市場就將達到600億美元。有關統計表明，全球生物技術產業的銷售額約每5年翻一番，增長率高達25%-30%，是世界經濟增長率的10倍左右。

北京聚焦高端生物產業

2007年4月，我國《生物產業發展“十一五”規劃》出臺，并把發展生物醫藥作為重頭戲，力爭在重大疾?。ㄈ鐞盒阅[瘤、心腦血管疾病和艾滋病等）的治療和預防用藥方面取得突破，爭取有5到10個自主創新的重要新藥品進入產業化生產，培育5家左右年銷售收入超過百億元的生物醫藥大企業，并在稅收政策、投融資等方面加大扶持力度，加快做大做強一批優勢品牌、品種和企業。

我國生物產業將因此迎來快速發展的全新時代。

2007年6月16日，首屆全國生物產業大會在石家莊召開。國家發展改革委在這次大會上向北京等9省市新認定的國家級生物產業基地授牌。

北京、上海、天津、廣州……目前全國得到生物產業基地授牌的城市已經增加到12個。

生物產業作為高新技術產業中發展最活躍的部分，將帶動區域經濟飛速發展。

在這次大會上，北京市發展改革委張燕友委員率由中關村生命園、北京經濟技術開發區醫藥園、大興生物醫藥產業基地三個生物產業基地核心區及部分骨干企業參加了大會，并在會上集中展示了北京國家生物產業基地的發展和具有國際一流水平的創新成果。

張燕友委員指出：近年來北京市緊抓機遇，加快規劃并建設國家生物產業基地，立足自主創新，聚焦高端產業，促進了生物工程和醫藥產業健康、快速發展。2006年北京生物醫藥產業實現銷售收入200億元，利潤22.6億元，產業盈利能力連續四年國內領先。北京發展生物產業具有創新能力全國領先、產業高端優勢凸顯和發展環境完善的三大比較優勢。

今年4月，北京市發改委披露了2008年之前北京市重點扶持的六大產業，生物工程和新醫藥產業作為六大產業之一，將成為未來5年內北京市重點扶持的目標。今后，北京市將通過部分政策的調整，吸引社會資金向目前產業結構相對薄弱的生物制藥等領域投資，以構筑均衡穩固的投資體系。

基地核心區三足鼎立

北京國家生物產業基地由中關村生命科學園、大興北京生物工程和新醫藥產業基地、北京經濟技術開發區（亦莊）醫藥園三個核心區組成。三個核心區所處的發展階段不同，所具備的資源稟賦不同，將充分發揮各自優勢，共同加快北京生物產業發展。

中關村生命科學園是中關村科技園區的重要組成部分，北京市政府于2000年6月批準建設中關村生命科學園。在2000年，國內當時還少有生物產業的概念，更談不上生物產業專業園區。作為全國領先的科技園區，中關村科技園區能夠預見生物產業的發展趨勢，及時組織啟動建設中關村生命科學園，為國家在京大型生物技術項目和各類生物技術企業提供了發展的新空間。

到2007年7月，入駐生命園的各類企業已達60家，其中獨立自建研發生產中心的企業17家，入駐創新大廈的科技創新型企業43家。生命園已初步構建起較完整的生物產業鏈條，并在源頭創新、技術支撐、產業資源、臨床資源上形成了獨特優勢。

大興北京生物工程和新醫藥產業基地規劃面積9.63平方公里，一期3.55平方公里的土地開發工作和基礎設施建設基本完成，目前二期、三期及配套區的道路、管網正在建設中。產業基地已引進項目共計50家，投資總額約100億元，其中投資8000萬以上的項目37個，占77.1%。

大興基地以中國藥品生物制品檢定所為核心建設國家級生物醫藥技術檢測、藥品審評中心；依托國家新型疫苗工程中心以及北京天壇生物制品股份有限公司、民海生物科技有限公司等大型疫苗研發、生產企業，建立國家級疫苗研發生產基地；依托同仁堂、以嶺集團、德國貝朗、九州通等入區的醫藥主導企業，構建現代中藥及天然藥物、現代醫療器械及新型制劑等多元化的產業格局。

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該指令共五章，十八條，由于了解該指令有助于促進我國在生物技術發明方面的立法，鼓勵對生物技術發明的投資，促進生物技術發明在產業中的應用和傳播，我們將該指令翻譯如下。由于水平有限，不準確甚至謬誤之處在所難免，懇請各位專家予以指正。

歐洲議會和理事會

《關于生物技術發明的法律保護指令（ec/98/44）

1998年7月6日通過

1998年7月30日生效

《官方公報l類第213號》，第0013頁

歐洲議會和歐洲聯盟理事會

考慮到《建立歐洲共同體條約》，尤其是其中的第100a條

考慮到委員會的建議（注：《官方公報c類（ojc）第 296 號》，1996年10月8日。第4頁和《官方公報c類（ojc）第311號》。1997年10 月11日，第12頁。）

考慮到經濟和社會委員會的觀點（注：《官方公報c類（ ojc）第295號》。1996年10月7日。第11頁。）

按照條約第189b條設定之程序（注：1997年7月16 日《歐洲議會的觀點》（《官方公報c類（ojc）第286號》。1997年9月22日，第87頁）。1998年2月26日《理事會共同立場》（《官方公報c類（ojc）第110號》1998年4月8日，第17頁）和1998年5月12 日的《歐洲議會的決定》（《官方公報c類（ojc）第167號》，1998年6月1日）。1998年6月16 日《理事會決定》。）

（1）鑒于生物技術和基因工程在廣泛的產業領域正發揮著日益增長的重要作用，而且生物技術發明的保護對共同體的產業發展將理所當然地具有根本性的重要意義；

（2）鑒于，尤其是在基因工程領域，r

（3）鑒于在全體成員國內有效和一致的保護對維持和鼓勵生物技術領域的投資非常重要；

（4）鑒于根據歐洲議會對由協調委員會批準的歐洲議會和理事會關于生物技術發明的法律保護指令的共同文本（注：《官方公報c 類（ojc）第68號》。1995年3月20日。第26頁。）的否決， 歐洲議會和理事會認為生物技術發明的法律保護問題需要明晰；

（5）鑒于由不同成員國的法律和慣例提供的對生物技術發明的法律保護存在差異；鑒于此差異可能產生貿易障礙，并且因此阻礙國內市場正常發揮其功能；

（6）鑒于該差異可能因各成員國采取新的不同的立法和行政慣例而進一步擴大，或者鑒于各國對這些立法的解釋導致判例法的發展不一致；

（7）鑒于在共同體內各國國家法關于生物技術發明的法律保護的不協調發展可能導致對貿易的進一步阻礙，以及損害這些發明的產業發展和國內市場的平穩運行；

（8）鑒于對生物技術發明的法律保護并不需要創設單獨法律以代替國家專利法的規定；鑒于為充分考慮滿足專利性要求的有關生物材料的技術發展，生物技術發明的某些特別方面需要調整到或加入專利法中，國家專利法的規定仍然是對生物技術發明給予法律保護的主要基礎；

（9）鑒于在某些情況下， 比如排除植物和動物品種以及生產動植物產品的主要是生物學的方法的可專利性，建立在以關于專利和植物新品種的國際公約基礎上的一些國家法的概念，對于生物技術和一些微生物發明的保護產生了不確定性；鑒于統一澄清這些不明確性是必要的；

（10）鑒于應該考慮到生物技術的發展對環境，尤其是這些技術的應用對發展能減少污染和更經濟地使用土地的種植方法的潛在影響；鑒于專利制度應該用于鼓勵這些方法的研究和利用；

（11）鑒于生物技術的發展無論是在健康方面和與傳染性、地方性疾病作斗爭方面以及在世界范圍內與饑餓作斗爭方面對發展中國家的重要性；鑒于專利制度也應該用于鼓勵這些方面的研究；鑒于這些技術在第三世界傳播和有利于有關群體的國際程度應予以增強；

（12）鑒于歐洲共同體及其成員國已簽字的《trips 協議》（注：《官方公報l類（ojl）第336號》。1994年12月23日。第213頁。）已生效，該協議規定專利權應當授予一切技術領域的產品和方法；

（13）鑒于共同體保護生物技術發明的法律框架，當適用于生物材料本身的專利性時可限于設定一些原則，這些原則特別旨在確定有關人體某個部分的專利性時發明和發現的區別，生物技術發明專利所提供的保護范圍，除書面公開外采用一種保存機制，及選擇對相互依存的植物品種和發明（或者反之）頒發非排他的強制許可；

（14）鑒于一項發明專利未授權持有者實施該發明，而僅授權其禁止第三方為工業或商業的目的而利用該發明；鑒于，實體專利法因此不能用于取代國家法、歐洲法或國際法或導致它們的多余，因為它們可以增加限制或禁止的規定，或者對研究進行管理和對該結果進行使用或商業化等，并尤其從公共健康、安全、環境保護、動物的生存、基因多樣性的保存以及遵循一定的道德標準等的要求的角度來考慮是這樣；

（15）鑒于各國專利法或歐洲專利法（《慕尼黑公約》）中都沒有一律排除生物材料專利性的排除性或禁止性規定；

（16）鑒于專利法必須同時尊重捍衛人的尊嚴和完美這一基本原則；鑒于聲明包括生殖細胞在內的、在形成和發展的任何階段的人體，以及關于其某個部分或某種產品，包括人類基因序列或部分基因序列的任何簡單發現，都不能被授予專利這一原則是很重要的；鑒于這些原則與專利法中的可專利性標準是一致的，即單純發現不能被授予專利；

（17）鑒于有從人體中分離或用其他方法取得的藥品的存在，它們在疾病處理方面已取得重大進展，并且這些藥品所用的技術方法的目的在于獲得同人體中自然存在的結構相同的元素；鑒于基于此，旨在得到或分離出對這些藥品的生產有重要價值的這些元素的研究工作應通過專利制度予以鼓勵；

（18）鑒于，由于專利制度未能提供充分條款以鼓勵對與罕見或“孤兒”疾病作斗爭的生物技術藥品的研究和生產，共同體和成員國有義務對這些問題作充分的反應；

（19）鑒于已考慮了“生物技術倫理影響咨詢組”對歐洲委員會的第八號意見的觀點；

（20）鑒于，由此應明確，基于一個從人體分離出來的元素或通過其它技術方法獲得的發明，只要有工業實用性，就未被排除可專利性，即使該元素的結構與自然元素的結構相同，條件是專利授予的權利不延及人體和處在自然環境中的組成元素；

（21）鑒于從人體中分離的或用其他方式產生的元素未被排除可專利性、因為該元素是用例如技術手段進行區分、提純、分類或在人體之外復制而產生，并且這是一些人類自己能獨立付諸實施但自然界自身不能完成的技術；

（22）鑒于對基因序列或部分基因序列的可專利性問題一直爭論不休；鑒于根據本指令，對涉及基因序列或部分基因序列的發明授予專利應與其他所有技術領域的可專利性適用同樣的標準：新穎性、創造性和工業實用性；鑒于基因序列或部分基因序列的工業實用性必須在專利申請中公開；

（23）鑒于未說明功能的單純dna序列不包含任何技術信息， 因此屬于不具有可專利性的發明；

（24）鑒于，為符合工業實用標準，當基因序列或部分基因序列用于生產蛋白質或其中某部分時，有時有必要指明生產了哪種蛋白質或某種蛋白質的哪個部分或指明其可實現什么功能；

（25）鑒于，為解釋專利授予的權利之目的，當序列的重疊僅涉及發明的非實質性部分時，每個序列應視為專利法中所說的獨立序列；

（26）鑒于，如果一項發明是基于人體的生物材料或使用了這些材料，在提交專利申請時，該材料從其身體中被提取的人應有機會根據國家法律表示自由的和被告知的同意；

（27）鑒于如果一項發明是基于植物或動物的生物材料或者是對這些材料的使用，在適當的情況下，專利申請應包含，如果知道時，這些材料的地理來源的信息；并鑒于這些不應影響專利申請的處理或授予的專利權利的有效性；

（28）鑒于本指令在任何情況下都不影響現有專利法的基礎，即對一項專利產品的新應用可授予一項專利；

（29）鑒于本指令不應影響排除植物和動物品種的可專利性；鑒于，在另一方面，有關植物或動物的發明具有可專利性的前提是此發明的應用在技術上未限于單個植物或動物品種；

（30）鑒于“植物品種”的概念已由保護植物品種的立法進行了定義，即類別由其染色體決定，并因此而具有個性特征并明顯區別于其他品種；

（31）鑒于以一個特別的基因（但不是整個染色體）為特征的某一植物群不受植物新品種保護，并且因此即使它構成植物新品種也不能排除其可專利性；

（32）鑒于，但是，如果一項發明僅為對某種特殊植物品種進行基因修飾，并且如果一個新品種是繁殖的，即使該基因修飾并非主要是由于生物學的方法而是生物技術方法的結果，它將同樣被排除可專利性；

（33）鑒于為本指令之目的有必要定義在什么情況下繁殖植物和動物的方法乃主要是生物學的方法；

（34）鑒于本指令對由國家、歐洲或國際專利法律中定義的發明和發現的概念一視同仁，不持偏見；

（35）鑒于本指令對國家專利法中關于對人或動物的外科治療方法和對人或動物的診斷或治療方法不具有可專利性的規定不持偏見；

（36）鑒于trips 協議已為世界貿易組織各成員國排除某些發明的可專利性提供了可能性，前提是為了保護公共秩序和公共道德，包括保護人類、動物或植物的生命或健康，或者為了避免對環境的嚴重損害而有必要禁止他們在商業領域內的利用，但這種排除不能僅僅是因為此利用被法律所禁止而作出；

（37）鑒于當發明的商業性利用違反了公共秩序或公共道德時必須排除其專利性這一基本原則也必須在本指令中強調；

（38）鑒于本指令的執行部分也應包括一個說明被排除可專利性的發明性的清單，以便為國家法院和專利當局提供一個解釋公共秩序和公共道德的一般指導；鑒于該清單顯然不可能列舉窮盡；鑒于其使用侵犯了人的尊嚴的方法，比如從人和動物的生殖細胞或全能細胞中生產嵌合體的方法，顯然也不應具有可專利性；

（39）鑒于公共秩序和公共道德尤其與各成員國承認的倫理或道德原則相對應，在生物技術領域，根據該領域的發明的潛在范圍和它們與生物的固有關系，該原則應得到尊重格外重要；鑒于這些倫理或道德原則補充了根據專利法在任一發明技術領域的法律審查標準；

（40）鑒于在共同體內一致的意見認為介入人類生殖細胞系列和克隆人違背了公共秩序和公共道德；鑒于因此應毫不含糊地排除對人類生殖細胞系的遺傳同一性進行修飾的方法和克隆人的方法的可專利性是很重要的；

（41）鑒于克隆人的方法可被定義為任何旨在，包括用胚胎分裂方法，制造與另一活人或死人的核遺傳信息相同的人體的方法；

（42）鑒于，除此之外必須排除為工業和商業的目的對人體胚胎的使用的可專利性；鑒于在任何情況下，這種排除并不影響為治療或診斷的目的而應用于人類胚胎且對其有用的發明；

（43）鑒于依照《歐盟條約》第f （2）的規定， 聯盟應尊重由1950年11月4 日在羅馬簽定的《保護人權和基本自由的歐洲公約》所保證的、來源于成員國共同憲法傳統的、作為共同體法的一般原則的基本權利；

（44）鑒于委員會關于“科學和新技術倫理問題歐洲組”應對生物技術領域的倫理問題進行評價；鑒于在此應該指出該小組僅從基本倫理原則的層面對生物技術進行評價時被咨詢，包括就專利法問題被咨詢；

（45）鑒于對改變動物遺傳同一性的方法，如可能導致動物痛苦，并對人和動物及由該方法產生的動物從研究、預防、診斷或治療的角度看沒有任何實質性醫學利益的，其可專利性應予排除；

（46）鑒于，根據專利的功能在于通過授予一定時間的排他性權利以對發明人的創造性努力給予回報，并以此鼓勵創造活動的事實，專利持有人應被授予禁止使用可自我復制的專利材料的權利，相當于應被允許禁止使用不能自我復制的專利產品一樣，即生產專利產品本身；

（47）鑒于當專利權持有人或經其同意，帶有受保護的發明的繁殖材料為農業之目的出售給農民時，有必要規定專利權持有人權利的首次弱化；鑒于首次弱化必須保證農民在其農場上為進一步增殖或繁殖之目的使用其收獲的產品；鑒于這種弱化的范圍和條件應當限于1994年7 月27日簽訂的關于共同體植物品種權的《理事會條例（ec）第2100/94號》的規定（注：《官方公報l類（ojl）第227號》。1994年9月1日。 第1頁。最后被《條例（ec）第2506/95號》修訂的《條例》（《官方公報l類（ojl）第258號》。1995年10月28日。第3頁）。）；

（48）鑒于僅可以要求農民支付植物品種權共同體法中設定的費用作為要求弱化共同體植物品種權的條件；

（49）鑒于，專利權持有人也可以通過反對農民濫用這種弱化或反對沒能履行其承諾的培育者開發含有受保護的發明的植物品種以捍衛其權利；

（50）鑒于對專利權持有人的第二次弱化必須授權農民為農業之目的使用受保護的種畜；

（51）鑒于既然沒有關于動物品種權的共同體立法，第二次弱化的范圍和條件應該由國家法律、法規和實踐來決定；

（52）鑒于，在利用其特性源于基因工程的新植物方面，當對有關的類或種，該植物品種與現有專利中的要求保護的發明相比具有相當經濟效益的重大技術進步時，必須保證在繳納費用的前提下，能以授予強制許可證的形式獲得該植物；

（53）鑒于，在利用新植物方面，如果該新植物的特性源于基因工程中的新植物品種時，當該發明存在相當經濟效益的重大技術進步時，必須保證在繳納費用的前提下能以授予強制許可證的形式獲得該品種；

（54）鑒于trips協議第34 條包含了對所有成員國有約束力的關于舉證責任的詳細規定；鑒于，因此，本指令中沒必要作規定；

（55）鑒于根據第93/626/eec號決定（注：《官方公報l類（ojl）第309號》。1993年12月31日。第1頁。），共同體是1992年6月5日的《生物多樣性公約》的成員；鑒于，考慮到此點，當成員國應與本指令保持一致的法律、法規和行政規章生效時，必須特別注意該公約第3條、 第8（j）、第16（2）的第二句和第16（5）的規定；

（56）鑒于1996年11月召開的《生物多樣性公約》成員第三次會議在《決定》第Ⅲ/17中聲明“為作出關于知識產權權利與trips協議和《生物多樣性公約》之間的關系的共同評價報告，尤其是關于技術轉移、生物多樣性的保存和可持續利用，以及公平和平等地分享使用基因資源帶來的利益等主題，包括與生物多樣性的保存和可持續利用相關的知識的保護、革新和體現傳統生活方式的本土和地方社區的實踐，尚需繼續做工作”。已通過本指令

第一章 專利性

第一條

1.成員國應通過國內專利法保護生物技術發明。在必要的時候，他們應當根據本指令調整其國內專利法。

2.本指令不影響各成員國履行國際協議尤其是trips 協議和《生物多樣性公約》中規定的義務。

第二條

1.為本指令之目的

（a）“生物材料”意指含有基因信息的、 且能自我復制或在生物學系統中進行復制的任何材料；

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發酵技術歷史悠久，在國民經濟和人民生活各方面正發揮著越來越大的作用。尤其是發酵工程，廣泛應用基因工程、細胞工程、酶工程等新技術，形成了21世紀最重要的生物工程支柱產業。隨著近代生物技術的迅速發展以及社會可持續發展的迫切需求，發酵工程已涉及醫藥工業、輕工業、食品工業、化學工業、農林牧漁業、環境保護，以及生物基化學品和生物能源等許多重要領域。    

在高等院校教學中，發酵工程也愈來愈受到關注。我們在發酵工程教學以及與學生的交流中深深感到，傳統的教師講臺“一言堂”、學生課堂記筆記形式的教學模式限制了教學效果的提高，不利于學生掌握“活的”、更具實用價值的知識。為此，我們在教學中嘗試有學生參與的多種教學模式，并取得較好的效果。

1發酵工程課程現狀

1. 1課程簡介發酵工程主要是利用微生物以及某些酶的生物催化作用，采用生物及工程學的技術為人類生產有用的生物產品，或直接用微生物參與控制某些工業生產過程。人類對發酵的利用遠比認知要早，例如，人們熟知的利用酵母菌發酵制造啤酒、果酒，利用乳酸菌發酵制造奶酪和酸牛奶等。    

從發酵的工藝流程來看，發酵主要分為上游、中游、下游三部分內容。上游主要是發酵前期的準備過程，包括出發菌種的制備、環境及設備的無菌化以及培養基的制備等。中游則主要是發酵過程中工藝的監測及控制，包括培養方式、溫度、pH、泡沫等培養條件對發酵過程的影響及控制。下游則主要是發酵結束后產物的分離純化過程。    

我校生物制藥專業的課程設置中，發酵的過程分別在發酵工程和生物制藥工藝學兩門課程進行講解。其中，發酵工程主要著重教授發酵上游和中游的內容，即發酵的經典內容。

1.2教材及內容教材采用張嗣良主編的《發酵工程原理》(普通高等教育“十一五”國家級規劃教材/高等教育出版社)。 

本教材主要包括兩部分內容，前半部分(1一4章)為發酵工程的經典內容，后半部分(5一11章)為生物反應器的知識。有些高校將生物反應器的設計、放大及優化列入生物技術及工程學科的專業課程中，我校將該部分作為備選內容供學有余力或感興趣的學生進行自學。    

結合我校實際情況及專業建設情況，發酵工程課堂教學主要側重發酵工程經典內容的學習，共安排32h。    

發酵工程理論教學主要內容見表1，其中關于培養基滅菌工藝及空氣凈化除菌工藝已經在前期的生物制藥設備課程中有詳細講解，因此發酵工程中不再教授這一部分內容。

1.3教學反思總體來說，發酵工程的理論教學內容較為系統，且具有較強的邏輯性，學生能夠較快地理解和掌握部分內容和知識。因此，如何使學生高效、創新、全面地掌握更多的知識，成為發酵工程教學改革過程中的關鍵。    

我們在發酵工程教學中發現:有些內容及章節較為簡單，例如發酵培養基，學生通過通讀教材便可以掌握90%的內容，只需教師在重難點處進行點撥即可;有些內容及章節則較為抽象，例如抗生素效價的測定方法，則需要教師進行詳細講解;而有些內容及章節較有開放性，例如發酵培養基的優化，課堂教學的內容不能夠完全概括該部分內容，需要學生在課外進行思考及學習;另外，有些內容及章節與實際生產連接較為緊密，例如發酵的基本工藝與控制，此部分內容的文字較為晦澀難懂，在教學過程中需要結合較多生產實例進行理解學習。    

因此，要想高效且較為創新地完成教學，應該根據教學內容自身的特點調整教學模式。而本文則主要探索多種教學方法在發酵工程理論教學中的綜合應用。2多種教學方法在發酵工程教學中的應用方法依上所述，發酵工程理論教學內容具有邏輯性、系統性強，且每個章節內容深淺程度不同的特點。因此，本文依據不同章節的內容采用不同的教學模式，即在發酵工程理論課教學中綜合應用多種教學方法，以此來高效地、創新性地完成教學內容，具體實施方法見表1。    

第一章為緒論，主要介紹發酵工程的歷史、發展、學科背景及學習內容、方法，屬于概括性、總領性的內容，由教師進行集中講授效果較好。故緒論以LBL( lecture一based learning)教學法為主，LBL教學法以講授為基礎，以課堂為中心，以教師為講授主體，主要采用集中授課的方式完成教學過程，是較為傳統但應用最為廣泛的一種教學方法。能夠整體安排教學過程，節省教學資源。但LBL教學法中，學生參與率較低，容易產生倦怠情緒，應注意在講授過程中趣味性知識的穿插，避免內容過于枯燥。    

第二章主要介紹工業菌種的來源、選育及培養過程。其中工業菌種的介紹，自然選育、誘變育種及定向進化改造菌種兩部分內容較為簡單，可以由學生在課堂上自讀教材進行學習。自讀教材是針對較為簡單的教學內容所采用的一種方法，即在課堂上，學生通過自己閱讀教材進行學習。自讀教材結束后，教師采用CBL( case study-based learning)案例教學法，以實際案例進行引導、點撥、提問，加深學生對教材內容的理解和掌握。    

CBL教學法以具體案例為中心的教學模式，通過設置與本節課程有關的案例作為先導，在教師的主導下，以學生為主體解決問題。CBL教學法能夠調動學生積極性，培養學生獨立、創新的思維，但對教師的專業素質、案例編寫的質量、教學連貫性等有較高的要求。    

對于發酵菌種采樣、富集、篩選過程，菌種退化及防止、保藏及復壯，實驗室階段、生產階段菌種培養技術三部分內容，均需要結合生產實際，以生產案例作為指導，由教師與學生共同學習，使學生掌握基礎理論知識。例如，營養缺陷型菌株的篩選，故采用CBL為主、LBL為輔的教學方式較為合適。    

此外，本章內容偏向于實際應用，系統學習并掌握本章內容，能達到更好的教學效果。因此，在本章小結中，可以融入TBL ( team一based learning)教學法，即以小組的方式進行教與學的教學模式。由教師設置問題并進行指導，由組建好的小組，在課堂中進行討論、個人測試、小組測試、應用型練習等來學習并掌握知識[}z7。例如，以某種工業微生物的篩選、誘變、培養設置問題，讓學生分小組查找資料，設計出相關實驗及操作思路，并在課堂上進行討論及展示。TBL教學法能夠有效地調動學生的積極性、鍛煉學生獨立思考的能力，同時也能夠讓學生在小組互動的過程中鍛煉團隊協作和人際溝通能力。但TBL教學方法在實施過程中，對教師的專業素質以及教學條件有較高的要求。    

第三章主要是關于發酵培養基相關知識的介紹，包括發酵培養基的類型、成分及優化。其中，發酵培養基的類型及成分的教學內容較為簡單，無需教師進行過多的講解。因此，該部分內容主要采用自讀教材的方式，提高學生參與度的同時節約教學時間。自讀教材完成后再由教師進行簡單的總結、點撥及測試以加深對知識的掌握。發酵培養基的優化部分，需由教師以案例為指導，并結合講解，讓學生了解該部分內容的基本理論知識，即采用CBL + LBL的教學方法。但發酵培養基的優化通常采用一些統計學方法，且在科研中使用較多，屬于較為開放性的教學內容。因此，適宜輔以文獻精讀教學法，即學生通過閱讀相關領域的文獻，來進一步掌握課堂中所學知識的教學方法。文獻精讀的方法需要學生利用課內及課外的時間完成，并通過不同的完成形式來檢驗學生的學習效果，同時進行過程性及形成性評價。    

第四章主要講解了發酵培養的方式、發酵的參數與控制以及染菌的防治三部分內容。發酵培養的方式主要分為分批、補料分批、半連續、連續培養，該部分內容較為簡單，采用自讀教材為主、LBL為輔的教學方法。即由學生自讀教材進行學習，并由教師講解、點撥、提問以加深理解。發酵的參數與控制、染菌的防治兩部分內容均與生產實際連接較為緊密，且學生無知識背景，因此適宜采用CBL與LBL相結合的教學模式。即分小組進行，由教師提出生產案例，引導學生用所學知識來解決實際問題，調動學生積極性，培養學生獨立和創新的思維模式。另外，發酵的參數與控制經常作為發酵過程的研究對象，有較多相關的科研論文。因此，輔以文獻精讀，能夠有助于豐富學生的認知，構建系統的知識網絡。

3教學模式的優化及可行性分析

3. 1教學模式的優化在發酵工程理論教學中，針對不同章節的特點，采用多種教學方法相結合的教學模式，能夠在傳統講授的基礎上，調動學生的積極性。自讀教材的教學方法能夠有效地節約教學時間，將簡單的教學內容交給學生自己消化，而不是不論內容簡單與否從頭講到尾，避免學生枯燥和倦怠情緒的產生。    

另外，我校旨在培養應用型生物制藥人才，而發酵工程與實際連接較為緊密，因此，案例教學能夠為學生在理論學習過程中進行較好的引導，在理論學習的過程中鍛煉學生獨立和創新能力。    

文獻精讀教學方法的引入，為有意在專業領域進行深造的學生提供了較好的學習方向及內容，能夠更好地調動學生積極性，開拓學生視野，豐富學生思維。    

依上所述，在發酵工程理論教學過程中，針對不同學習內容選擇不同教學方法的模式，能夠使該門課程的理論教學更加豐富、高效。

3.2教學模式的可行性分析首先，多種教學方法綜合應用的模式，以傳統教學課堂為依托，在教學資源方面有良好的保障;其次，發酵工程理論教學由一名教師承擔，無多人穿插教學，代課教師可以根據授課情況靈活地應用各種教學方法，而不受課時及代課人員的限制;再次，發酵工程理論內容系統性及邏輯性較強，教學對象數量較少(60人左右)，教師前期的備課即能夠保證多重教學方法較為流暢的實施;最后，理論課程的考核方式采用傳統的過程性與終結性評價相結合的方式，便于實施。

4教學模式實施效果評價    

為了了解本文所采用教學模式的實施效果，在發酵工程理論教學結課的同時，與生物制藥專業學生進行了討論。討論主要針對課堂氣氛、學習效果及學生對教學模式的滿意度及認可度三方面進行。其中，絕大部分學生表示學習的自主性提高，不再是課堂上單純接受知識，而是真正參與課程學習當中。另外有少部分學生表示在查找論文方面有一定難度和限制，但能夠學到一些在課堂上難以學到的內容。大約90%的學生表示課堂氣氛較傳統課堂講解更為活躍，且課堂參與度有較大的提高，對這種根據不同內容選擇不同教學方法的教學模式表示滿意。

5展望及結語    

在當代高等教育模式下，工科畢業生雖具有一定的基礎知識和實踐能力，但往往缺乏團隊協作能力，工程推理、分析解決實際問題的能力以及評估企業在社會的大環境中生存和競爭的能力。    

針對這一現狀，國內及國外的教育工作者都企圖在工程教育領域探索出一種教育模式，使得高校畢業生能夠最大限度地滿足企業對工程師的要求。而CDIO工程教育模式無疑是眾多改革模式中的最具影響力的一種。CDIO工程教育模式在2005年首次由汕頭大學引入國內，之后便在工程教育界引起了較大的反響。CDIO是構思(conceive、設計(design )、實施(implement、運作(operate)四個英文單詞的縮寫?！皹嬎肌敝该鞔_客戶的需求，考慮技術、企業戰略和制度等因素，不斷改進概念、技術和商業計劃;“設計”指制訂開發的產品系統所需的各種計劃、圖紙和算法;“實施”指把設計轉變為產品的過程，包括硬件制造、軟件編程、測試、檢查和驗證;“運行”指對產品系統的維護、優化和淘汰等。    

生物制藥是與實踐連接較為緊密的專業，因此該專業的畢業生需要具備一些實際的解決問題的能力、設計或構思的能力。這要求在教學計劃的設置和教學的實施過程中，將基礎知識的講解與生產實際問題相聯系，以生產環節為導向，使教學內容真正的“有血有肉”。與此同時，多種教學方法綜合應用的教學模式也在其他高校課程中，如醫學免疫學、人體胚胎學中有所涉獵，并取得了較好的教學效果。    

篇10

[關鍵詞]成人藥學教育；生命科學導論；教學改革

[中圖分類號]R91　[文獻標識碼]A　[文章編號]1007-8517(2011)09-0064-01

近年來，在成人藥學課程體系改革中出現了一個亮點，即生命科學導論正在進入專業課程中。引入該課程的目的是讓學員掌握生命科學的基本知識、規律，并啟發和鼓勵他們從不同的角度對生命現象進行思考和探索，同時引導他們用生命科學的整體觀去理解中醫中藥的理論，去探索西醫西藥的知識。針對成人藥學本科教育對象的特殊性，筆者結合該課程的學科特點，從改進課堂教學方法，優化課程講解內容，把握教學的深度和廣度等方面對生命科學導論的課堂教學改革進行了探討。

1、成人藥學本科教育的現狀

成人藥學本科教育對象的特殊性，決定其學習內容、學習方式、學習過程有著特殊性。首先，成人藥學本科教育的生源多為高中或大專水平的各個藥廠或相關企業部門的在職工作人員，其學習具有明顯的功利性，主要目的是針對自己工作實踐中的欠缺，甚至是迫于國家對工作人員層次的硬性規定。對他們而言，重視的是所學知識的實用性而不是學術性，注重技能而不注重知識。其次，成人藥學本科教育中專業課程設置較多，而接受教育的學員年齡、層次、學習經歷各不相同，其理解力、記憶力和專業技能都差異很大，且受工作、家庭等方面的影響，有效學習時間很難保證。因此，把握成人藥學本科教育的現狀，不斷優化教學內容及方法是搞好藥學本科成人教育的前提。

2、改進課堂教學方法，以多媒體教學為主

生命科學導論內容多、課時少，而成人學員又具有機械記憶力弱、理解力差的特點。因此在教學方法上以多媒體教學為主，以便高效的展示課堂內容，解決信息量大，課時少帶來的問題。同時，利用電腦模擬生命的宏觀或微觀過程，克服抽象內容教學難的問題。如生物進化、光合作用等內容，配合動畫進行講解變靜為動，變抽象為直觀，易于學員理解和記憶。給學員播放有代表性的實驗教學錄像片段如DNA重組技術、蛋白質合成過程等，彌補了成人本科教育無實驗課時的不利條件。與傳統教學方法相比，多媒體教學圖文聲像隨意組合、靈活多變的，為學習者創設了良好的學習情景。借助于多媒體縮短了講授時間，同時使教學形式活潑生動，教學內容更為形象直觀，讓學員在理解的基礎上印象深刻，激發學員的創造性思維，具有良好的教學效果。

3、優化課程講解內容，突出生命科學內在規律

我院開設的生命科學導論課程以高崇明教授編著的《生命科學導論》為參考教材。依據教師對生命科學的理解，把介紹生命科學的基本概念、原理、研究方法、應用作為重點，強調生命科學對人類發展的影響。課程分為五大板塊：1)緒論，講述學習生命科學的意義，總體介紹生命科學在社會發展中的地位，了解生命科學發展的脈絡。2)介紹生命的物質基礎，從生命的化學基礎延伸到到生命活動的基本單位，然后擴展到生命活動能量的獲得和釋放，簡述細胞周期和調控及細胞的信號傳遞。3)生命的延續，重點講述生物遺傳發育的分子基礎，從分子水平上闡述生物的奧秘，使學生掌握必要的分子、細胞和遺傳基礎知識。4)生物的進化，從動物、植物、微生物等不同類群上描述生物界的整體面貌，重點講述生命的起源和主要的進化學學說，培養學生的唯物主義思想。5)生態學原理，重點提出要重視生態環境即人與自然的和諧發展，重點介紹生態學的基本規律和相關概念。

4、把握教學的深度和廣度。與實際緊密相連

本課程的教學對象為非生物學專業的成人教育本科生，為了使學員“聽得懂、能理解”，教師必須嚴格把握授課內容的深度和廣度。授課深度上，要把基本的原理、規律等概念作為重點，但不是簡單的灌輸，盡量與類似的事件相聯系。如在講授“DNA的復制”相關內容時，筆者除了用Flash描述DNA的復制，還把這一現象與細菌的分裂、動物的生殖相聯系，提高學生學習的興趣。授課廣度上，要與生產實際緊密相連。在講授現代分子生物學技術時，介紹分子生物學基本概念及在生產上的應用，尤其是在現酵制藥領域中，利用現代基因工程技術進行優良菌種的選育等與廣大學員日常工作環節緊密相關的技術內容進行系統闡述。同時介紹生命科學近年內出現的若干熱點和發展前沿，如人類基因組計劃、禽流感、口蹄疫等；在講授生態學原理時，和學生一起分析極端天氣的原因、太湖污染的原因等。

5、結語

哈佛大學的教育計劃中就有這樣一句“畢業生應該受到廣博教育并應在專門的學科方面得到一定的培訓”。而成人教育的非正規性決定了它可以依據社會發展的需求與變革，依據社會成員個人教育需求的變化，及時地調整自己的辦學方向、教育計劃及教學體制，優化教學方法，增加新的教學內容，將最新的知識信息以快捷的方式傳授給成人。因此，生命科學導論進入成人藥學專業課程表是恰逢其時，對于指導成人藥學教學、培養21世紀合格的創新型藥學人才，意義重大。

參考文獻：

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[2]徐國章，大力發展成人教育努力實踐科學發展觀[J]

高等函授學報：哲學社會科學版，2006，19(2)：4－6

[3]李菡，楊國棟，馮火斤生命科學導論課程教學方法的探索[J]

高等農業教育，2003：40－41