我國未來十大科技突破口
(作者未知) 2010/6/22
(接上頁)前沿,是擺在我國生命科學(xué)研究發(fā)展方向上的一個重要課題。
目前我國在該領(lǐng)域的研發(fā)基礎(chǔ)較好,只比先進(jìn)國家落后5年左右。 蛋白質(zhì)組學(xué)屬科學(xué)前沿,專家建議結(jié)合我國現(xiàn)行的基因組研究及其他有我國特色或優(yōu)勢的領(lǐng)域開展研究,不要重復(fù)或追隨國際已有的工作,而應(yīng)走自己的路,未來10年內(nèi)有可能取得重大科學(xué)突破。
生物制藥技術(shù)
生物制藥被稱為生物技術(shù)的“第一次浪潮”,其誘人前景引起了全世界各國政府、科技界、企業(yè)界的高度關(guān)注。
在過去的30年間,全球生物技術(shù)取得了令人矚目的成就。據(jù)美國著名咨詢機構(gòu)安永公司2004年和2005年發(fā)表的第十八和第十九次全球生物技術(shù)年度報告分析,2003年全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)營收達(dá)410億美元。目前已有190余種生物技術(shù)產(chǎn)品獲準(zhǔn)上市,激發(fā)起投資者對生物技術(shù)股與融資的興趣。
近20年來,我國醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)取得了長足的進(jìn)步,據(jù)《中國生物技術(shù)發(fā)展報告2004》統(tǒng)計,我國已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的上市藥物達(dá)9種,重組人ω-干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國家臨床研究批文,可用于較大規(guī)模高危人群的預(yù)防。但總體上與世界先進(jìn)水平相比還存在很大的差距,醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)品的銷售收入僅占醫(yī)藥工業(yè)總銷售額的7.5%左右。
為加快我國生物制藥技術(shù)的發(fā)展,今后的研究開發(fā)重點是:
——生物技術(shù)藥物(包括疫苗)及制備技術(shù)。圍繞危害人民健康的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷,應(yīng)用基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程等技術(shù),開發(fā)單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質(zhì)藥物和基因工程疫苗,拓寬醫(yī)藥新產(chǎn)品領(lǐng)域;
——高通量篩選技術(shù)。目前,國外許多制藥公司已把高通量篩選作為發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個化合物,而超高通量篩選可每天篩選10萬多個化合物。隨著分析容量的增大,分析檢測技術(shù)、液體處理及自動化、連續(xù)流動以及信息處理將成為未來高通量篩選技術(shù)研究的重點;
——天然藥物原料制備。目前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類患有3萬多種疾病,其中1/3靠對癥治療,極少數(shù)人能夠治愈,而大多數(shù)人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物,隨著科技的進(jìn)步,人們自我保健意識增強,對天然藥物的追求與日俱增。當(dāng)前世界各國都在加強天然藥物的研發(fā)。
生物信息學(xué)研究
在生命科學(xué)的研究中,以計算機為工具對生物信息進(jìn)行儲存、檢索和分析,對基因組研究相關(guān)生物信息獲取、加工、儲存、分配、分析和解釋——上世紀(jì)80年代一經(jīng)產(chǎn)生,生物信息學(xué)就得到了迅猛發(fā)展。其研究一方面是對海量數(shù)據(jù)的收集、整理與服務(wù);另一方面是利用這些數(shù)據(jù),從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。
具體地講,生物信息學(xué)是把基因組DNA序列信息分析作為源頭, 找到基因組序列中代表蛋白質(zhì)和RNA基因的編碼區(qū);同時, 闡明基因組中大量存在的非編碼區(qū)的信息實質(zhì),破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言規(guī)律;在此基礎(chǔ)上,歸納、 整理與基因組遺傳信息釋放及其調(diào)控相關(guān)的轉(zhuǎn)錄譜和蛋白質(zhì)譜的數(shù)據(jù),從而認(rèn)識代謝、發(fā)育、分化、進(jìn)化的規(guī)律。另外生物信息學(xué)還利用基因組中編碼區(qū)的信息進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的模擬和蛋白質(zhì)功能的預(yù)測,并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結(jié)合,闡明其分子機理,最終進(jìn)行蛋白質(zhì)、核酸的分子設(shè)計、藥物設(shè)計和個體化的醫(yī)療保健設(shè)計。
生物信息學(xué)的發(fā)展已經(jīng)將基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)計算與模擬以及藥物設(shè)計有機地連接在一起,它將導(dǎo)致生物學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)等多種科學(xué)文化的融合,造就一批新的交叉學(xué)科。
科學(xué)家們普遍相信,本世紀(jì)最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時代,也是生物信息學(xué)蓬勃發(fā)展的時代。據(jù)預(yù)測,到2005年生物信息的全球市場價值將達(dá)到400億美元。
我國生物信息學(xué)研究起步較早。20世紀(jì)80年代末,國內(nèi)學(xué)者就在《自然》上報道了免疫球蛋白基因超家族計算機分析的工作。目前,多家大學(xué)和研究機構(gòu)也相繼成立了生物信息中心或研究所,各種原始數(shù)據(jù)庫、鏡像數(shù)據(jù)庫和二級數(shù)據(jù)庫也已經(jīng)逐步建立,同時我國還建立了相關(guān)的工作站和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,實現(xiàn)了與國際主要基因組數(shù)據(jù)庫及研究中心的網(wǎng)絡(luò)連接,開發(fā)了用于核酸、蛋白結(jié)構(gòu)、功能分析的計算工具以及蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發(fā)的基因預(yù)測等多種軟件。中國學(xué)者還運用自主開發(fā)的電腦克隆程序,開展了大規(guī)模EST 數(shù)據(jù)分析,建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術(shù),并在國內(nèi)外著名科學(xué)雜志上發(fā)表了一系列論文,取得了引人注目的進(jìn)展,尤其在人類基因組基因數(shù)目的預(yù)測上獲得了與目前的實驗事實相當(dāng)吻合的結(jié)果,在國際上獲得普遍認(rèn)可。
農(nóng)作物新品種培育技術(shù)(未完,下一頁)
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