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英国开展基因定制药物研究

医案日记 2023-06-15 23:00:43

英国开展基因定制药物研究

英国皇家学会科学家开始研究根据病人基因特征为其专门设计药物的可能性。

研究小组负责人戴维·韦瑟罗尔说,研究重点是“基因定制药物”在科学上是否可行以及什么时候能够实现。

由于每个人基因组成不同,适应的药物种类和剂量也不同。“基因定制药物”将适合病人需求,效率高而副作用小。目前,有的疗法只对30%~50%的患者有效。

韦瑟罗尔说,这项研究的另一重点是:考察英国和其他国家医疗系统是否拥有足够资源应用相关技术;为开发“基因定制药物”,医药工业首先应在哪些方面投资。研究结果将于明年夏天公布。

目前英国已经建成世界最大基因库,其中收集了50万英国人的基因样本。这使科学家得以研究哪些遗传因素和生活方式与癌症、糖尿病、心脏病和哮喘等一些常见疾病有关。

人类基因组计划?对人类社会有什么影

人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出,于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想,在2005年,要把人体内约20,000--25,000个基因的密码全部解开,同时绘制出人类基因的谱图。换句话说,就是要揭开组成人20,000--25,000个基因的30亿个碱基对的秘密。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。被誉为生命科学的"登月计划"。

人类基因组计划(英语:Human Genome Project, HGP)是一项规模宏大,跨国跨学科的科学探索工程。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列,从而绘制人类基因组图谱,并且辨识其载有的基因及其序列,达到破译人类遗传信息的最终目的。基因组计划是人类为了探索自身的奥秘所迈出的重要一步,是继曼哈顿计划和阿波罗登月计划之后,人类科学史上的又一个伟大工程。截止到2005年,人类基因组计划的测序工作已经完成。其中,2001年人类基因组工作草图的发表(由公共基金资助的国际人类基因组计划和私人企业塞雷拉基因组公司各自独立完成,并分别公开发表)被认为是人类基因组计划成功的里程碑。

基因图谱的意义

在于它能有效地反应在正常或受控条件中表达的全基因的时空图。通过这张图可以了解某一基因在不同时间不同组织、不同水平的表达;也可以了解一种组织中不同时间、不同基因中不同水平的表达,还可以了解某一特定时间、不同组织中的不同基因不同水平的表达。

人类基因组是一个国际合作项目:表征人类基因组,选择的模式生物的DNA测序和作图,发展基因组研究的新技术,完善人类基因组研究涉及的伦理、法律和社会问题,培训能利用HGP发展起来的这些技术和资源进行生物学研究的科学家,促进人类健康。

折叠编辑本段其他资料

折叠对人类疾病基因研究的贡献

人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息。对于单基因病,采用“定位克隆”和“定位候选克隆”的全新思路,导致了亨廷顿氏舞蹈症、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病基因的发现,为这些疾病的基因诊断和基因治疗奠定了基础。对于心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病(老年性痴呆、精神分裂症)、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重点。健康相关研究是HGP的重要组成部分,1997年相继提出:“肿瘤基因组解剖计划”“环境基因组学计划”。

折叠对医学的贡献

基因诊断、基因治疗和基于基因组知识的治疗、基于基因组信息的疾病预防、疾病易感基因的识别、风险人群生活方式、环境因子的干预。

折叠对生物技术的贡献

基因工程药物

分泌蛋白(多肽激素,生长因子,趋化因子,凝血和抗凝血因子等)及其受体。

⑵诊断和研究试剂产业

基因和抗体试剂盒、诊断和研究用生物芯片、疾病和筛药模型。

对细胞、胚胎、组织工程的推动

胚胎和成年期干细胞、克隆技术、器官再造。

折叠对制药工业的贡献

筛选药物的靶点:与组合化学和天然化合物分离技术结合,建立高通量的受体、酶结合试验以知识为基础的药物设计:基因蛋白产物的高级结构分析、预测、模拟—药物作用“口袋”。

个体化的药物治疗:药物基因组学。

折叠对社会经济的重要影响

生物产业与信息产业是一个国家的两大经济支柱;发现新功能基因的社会和经济效益;转基因食品;转基因药物(如减肥药,增高药)

折叠对生物进化研究的影响

生物的进化史,都刻写在各基因组的“天书”上;草履虫是人的亲戚——13亿年;人是由300~400万年前的一种猴子进化来的;人类第一次“走出非洲”——200万年的古猿;人类的“夏娃”来自于非洲,距今20万年——第二次“走出非洲”?

折叠带来的负面作用

侏罗纪公园不只是科幻故事;种族选择性灭绝性生物武器;基因专利战;基因资源的掠夺战;基因与个人隐私。

折叠编辑本段应用实例

折叠疾病基因

人类基因组研究的一个关键应用是通过位置克隆寻找未知生物化学功能的疾病基因。这个方法包括通过患病家族连锁分析来绘制包含这些基因的染色体区域图,然后检查该区域来寻找基因。

位置克隆是很有用的,但是也是非常乏味的。当在1980s早期该方法第一次提出时,希望实现位置克隆的研究者们不得不产生遗传标记来跟踪遗传,进行染色体行走得到覆盖该区域的基因组DNA,通过直接测序或间接基因识别方法分析大约1Mb大小的区域。最早的两个障碍在1990s中期在人类基因组项目的支持下随着人类染色体的遗传和物理图谱的发展而清除。然而,剩余的障碍仍然是艰难的。

所有这些将随着人类基因组序列草图的实用性而改变。在公共数据库中的人类基因组序列使得候选基因的计算机快速识别成为可能,随之进行相关候选基因的突变检测,需要在基因结构信息的帮助。

现在,对于孟德尔遗传疾病,一个基因的搜索在一个适当大小的研究小组经常在几个月实现。至少30个疾病基因直接依赖公共提供的基因组序列已经定位克隆到。因为大多数人类序列只是在过去的12个月内得到,可能许多类似的发现还没有出版。

另外,有许多案例中,基因组序列发挥着支持作用,例如提供候选微卫星标识用于很好的遗传连锁分析。(2001年中国上海和北京科学家发现遗传性乳光牙本质Ⅱ型基因)

基因组序列对于揭示导致许多普通的染色体删除综合症的机制同样有帮助。在几个实例中,再发生的删除被发现,由同源体重组合在大的几乎同一的染色体内复制的不等交叉产生。例子包括在第22条染色体上的DiGeorge/ velocardiofacial综合症区和在第7条染色体上的Williams-Beuren综合症的重复删除。

基因组序列的可用性同样允许疾病基因的旁系同源性的快速识别,对于两个理由是有价值的。首先,旁系同源基因的突变可以引起相关遗传疾病。通过基因组序列使用发现的一个很好的例子是色盲(完全色盲)。

CNGA3基因,编码视锥体光感受器环GMP门控通道的a亚单位,显示在一些色盲家系中存在突变体。基因组序列的计算机检索揭示了旁系同源基因编码相应的b亚单位,CNGB3(在EST数据库中没有出现)。CNGB3基因被快速认定为是其他家系的色盲的原因。另一个例子是由早衰1和早衰2基因提供的,它们的突变可能导致Alzheimer疾病的的早期发生。

第二个理由是旁系同源体可以提供治疗敢于的机会,例子是在镰刀状细胞疾病或β地中海贫血的个体中试图再次激活胚胎表达的血红蛋白基因,它是由于β-球蛋白基因突变引起的。

我们在在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)和SwissProt 或TrEMBL蛋白质数据库中进行了971个已知的人类疾病基因的旁系同源体的系统检索。我们识别了286个潜在的旁系同源体(要求是至少50个氨基酸的匹配,在相同的染色体上一致性大于70%但小于90%,在不同的染色体上小于95%)。尽管这种分析也许识别一些假基因,89%的匹配显示在新靶序列一个外显子以上的同源性,意味着许多是有功能的。这种分析显示了在计算机中快速识别疾病基因的潜能。

折叠药物靶

在过去的世纪里,制药产业很大程度上依赖于有限的药物靶来开发新的治疗手段。最近的纲要列举了483个药物靶被看作是解决了市场上的所有药物。知道了人类的全部基因和蛋白质将极大的扩展合适药物靶的寻找。虽然,仅仅人类的小部分基因可以作为药物靶,可以预测这个数目将在几千之上,这个前景将导致基因组研究在药物研究和开发中的大规模开展。一些例子可以说明这一点:

⑴神经递质(5-HT)通过化学门控通道介导快速兴奋响应。以前识别的5-HT3A受体基因产生功能受体,但是比在活体内有小得多的电导。交叉杂交实验和EST分析在揭示已知受体的其他同源体上都失败了。

然而,最近,通过对人类基因组序列草图的低要求检索,一个推定的同源体被识别,在一个PAC克隆中第11号染色体长臂上。同源体显示在纹状体、尾状核、海马中表达,全长cDNA随后得到。这个编码胺受体地基因,被命名为5-HT3B。当与5-HT3A组合成异二聚体中,它显示负责大电导神经胺通道。假定胺途径在精神疾病和精神分裂症的中心作用,一个主要的新的治疗靶的发现是相当有兴趣的。

⑵半胱氨酰基白三烯的收缩和炎症作用,先前认为是过敏反应的慢反映物质(SRS-A),通过特定的受体介导。第二个类似的受体,CysLT2,使用老鼠EST和人类基因组序列的重组得到识别。这导致了与先前识别的唯一的其它受体有38%氨基酸一致性的基因的克隆。这个新的受体,显示高的亲和力和几个白三烯的结合,映射在与过敏性哮喘有关的第13号染色体区域上。这个基因在气道平滑肌和心脏中表达。作为白三烯途径中抗哮喘药物开发中一个重要的靶,新受体的发现有明显的重要的作用。

⑶ Alzheimer疾病在老年斑中有丰富的β-淀粉样物沉积。β-淀粉样物由前体蛋白(APP)蛋白水解生成。有一个酶是β位 APP裂开酶,是跨膜天冬氨酸蛋白酶。公共的人类基因组草图序列计算机搜索最近识别了BACE的一个新的同源序列,编码一个蛋白,命名为BACE2,它与BACE有52%的氨基酸序列一致性。包含两个激活蛋白酶位点和象APP一样,映射到第21条染色体的必须Down综合症区域。它提出了问题,BACE2和APP过多的拷贝是否有功于加速Down综合症病人的脑部β-淀粉样物沉积。

给出了这些例子,我们在基因组序列中进行系统的识别传统药靶蛋白质的旁系同源体。使用的靶列表在SwissPrott数据库中识别了603个入口,有唯一的访问码。

基础生物学

一个例子是:解决了困扰研究者几十年的一个神秘课题:苦味的分子学基础。人类和其他动物对于某一种苦味有不同的响应(响应的多态性)。最近,研究者将这个特征映射到人类和老鼠中,然后检索了G蛋白偶合受体的人类基因组序列草图上的相关区域。这些研究很快导致了该类蛋白的新家族的发现,证明了它们几乎都在味蕾表达,实验证实了在培养细胞中的受体响应特定的苦基质。

人体基因组图谱是全人类的财产,这一研究成果理应为全人类所分享、造福全人类,这是参与人类基因组工程计划的各国科学家的共识。值得关注的是,目前在人类基因组研究领域,出现了一些私营公司争相为其成果申请专利的现象。美国塞莱拉基因公司曾表示,想把一部分研究成果申请专利,有偿提供给制药公司。

找到了一批主宰人体疾病的重要基因

如:肥胖基因、支气管哮喘基因。这类基因的新发现每年都有新报道。这些基因的发现,增进了人们对许多重要疾病机理的理解,并且推动整个医学思想更快的从重治疗转向重预防。例如:湖南医科大学夏家辉教授组于1998.5.28发表克隆了人类神经性高频性耳聋的致病基因(GJB3),这是第一次在中国克隆的基因。

在人类基因组计划的推动下,涌现了几门崭新的学科。如:基因组学(genomics)和生物信息学(bioinformatics)

生物技术的产业化。一批世界级的大公司纷纷把它们的重心转向生命科学研究和生物技术产品。这种趋势或潮流也不能不说和人类基因组计划密切相关。

进展与未来

2000年6月26日,参加人类基因组工程项目的美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本和中国的6国科学家共同宣布,人类基因组草图的绘制工作已经完成。最终完成图要求测序所用的克隆能忠实地代表常染色体的基因组结构,序列错误率低于万分之一。95%常染色质区域被测序,每个Gap小于150kb。完成图将于2003年完成,比预计提前2年。

完成人类基因组序列完成图

⑴ 从当前物理图谱生成的克隆产生完成的序列,覆盖基因组的常染色质区域大于96%。大约1Gb的完成序列已经实现。剩下的也已经形成草图,所有的克隆期望达到8~10倍的覆盖率,大约2001年中期(99.99%的正确率),使用已经建立的和日益自动化的协议。

⑵ 检测另外的库来关闭gaps。使用FISH技术或其他方法来分析没有闭合的Gaps大小。22,21条染色体用这种方式。2003年已经完成。

⑶ 开发新的技术来关闭难度较大的gaps,大约几百个。

基因组序列工作框架图(Working draft):通过对染色体位置明确的BAC连续克隆系4-5倍覆盖率的测序(在BAC克隆水平的覆盖率不应低于3倍),获得基因组90%以上的序列,其错误率应低于1%。工作框架图可用于基因组结构的认识、基因的识别和解析、疾病基因的定位克隆,SNP的发现等。

草图的作用

1、草图,许多疾病相关的基因被识别

2、SNP(人与人之间的区别),草图提供了一个理解遗传基础和人类特征进化的框架。

3、草图后,研究人员有了新的工具来研究调节区和基因网络。

4、比较其它基因组可以揭示共同的调控元件,和其他物种共享的基因的环境也许提供在个体水平之上的关于功能和调节的信息。

5、草图同样是研究基因组三维压缩到细胞核中的一个起点。这样的压缩可能影响到基因调控

6、在应用上,草图信息可以开发新的技术,如DNA芯片、蛋白质芯片,作为传统方法的补充,目前,这样的芯片可以包含蛋白质家族中所有的成员,从而在特定的疾病组织中可以找到那些是活跃的。

2001年2月12日,美国Celera公司与人类基因组计划分别在《科学》和《自然》杂志上公布了人类基因组精细图谱及其初步分析结果。其中,政府资助的人类基因组计划采取基因图策略,而Celera公司采取了“鸟枪策略”。至此,两个不同的组织使用不同的方法都实现了他们共同的目标:完成对整个人类基因组的测序的工作;并且,两者的结果惊人的相似。整个人类基因组测序工作的基本完成,为人类生命科学开辟了一个新纪元,它对生命本质、人类进化、生物遗传、个体差异、发病机制、疾病防治、新药开发、健康长寿等领域,以及对整个生物学都具有深远的影响和重大意义,标志着人类生命科学一个新时代的来临。

众多的发现

1、分析得知:全部人类基因组约有2.91Gbp,约有39000多个基因;平均的基因大小有27kbp;其中G+C含量偏低,仅占38%,而2号染色体中G+C的含量最多;到目前仍有9%的碱基对序列未被确定,19号染色体是含基因最丰富的染色体,而13号染色体含基因量最少等等(具体信息可参见cmbi 特别报道:生命科学的重大进展)。

2、目前已经发现和定位了26000多个功能基因,其中尚有42%的基因尚不知道功能,在已知基因中酶占10.28%,核酸酶占7.5%,信号传导占12.2%,转录因子占6.0%,信号分子占1.2%,受体分子占5.3%,选择性调节分子占3.2%,等。发现并了解这些功能基因的作用对于基因功能和新药的筛选都具有重要的意义。

3、基因数量少得惊人:一些研究人员曾经预测人类约有14万个基因,但Celera公司将人类基因总数定在2.6383万到3.9114万个之间,不超过40,000,只是线虫或果蝇基因数量的两倍,人有而鼠没有的基因只有300个。如此少的基因数目,而能产生如此复杂的功能,说明基因组的大小和基因的数量在生命进化上可能不具有特别重大的意义,也说明人类的基因较其他生物体更'有效',人类某些基因的功能和控制蛋白质产生的能力与其他生物的不同。这将对我们目前的许多观念产生重大的挑战,它为后基因组时代中生物医学的发展提供新的非凡的机遇。但由于基因剪切,EST数据库的重复以及一些技术和方法上的误差,将来亦可能人类的基因数会多于4万。

4、人类单核苷酸多态性的比例约为1/1250bp,不同人群仅有140万个核苷酸差异,人与人之间99.99%的基因密码是相同的。并且发现,来自不同人种的人比来自同一人种的人在基因上更为相似。在整个基因组序列中,人与人之间的变异仅为万分之一,从而说明人类不同“种属”之间并没有本质上的区别。

5、人类基因组中存在“热点”和大片"荒漠"。在染色体上有基因成簇密集分布的区域,也有大片的区域只有“无用DNA” ——不包含或含有极少基因的成分。基因组上大约有1/4的区域没有基因的片段。在所有的DNA中,只有1%-1.5%DNA能编码蛋白,在人类基因组中98%以上序列都是所谓的“无用DNA”,分布着300多万个长片断重复序列。这些重复的“无用”序列,决不是无用的,它一定蕴含着人类基因的新功能和奥秘,包含着人类演化和差异的信息。经典分子生物学认为一个基因只能表达一种蛋白质,而人体中存在着非常复杂繁多的蛋白质,提示一个基因可以编码多种蛋白质,蛋白质比基因具有更为重要的意义

6、男性的基因突变率是女性的两倍,而且大部分人类遗传疾病是在Y染色体上进行的。所以,可能男性在人类的遗传中起着更重要的作用。

7、人类基因组中大约有200多个基因是来自于插入人类祖先基因组的细菌基因。这种插入基因在无脊椎动物是很罕见的,说明是在人类进化晚期才插入我们基因组的。可能是在我们人类的免疫防御系统建立起来前,寄生于机体中的细菌在共生过程中发生了与人类基因组的基因交换。

8、发现了大约一百四十万个单核苷酸多态性,并进行了精确的定位,初步确定了30多种致病基因。随着进一步分析,我们不仅可以确定遗传病、肿瘤、心血管病、糖尿病等危害人类生命健康最严重疾病的致病基因,寻找出个体化的防治药物和方法,同时对进一步了解人类的进化产生重大的作用。

9、人类基因组编码的全套蛋白质(蛋白质组)比无脊椎动物编码的蛋白质组更复杂。人类和其他脊椎动物重排了已有蛋白质的结构域,形成了新的结构。也就是说人类的进化和特征不仅靠产生全新的蛋白质,更重要的是要靠重排和扩展已有的蛋白质,以实现蛋白质种类和功能的多样性。有人推测一个基因平均可以编码2-10种蛋白质,以适应人类复杂的功能。

模式生物:酵母(yeast)、大肠杆菌(Escherichia coli)、果蝇(Drosophila melanogaster)、线虫(Caenorhabditis elegans)、小鼠(Mus musculus)、拟南芥、水稻、玉米等等其它一些模式生物的基因组计划也都相继完成或正在顺利进行。

目前基因组学的研究出现了几个重心的转移:一是将已知基因的序列与功能联系在一起的功能基因组学研究;二是从作图为基础的基因分离转向以序列为基础的基因分离;三是从研究疾病的起因转向探索发病机理;四是从疾病诊断转向疾病易感性研究。

在后基因组时代,如果在已完成基因组测序的物种之间进行整体的比较、分析,希望在整个基因组的规模上了解基因组和蛋白质组的功能意义,包括基因组的表达与调控、基因组的多样化和进化规律以及基因及其产物在生物体生长、发育、分化、行为、老化和治病过程中的作用机制都必须发展新的算法以充分利用超级计算机的超级计算能力。

美国和英国科学家2006年5月18日在英国《自然》杂志网络版上发表了人类最后一个染色体——1号染色体的基因测序。

在人体全部22对常染色体中,1号染色体包含基因数量最多,达3141个,是平均水平的两倍,共有超过2.23亿个碱基对,破译难度也最大。一个由150名英国和美国科学家组成的团队历时10年,才完成了1号染色体的测序工作。

科学家不止一次宣布人类基因组计划完工,但推出的均不是全本,这一次杀青的“生命之书”更为精确,覆盖了人类基因组的99.99%。解读人体基因密码的“生命之书”宣告完成,历时16年的人类基因组计划书写完了最后一个章节。

2、疾病基因的定位克隆

人类基因组计划的直接动因是要解决包括肿瘤在内的人类疾病的分子遗传学问题。6000多个单基因遗传病和多种大面积危害人类健康的多基因遗传病的致病基因及相关基因,代表了对人类基因中结构和功能完整性至关重要的组成部分。所以,疾病基因的克隆在HGP中占据着核心位置,也是计划实施以来成果最显著的部分。

在遗传和物理作图工作的带动下,疾病基因的定位、克隆和鉴定研究已形成了,从表位→蛋白质→基因的传统途径转向“反求遗传学”或“定位克隆法”的全新思路。随着人类基因图的构成,3000多个人类基因已被精确地定位于染色体的各个区域。今后,一旦某个疾病位点被定位,就可以从局部的基因图中遴选出相关基因进行分析。这种被称为“定位候选克隆”的策略,将大大提高发现疾病基因的效率。

3、多基因病的研究

目前,人类疾病的基因组学研究已进入到多基因疾病这一难点。由于多基因疾病不遵循孟德尔遗传规律,难以从一般的家系遗传连锁分析取得突破。这方面的研究需要在人群和遗传标记的选择、数学模型的建立、统计方法的 改进等方面进行艰苦的努力。近来也有学者提出,用比较基因表达谱的方法来识别疾病状态下基因的激活或受抑。实际上,“癌肿基因组解剖学计划(Cancer Genome Anatomy Project,CGAP”就代表了在这方面的尝试。

展望

1、生命科学工业的形成

由于基因组研究与制药、生物技术、农业、食品、化学、化妆品、环境、能源和计算机等工业部门密切相关,更重要的是基因组的研究可以转化为巨大的生产力,国际上一批大型制药公司和化学工业公司大规模纷纷投巨资进军基因组研究领域,形成了一个新的产业部门,即生命科学工业。

2、功能基因组学

人类基因组计划当前的整体发展趋势是什么?一方面,在顺利实现遗传图和物理图的制作后,结构基因组学正在向完成染色体的完整核酸序列图的目标奋进。另一方面,功能基因组学已提上议事日程。人类基因组计划已开始进入由结构基因组学向功能基因组学过渡、转化的过程。在功能基因组学研究中,可能的核心问题有:基因组的表达及其调控、基因组的多样性、模式生物体基因组研究等。

2)蛋白质组学研究

蛋白质组学研究是要从整体水平上研究蛋白质的水平和修饰状态。目前正在发展标准化和自动化的二维蛋白质凝胶电泳的工作体系。首先用一个自动系统来提取人类细胞的蛋白质,继而用色谱仪进行部分分离,将每区段中的蛋白质裂解,再用质谱仪分析,并在蛋白质数据库中通过特征分析来认识产生的多肽。

蛋白质组研究的另一个重要内容是建立蛋白质相互关系的目录。生物大分子之间的相互作用构成了生命活动的基础。组装基因组各成分间的详尽作图已在T7噬菌体(55个基因)获得成功。如何在模式生物(如酵母)和人类基因组的研究中建立自动方法,认识不同的生化通路,是值得探讨的问题。

3)生物信息学的应用

目前,生物信息学已大量应用于基因的发现和预测。然而,利用生物信息学去发现基因的蛋白质产物的功能更为重要。模式生物体中越来越多的蛋白质构建编码单位被识别,无疑为基因和蛋白质同源关系的搜寻和家族的分类提供了极其宝贵的信息。同时,生物信息学的算法、程序也在不断改善,使得不仅能够从一级结构,也能从估计结构上发现同源关系。但是,利用计算机模拟所获得的理论数据,还需要经过实验经过的验证和修正。

⑵基因组多样性的研究

人类是一个具有多态性的群体。不同群体和个体在生物学性状以及在对疾病的易感性与抗性上的差别,反映了进化过程中基因组与内、外部环境相互作用的结果。开展人类基因组多样性的系统研究,无论对于了解人类的起源和进化,还是对于生物医学均会产生重大的影响。

1)对人类DNA的再测序

可以预测,在完成第一个人类基因组测序后,必然会出现对各人种、群体进行再测序和精细基因分型的热潮。这些资料与人类学、语言学的资料项结合,将有可能建立一个全人类的数据库资源,从而更好地了解人类的历史和自身特征。另外,基因组多样性的研究将成为疾病基因组学的主要内容之一,而群体遗传学将日益成为生物医药研究中的主流工具。需要对各种常见多因素疾病(如高血压、糖尿病和精神分裂症等)的相关基因及癌肿相关基因在基因组水平进行大规模的再测序,以识别其变异序列。

总之,模式生物体的基因组计划为人类基因组的研究提供了大量的信息。今后,模式生物体的研究方向是将人类基因组8~10万个编码基因的大部分转化为已知生化功能的多成分核心机制。而要获得酶一种人类进化保守性核心机制的精细途径,以及它们的紊乱导致疾病的各种途径的知识,将只能来自对人类自身的研究。

通过功能基因组学的研究,人类最终将将能够了解哪些进化机制已经确实发生,并考虑进化过程还能够有哪些新的潜能。一种新的解答发育问题的方法可能是,将蛋白质功能域和调控顺序进行重新的组合,建立新的基因网络和形态发生通路。也就是说,未来的生物科学不仅能够认识生物体是如何构成和进化的,而且更为诱人的是产生构建新的生物体的可能潜力。该计划在人类科学史上又竖起了一座新的里程碑!这是一项改变世界,影响人类生活的壮举,随着时间的推移,它的伟大意义将愈显昭彰。

叠编辑本

基因工程最近有什么进展?

基因工程此案如今的应用
一:在生产领域,人们可以利用基因技术,生产转基因食品.例如,科学家可以把某种肉猪体内控制肉的生长的基因植入鸡体内,从而让鸡也获得快速增肥的能力.但是,转基因因为有高科技含量, 怕吃了转基因食品中的外源基因后会改变人的遗传性状,比如吃了转基因猪肉会变得好动,喝了转基因牛奶后易患恋乳症等等。华中农业大学的张启发院士认为:“转基因技术为作物改良提供了新手段,同时也带来了潜在的风险。基因技术本身能够进行精确的分析和评估,从而有效地规避风险。对转基因技术的风险评估应以传统技术为参照。科学规范的管理可为转基因技术的利用提供安全保障。生命科学基础知识的科普和公众教育十分重要。”

二:军事上的应用.生物武器已经使用了很长的时间.细菌,毒气都令人为之色变.但是,现在传说中的基因武器却更加令人胆寒。

三: 环境保护上,也可以应用基因武器.我们可以针对一些破坏生态平衡的动植物,研制出专门的基因药物,既能高效的杀死它们,又不会对其他生物造成影响.还能节省成本.例如一直危害我国淡水区域的水葫芦,如果有一种基因产品能够高校杀灭的话,那每年就可以节省几十亿了.
科学是一把双刃剑.基因工程也不例外.我们要发挥基因工程中能造福人类的部分,抑止它的害处.

四,医疗方面

随着人类对基因研究的不断深入,发现许多疾病是由于基因结构与功能发生改变所引起的。科学家将不仅能发现有缺陷的基因,而且还能掌握如何进行对基因诊断、修复、治疗和预防,这是生物技术发展的前沿。这项成果将给人类的健康和生活带来不可估量的利益。所谓基因治疗是指用基因工程的技术方法,将正常的基因转如病患者的细胞中,以取代病变基因,从而表达所缺乏的产物,或者通过关闭或降低异常表达的基因等途径,达到治疗某些遗传病的目的。目前,已发现的遗传病有6500多种,其中由单基因缺陷引起的就有约3000多种。因此,遗传病是基因治疗的主要对象。 第一例基因治疗是美国在1990年进行的。当时,两个4岁和9岁的小女孩由于体内腺苷脱氨酶缺乏而患了严重的联合免疫缺陷症。科学家对她们进行了基因治疗并取得了成功。这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。1991年,我国首例B型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。

基因治疗的最新进展是即将用基因枪技术于基因治疗。其方法是将特定的DNA用改进的基因枪技术导入小鼠的肌肉、肝脏、脾、肠道和皮肤获得成功的表达。这一成功预示着人们未来可能利用基因枪传送药物到人体内的特定部位,以取代传统的接种疫苗,并用基因枪技术来治疗遗传病。

目前,科学家们正在研究的是胎儿基因疗法。如果现在的实验疗效得到进一步确证的话,就有可能将胎儿基因疗法扩大到其它遗传病,以防止出生患遗传病症的新生儿,从而从根本上提高后代的健康水平。

五,基因工程药物研究
基因工程药物,是重组DNA的表达产物。广义的说,凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的,都可以成为基因工程药物。在这方面的研究具有十分诱人的前景。

基因工程药物研究的开发重点是从蛋白质类药物,如胰岛素、人生长激素、促红细胞生成素等的分子蛋白质,转移到寻找较小分子蛋白质药物。这是因为蛋白质的分子一般都比较大,不容易穿过细胞膜,因而影响其药理作用的发挥,而小分子药物在这方面就具有明显的优越性。另一方面对疾病的治疗思路也开阔了,从单纯的用药发展到用基因工程技术或基因本身作为治疗手段。

现在,还有一个需要引起大家注意的问题,就是许多过去被征服的传染病,由于细菌产生了耐药性,又卷土重来。其中最值得引起注意的是结核病。据世界卫生组织报道,现已出现全球肺结核病危机。本来即将被消灭的结核病又死灰复燃,而且出现了多种耐药结核病。据统计,全世界现有17.22亿人感染了结核病菌,每年有900万新结核病人,约300万人死于结核病,相当于每10秒钟就有一人死于结核病。科学家还指出,在今后的一段时间里,会有数以百计的感染细菌性疾病的人将无药可治,同时病毒性疾病日益曾多,防不胜防。不过与此同时,科学家们也探索了对付的办法,他们在人体、昆虫和植物种子中找到一些小分子的抗微生物多肽,它们的分子量小于4000,仅有30多个氨基酸,具有强烈的广普杀伤病原微生物的活力,对细菌、病菌、真菌等病原微生物能产生较强的杀伤作用,有可能成为新一代的“超级抗生素”。除了用它来开发新的抗生素外,这类小分子多肽还可以在农业上用于培育抗病作物的新品种。

六,加快农作物新品种的培育
科学家们在利用基因工程技术改良农作物方面已取得重大进展,一场新的绿色革命近在眼前。这场新的绿色革命的一个显著特点就是生物技术、农业、食品和医药行业将融合到一起。

本世纪五、六十年代,由于杂交品种推广、化肥使用量增加以及灌溉面积的扩大,农作物产量成倍提高,这就是大家所说的“绿色革命”。但一些研究人员认为,这些方法目前已很难再使农作物产量有进一步的大幅度提高。

基因技术的突破使科学家们得以用传统育种专家难以想象的方式改良农作物。例如,基因技术可以使农作物自己释放出杀虫剂,可以使农作物种植在旱地或盐碱地上,或者生产出营养更丰富的食品。科学家们还在开发可以生产出能够防病的疫苗和食品的农作物。 基因技术也使开发农作物新品种的时间大为缩短。利用传统的育种方法,需要七、八年时间才能培育出一个新的植物品种,基因工程技术使研究人员可以将任何一种基因注入到一种植物中,从而培育出一种全新的农作物品种,时间则缩短一半。
虽然第一批基因工程农作物品种5年前才开始上市,但今年美国种植的玉米、大豆和棉花中的一半将使用利用基因工程培育的种子。据估计,今后5年内,美国基因工程农产品和食品的市场规模将从今年的40亿美元扩大到200亿美元,20年后达到750亿美元。有的专家预计,“到下世纪初,很可能美国的每一种食品中都含有一点基因工程的成分。”

尽管还有不少人、特别是欧洲国家消费者对转基因农产品心存疑虑,但是专家们指出,利用基因工程改良农作物已势在必行。这首先是由于全球人口的压力不断增加。专家们估计,今后40年内,全球的人口将比目前增加一半,为此,粮食产量需增加75%。另外,人口的老龄化对医疗系统的压力不断增加,开发可以增强人体健康的食品十分必要。

加快农作物新品种的培育也是第三世界发展中国家发展生物技术的一个共同目标,我国的农业生物技术的研究与应用已经广泛开展,并已取得显著效益。

七,分子进化工程的研究

分子进化工程是继蛋白质工程之后的第三代基因工程。它通过在试管里对以核酸为主的多分子体系施以选择的压力,模拟自然中生物进化历程,以达到创造新基因、新蛋白质的目的。

这需要三个步骤,即扩增、突变、和选择。扩增是使所提取的遗传信息DNA片段分子获得大量的拷贝;突变是在基因水平上施加压力,使DNA片段上的碱基发生变异,这种变异为选择和进化提供原料;选择是在表型水平上通过适者生存,不适者淘汰的方式固定变异。这三个过程紧密相连缺一不可。

现在,科学家已应用此方法,通过试管里的定向进化,获得了能抑制凝血酶活性的DNA分子,这类DNA具有抗凝血作用,它有可能代替溶解血栓的蛋白质药物,来治疗心肌梗塞、脑血栓等疾病。

我国基因研究的成果
以破译人类基因组全部遗传信息为目的的科学研究,是当前国际生物医学界攻克的前沿课题之一。据介绍,这项研究中最受关注的是对人类疾病相关基因和具有重要生物学功能基因的克隆分离和鉴定,以此获得对相关疾病进行基因治疗的可能性和生产生物制品的权利。

人类基因项目是国家“863”高科技计划的重要组成部分。在医学上,人类基因与人类的疾病有相关性,一旦弄清某基因与某疾病的具体关系,人们就可以制造出该疾病的基因药物,对人类健康长寿产生巨大影响。据介绍,人类基因样本总数约10万条,现已找到并完成测序的约有8000条。

近些年我国对人类基因组研究十分关注,在国家自然科学基金、“863计划”以及地方政府等多渠道的经费资助下,已在北京、上海两地建立了具备先进科研条件的国家级基因研究中心。同时,科技人员紧跟世界新技术的发展,在基因工程研究的关键技术和成果产业化方面均有突破性的进展。我国人类基因组研究已走在世界先进行列,某些基因工程药物也开始进入应用阶段。目前,我国在蛋白基因的突变研究、血液病的基因治疗、食管癌研究、分子进化理论、白血病相关基因的结构研究等项目的基础性研究上,有的成果已处于国际领先水平,有的已形成了自己的技术体系。而乙肝疫苗、重组α型干扰素、重组人红细胞生成素,以及转基因动物的药物生产器等十多个基因工程药物,均已进入了产业化阶段。

基因技术:进退两难的境地和两面性的特征,基因作物在舆论界引发争议不足为怪。但在同属发达世界的大西洋两岸,转基因技术的待遇迥然不同却是一种耐人寻味的现象。当美国40%的农田种植了经过基因改良的作物、消费者大都泰然自若地购买转基因食品时,此类食品在欧洲何以遭遇一浪高过一浪的喊打之声?从直接社会背景看,目前欧洲流行“转基因恐惧症”情有可原。从1986年英国发现疯牛病,到今年比利时污染鸡查出致癌的二恶英和可口可乐在法国导致儿童溶血症,欧洲人对食品安全颇有些风声鹤唳,关于转基因食品可能危害人类健康的假设如条件反射一般让他们闻而生畏。

同时,欧洲较之美国在环境和生态保护问题上一贯采取更为敏感乃至激进的态度,这是转基因食品在欧美处境殊异的另一缘故。一方面,欧洲各国媒介的环保意识日益强烈,往往对可能危害环境和生态的问题穷追不舍甚至进行夸张的报道,这在很大程度上左右着公众对诸如转基因问题的态度。另一方面,以“绿党”为代表的“环保主义势力”近年来在欧洲政坛崛起,在政府和议会中的势力不断扩大,对决策过程施加着越来越大的影响。

但是,欧洲人对转基因技术之所以采取如此排斥的态度,似乎还有一个较为隐蔽却很重要的深层原因。实际上,在转基因问题上欧美之间既有价值观念之差,更是经济利益之争。与一般商品不同,转基因技术具有一种独特的垄断性。在技术上,美国的“生命科学”公司一般都通过生物工程使其产品具有自我保护功能。其中最突出的是“终止基因”,它可以使种子自我毁灭而不能象传统作物种子那样被再种植。另一种技术是使种子必须经过只为种子公司所掌握的某种“化学催化”方能发育和生长。在法律上,转基因作物种子一般是通过一种特殊的租赁制度提供的,消费者不得自行保留和再种植。美国是耗资巨大的基因工程研究最大的投资者,而从事转基因技术开发的美国公司都熟谙利用知识产权和专利保护法寻求巨额回报之道。美国目前被认为已控制了相当大份额的转基因产品市场,进而可以操纵市场价格。因此,抵制转基因技术实际上也就是抵制美国在这一领域的垄断。

生物技术在许多领域正在发挥越来越重要的作用:遗传工程产品在农业领域无孔不入,遗传工程作物开始在美国农业中占有重要位置;生物技术在医学领域取得显著进展,已有一些遗传工程药物取代了常规药物,医学界在几方面从基因研究中获利;克隆技术的进展为拯救濒危物种及探索多种人类疾病的治疗方法提供了前所未有的机会。目前研究人员正准备将生物技术推进到更富挑战性的领域。但近来警惕遗传学家的行为的声音越来越受到重视。

今天,人们借助于所谓的DNA切片已能同时研究上百个遗传基质。基因的研究达到了这样一个发展高度,几年后,随着对人类遗传物质分析的结束,人们开始集中所有的手段对人的其他部分遗传物质的优缺点进行有系统地研究。但是,生物学的发展也有其消极的一面:它容易为种族主义提供新的遗传学方面的依据对新的遗传学持批评态度的人总喜欢描绘出一幅可怕的景象:没完没了的测试、操纵和克隆、毫无感情的士兵、基因很完美的工厂工人……遗传密码使基因研究人员能深入到人们的内心深处,并给他们提供了操纵生命的工具。然而他们是否能使遗传学朝好的研究方向发展还完全不能预料。

基因工程大事记
1860至1870年 奥地利学者孟德尔根据豌豆杂交实验提出遗传因子概念,并总结出孟德尔遗传定律。
1909年 丹麦植物学家和遗传学家约翰逊首次提出“基因”这一名词,用以表达孟德尔的遗传因子概念。
1944年 3位美国科学家分离出细菌的DNA(脱氧核糖核酸),并发现DNA是携带生命遗传物质的分子。
1953年 美国人沃森和英国人克里克通过实验提出了DNA分子的双螺旋模型。
1969年 科学家成功分离出第一个基因。
1990年10月 被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。
1998年 一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司,与国际人类基因组计划展开竞争。
1998年12月 一种小线虫完整基因组序列的测定工作宣告完成,这是科学家第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。
1999年9月 中国获准加入人类基因组计划,负责测定人类基因组全部序列的1%。中国是继美、英、日、德、法之后第6个国际人类基因组计划参与国,也是参与这一计划的惟一发展中国家。
1999年12月1日 国际人类基因组计划联合研究小组宣布,完整破译出人体第22对染色体的遗传密码,这是人类首次成功地完成人体染色体完整基因序列的测定。
2000年4月6日 美国塞莱拉公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码,但遭到不少科学家的质疑。
2000年4月底 中国科学家按照国际人类基因组计划的部署,完成了1%人类基因组的工作框架图。
2000年5月8日 德、日等国科学家宣布,已基本完成了人体第21对染色体的测序工作。
2000年6月26日 科学家公布人类基因组工作草图,标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。
2000年12月14日 美英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱,这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列。
2001年2月12日 中、美、日、德、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。
科学家首次公布人类基因组草图“基因信息”。

基因研究 各国争先恐后 基因时代的全球版图
让我们看一下在新世纪到来时,世界各国的基因科学研究状况。
英国:早在20世纪80年代中期,英国就有了第一家生物科技企业,是欧洲国家中发展最早的。如今它已拥有560家生物技术公司,欧洲70家上市的生物技术公司中,英国占了一半。
德国:德国政府认识到,生物科技将是保持德国未来经济竞争力的关键,于是在1993年通过立法,简化生物技术企业的审批手续,并且拨款1.5亿马克,成立了3个生物技术研究中心。此外,政府还计划在未来5年中斥资12亿马克,用于人类基因组计划的研究。1999年德国研究人员申请的生物技术专利已经占到了欧洲的14%。
法国:法国政府在过去10年中用于生物技术的资金已经增加了10倍,其中最典型的项目就是1998年在巴黎附近成立的号称“基因谷”的科技园区,这里聚集着法国最有潜力的新兴生物技术公司。另外20个法国城市也准备仿照“基因谷”建立自已的生物科技园区。
西班牙:马尔制药公司是该国生物科技企业的代表,该公司专门从海洋生物中寻找抗癌物质。其中最具开发价值的是ET-743,这是一种从加勒比海和地中海的海底喷出物中提取的红色抗癌药物。ET-743计划于2002年在欧洲注册生产,将用于治疗骨癌、皮肤癌、卵巢癌、乳腺癌等多种常见癌症。
印度:印度政府资助全国50多家研究中心来收集人类基因组数据。由于独特的“种姓制度”和一些偏僻部落的内部通婚习俗,印度人口的基因库是全世界保存得最完整的,这对于科学家寻找遗传疾病的病理和治疗方法来说是个非常宝贵的资料库。但印度的私营生物技术企业还处于起步阶段。
日本:日本政府已经计划将明年用于生物技术研究的经费增加23%。一家私营企业还成立了“龙基因中心”,它将是亚洲最大的基因组研究机构。
新加坡:新加坡宣布了一项耗资6000万美元的基因技术研究项目,研究疾病如何对亚洲人和白种人产生不同影响。该计划重点分析基因差异以及什么样的治疗方法对亚洲人管用,以最终获得用于确定和治疗疾病的新知识;并设立高技术公司来制造这一研究所衍生出的药物和医疗产品。
中国:参与了人类基因组计划,测定了1%的序列,这为21世纪的中国生物产业带来了光明。这“1%项目”使中国走进生物产业的国际先进行列,也使中国理所当然地分享人类基因组计划的全部成果、资源与技术。

基因工程在国际方面有哪些成就?

生命科学最大的基础工程

生物技术在过去的几十年风起云涌,70年代出现的重组DNA,使得人们有可能按照需求生产出基因工程的药物。到了80年代,转基因技术在农业方面的应用极大地提高了农作物、动物的产量和品质。90年代有代表性的进展就是克隆技术,使得重组生命成为可能,这是很伟大的进步。信息技术在很大程度上改变了社会,正如未来学家所说,信息技术使我们能够做的更多做得更快、更好。但是,生命科学、生物技术有可能改变人类自身,改变未来社会的发展,其影响更重大。从总体上看,生命科学无论从揭示未知领域的广度深度,从产业化的巨大前景,保证人类基本的物质生活的需求,强身健体的需要,还是推动整个人类的进步来说,都是非常重要的一个领域,因此说21世纪是生命科学的世纪是很有道理的。

人类基因组研究是目前生命科学领域里的一项最大的基础工程。生命活动在相当大的程度上是受遗传因素影响的,要理解生命,战胜疾病,提高健康,就必须对控制生命的遗传信息有所了解,而且不是支离破碎的了解,是整体化的了解。所谓基因组是生命遗传信息的总合,它不是个体基因的概念,它是所有基因在一起,再加上那些调控基因的遗传信息。这个项目的驱动因素也是双重性的,一个是科学家的好奇心,求知欲望,像任何其他基础科学一样;另外一个巨大的驱动力就是人类健康的一种需求。

生命科学要揭示的奥秘很多,整个框架搭起来的过程就是从具象到微象,从大到小,由表及里,但到达"里"以后发现,对个别的孤立的分子进行研究,恐怕不能揭示其中的规律,这样就从分析进入到综合。进入到人类基因组时代,生命科学全新形态,即大科学形态,系统科学形态,交叉科学形态。人类基因组揭示的信息量大概只有天文的数字可以与之相比。如果把生物的变异性考虑进去的话,这种海量信息的储存、分析、传输,收集,把信息从数据变成知识,这就要求信息技术、数学等加入进来,所以生物信息学产生了。要在同一时间研究所有的基因、所有的蛋白质的表达和相互作用,是一种系统科学的研究方法。为了进行这样的分析,新的平台就要发展,比如生物芯片,在一个指甲盖大小的面积上可以把人类的所有基因,将来可能发展到所有的蛋白,都放在这个小的平面上,用定型化来进行系统化的研究。当今的生命科学的大科学平台,为我们揭示生命的奥秘提供了可能。破译"天书"只为造福社会

经过全球科学家包括中国科学家的努力,2000年6月人类基因组计划完成了框架测序,大概再过两三年,到2003年就可以把人类基因组的精细的序列完成。中国科学家承担的的1%的任务完成得还是非常优秀的,在6个国家中最早地完成了自己应该承担的区域的精细测序。也就是说,第一份人类的遗传"天书"已经展现在我们眼前,但是我们还不怎么读得懂。现在提出功能基因组计划,就是要理解这个"天书"里说的是什么内容,"天书"上的信息是怎么表达的,这种表达又是如何控制的,这种表达、控制和环境又是如何相互作用的,这种相互作用在人类的健康和疾病当中又是怎么样变化的。

人的生老病死这些活动,实际上既有遗传因素,又有环境因素。人类基因组计划研究的意义最后还是体现在对人类的实际贡献上,尤其体现在对人类重大疾病的防治上来。这里又有一个医学基因组问题。基因组是有变异的,不是一成不变的,这就为遗传信息的变异奠定了基础。为什么在一些人群和家族中比较容易发生某些疾病,比如高血压、肥胖症等。据调查,目前中国人中有25%超重,少儿肥胖者达7-8%,而且增长速度很快。这里既有遗传因素又有其他因素,医学基因组学就是要搞清那些遗传疾病的原因及其防治办法。由于人的千差万别,对于疾病的易感性,对药物的反应性包括对疗效的反应性和对副作用的反应性,都跟遗传信息的变异有关,所以,不仅要"天书"读出来,而且要把人群、个体之间主要差异,就是把"天书"里的那些符号识别出来。

基因技术提供无限商机

基因技术对医药行业来说是提供了无限商机,一部分基因的蛋白质产物可以直接用来做药,大多数基因蛋白质的产物可以用来筛选药物。化学药物在身体里作用的靶点,主要是基因编码的蛋白质。以前是先有化合物,再来一点点识别这个化合物作用在哪些靶位上。现在反过来了,先知道那么多的靶点,再来筛选化合物,这样药物发现的速度就加快了。识别疾病基因就使疾病的诊断进入到基因诊断阶段,对异常的基因进行替代,就产生了基因治疗。

人类基因组发展到今天,主要就是从整理天书到真正的生物学功能,然后应用于人类的治疗疾病、健康和医药上。人类基因组计划也推动了对其他生命基因组的研究,推而广之,还包括了对简单生命体的基因组,比如大肠杆菌一直到植物,比如水稻再到动物的研究。仅仅看到人类基因天书,很难理解为什么是人类,什么让我们区别于其他动物。把生命天书拿出来,从最简单的生命体到最复杂的人类生命进化过程中,不同阶段的生命体的遗传特性,拿出来进行比较,就可以发现在基因组水平进化的规律,了解基因组的结构和功能怎么样从简单到复杂,由低级到高级发展的。这个计划的带动对解析生命科学的最复杂问题如进化、发育、脑功能等,都有巨大作用。

中国的生命科学研究过去几十年来走过了一条艰难曲折的道路。直到20世纪80年代末期,基因组科学在很落后的情况下,争取一个很快的发展。因为基因学科是带动学科,中国的科学发生了前所未有的整合、发展,促进了生命科学的发展。应该说,人类基因组的参与,开始是跟踪,后来是参与,后来是人类疾病的研究,如果说人类疾病组的研究我们还只是补充、跟踪、参与,那么,水稻基因组的研究,我们就是主角。目前,多个课题研究进展顺利,预计2002年这些成果都可能以长篇论文的方式,在国际上最著名的重要专业刊物上发表。基因工程是生命科学的重要组成部分,比如说,分子生物学跟基因组的工作就有千丝万缕的联系。在前沿学科,我们有了比较大的进展,从耳聋的基因到血压基因、指趾基因,从白血病、肝癌到肌体瘤、鼻咽癌等等。实际上,在肿瘤基因方面,中国是国际上最早涉及的国家之一。基因研究的成果,在医学科学上起子一个很大的带动作用。

在前沿生物高科技领域,中国科学家能产生任何一种已知的生物药品。我们已经掌握了20多种生物克隆的核心技术,新近的克隆羊、克隆牛,已有成功的报道。转基因已走进生产领域,国内的基因棉花,可以和国外的转基因棉花一决雌雄。生物信息学平台已初步建立起来,而且形成一些自己的特色,在其它墓因组的研究中都已得到很好的发挥。 把知识变成经济竞争力

虽然中国的生物科学研究成果非常喜人,但离国家的要求差距还很大。加入WTO就暴露出我们的差距非常之大。在生命科学领域,我觉得有两个重要课题:一是如何提高农业的品质,另一个如何把国家的制药工业搞上去。

中国农业的效率、效益不高,竞争力不够,农民富不起来,科学界有责任啊!如何让农产品不仅是数量上,而且是质量上提高,同时不要以牺牲环境、资源为代价,只能靠科学技术。农民正眼巴巴地等着科技人员去解决农业生产上许多问题。农民富不起来,中国的现代化也是一句空话。这是吃饭的问题。

再看吃药的问题。现在中国虽然是药物生产大国,但是我们的技术创新能力很低,我们的研究能力、创新药物能力很低,90%以上都是仿制药物。我们在国际中药市场上只占3%的份额,严重落后于日本、韩国等国。当健康水平不断提高,医疗条件不断改善,总体上已经控制了大部分危性传染病,营养性(营养缺陷)的疾病也会逐步消失,将来退行性疾病会成为主要的危害。包括老年痴呆症、器官功能退化等。还有代谢性疾病,如心血管、脑血管疾病,脚颤,糖尿病等等。生老病死,由盛到衰,衰就是人体在衰老过程中的器官功能的减退,并由此引起的疾病。此外,还有外伤、器官损伤等等,进行组织和器官的再造,由此产生一个重大需求。面对这些疾病成为人类健康的障碍时,就提出了一种医学,叫"再生医学",包括减缓衰老和替代人体衰老的器官。完全由非生命材料造成的人工器官,还存在很大的局限性,所以,器官再造就成为很引人注目的生物技术发展的新潮流。在这一过程中,干细胞技术、克隆技术提供了一个条件,带来了医学新的曙光。

现在的一个重要问题是,如何把我们基础研究所积累起来的知识,要变成产品,变成市场,变成经济上的竞争力。这里首先需要科研人员转变观念,需要进行技术创新。
参考资料:/html/2282.htm
回答者:tianzhu345 - 门吏 三级 6-12 19:38
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