(生物科技)日本生物技术的进展精品

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1、世界生物技术作为参考系，观察日本生物技术，客观地评议日本技术。日本1868年1月3日成立明治维新政府开始引进欧美技术，经140年的发展，已成为世界上第二位的经济强国。 日本医疗药品售量占世界医疗药品市场的11%，日本高新企业风险企业的投资率为4%，不算低。 日本是一个呈弧状分布的岛国，位于亚洲大陆东部，长达3000公里。日本由本州、中国、九州、北海道四个主要岛屿及分布四周的4000多个小岛组成，统称为日本列岛。海洋生物资源丰富。日本国土面积大约37.8km2。 日本列岛跨亚热带到亚寒带。由于受复杂的地形和海流的影响很大、各地区气候差异显著。大部分地区是温暖的海洋性气候，四季分明。春天从南部冲绳

2、开始一直到北海道美丽的樱花，由南往北逐渐盛开，形成美景。 梅雨、台风、大雪常见。梅雨期降雨，对种植水稻来说是不可缺少的。日本各处见到水稻田，大米是日本人的主食。日本列岛位于太平洋地震带。火山活动频繁，是世界上少有的多火山地带。1923年东京发生7.9级地震。日本各处见到各类温泉，人们休息的好地方。日本人喜欢到多彩频繁的温泉旅游。 国土的67%为山地、多为森林覆盖，林业生物资源不少。 尖端生物技术 目前世界上生物科技界的尖端课题是干细胞研究。 到目前为止没有统一的干细胞的概念。干细胞特点：即具有无限的自我更新能力，能够分化为一种以上高度分化的子细胞的能力。它实际上包括从胚胎发育到成人发育过程中各

3、种未分化的成熟细胞。为此干细胞的概念可以理解为包括生命起源细胞，组织器官发育的原始细胞，和成体组织细胞更新换代、损伤修复的种子细胞。受精卵是一种最原始和分化潜能最大的干细胞。 日本的干细胞研究成果属世界领先地位。京都大学再生医学研究所的山中伸尔2006年8月“细胞”杂志上世界上首次发表由鼷鼠体细胞制备诱导多功能细胞的论文。其论文的主要内容：把4种基因转入小鼠的纤维原细胞，就可以让他们重新变成具有分化能力的细胞。他们把这细胞称为“诱导多功能细胞”-ips细胞。他们已证明这种方法培育出来的小老鼠ips细胞和小老鼠胚胎融合，发育成嵌合体小鼠，这证明，ips细胞、类似于胚胎干细胞，具有分化成其他细胞的

4、功能。 2007年11月20日，山中伸尔发表了由人体皮肤细胞制备干细胞的论文。在细胞杂志和TamesThomson在科学杂志上。其论文的内容是：人类皮细胞中取4组基因。利用小鼠试验同样方法，利用人类皮细胞中取得4组基因做试验，得到“诱导多功能细胞”ips细胞。Ips细胞跟人类胚胎干细胞一样，具有分化成其他类型细胞的功能。干细胞的实用化有两个方向：一方面，干细胞应用于再生医疗。2006年开始山中伸弥和庆应大学的罔野荣之共同研究脊髓损伤治疗法。理化研究所研究，由干细胞制备網膜色素上细胞和红血球前驱细胞等问题。另一方面，干细胞应用于新药开发。武田药品工业公司由ips开拓新药。由干细胞培养心脏细胞、肝

5、细胞等。 日本政府文教科学部2008年度投入22亿日元援助干细胞项目。2000年时世界上尖端生物技术专利申请数为约12000件，其中美国占40%，中国占30%，欧洲和日本在其后。日本生物技术风险企业数为334家。日本政府为了促进生物技术风险企业的培育，2005年12月颁布200余页的生物技术战略大纲，其中详细阐述了具体的战略重点及实施计划。 生物产业 1生物技术发展环境 日本政府迈入21世纪后，以建立生物技术产业的竞争力为目标，陆续推出各项支援方案，建立整体产业发展环境。 （1）制定生物技术战略：日本政府认为21世纪是生命科学的世纪，因此制定了生物技术战略大纲，提出实现跨跃式发展的三大战略：大

6、力充实研究开发、从根本上加速产业化进程，加深国民对科技的理解。实施生物技术战略的总体目标是实现健康和长寿（2010年癌症治愈率提高20%），提高食品的安全性和功能性（粮食自给率从2001年的40%提高到2010年的45%），实现可持续的舒适社会（到2010年生物能源的利用应相当于替代原油约110亿升/年）。 （2）改革国家科学与技术体系：日本的国家研究院正在改革。截止2001年4月59个国家研究院已经转变成为独立管理的机构。政府科技改革的另一个特点是加强资金体系的竞争性。决策者们更多地关注研究目的的创新性和原创性，而年青研究者将有更多的机会获得独立的资金支持。 （3）加大重点项目资金资助：日本

7、政府把遗传研究作为千年计划之一。2001年生物技术产业的预算增加34.8%，生命科学研究部分的预定经费为5-35亿美元，比2000年增加了28%，其重点用于基因研究，希望透过人类基因的解析，有助于糖尿病、癌症等，疾病的治疗，其中大约有8000万美元用于3000多种蛋白质的结构分析。此外约有44亿美元用于新成立的机构。政府还拨款5300万美元支持大学实验设备，希望提升政府与大学之间的合作。 （4）推行药物试验改革：在日本企业开发的新药很难找到愿意参加药物试验的病人及医生，使临床试验困难，相关法令的限制曾阻碍了生物医药产业的发展。政府从制度指定上，促进药物获得临床试验使用许可，从而加速日本药厂的新

8、药开发。为协助增进药厂的全球竞争力，日本行政院筹措，8200万美元，为药物开发设立临床试验中心。同时这笔基金也资助国立大学医院研究癌症、中风等疾病的临床实验。此外该计划提供灵活的资金运用，使得雇用协助临床实验人员的经费更充裕。 （5）积极取得国际专利：日本为确保在后基因时代的竞争优势，2002年初，教育、文化、运动及科技等部的官员宣布组成一个专家团队，由相关技术的研究员及熟悉知识产权和国际专利事务的律师组成，协助他们取得蛋白质研究与特定新药开发专利。依据日本专利厅发表的2000年版专利行政年度报告1995年日本籍的申请人只占生物技术专利总申请数的36%，到1999年这一比例上升至45%。199

9、7年，1998年8月生物技术应用三大领域，医药约占34%，其次是分析诊断专利24%，及基因工程基础技术（19%）。 22008年生物技术的预算 2008年度生物技术领域国家预算比2007年比增加16%而达到3025亿日元。 卫生劳动部的生物技术领域预算是1610亿2500万日元比2007年比增加24.4%。主要用于支援高新企业，帮助大学研究成果转化成治疗能力。还用于高新企业的培育，临床研究、治疗环境的改善、再生医疗、创新药的推广。 经济产业部的2008年度预算是比2007年增加1%，而成为223亿日元。 主要用于“医疗机械开发指导事业”、“统合基础数据库事业”、“用生物技术固定CO2的研究”等

10、三个方面及用于纤维素生物技术资源作为原料制造化学产品及燃料等项目的开发。文教科学部的2008年预算额比2007年增加10%，而成为637亿2000万日元。主要用于脑科学研究项目。东北大学、东京大学、京都大学、大阪大学、尖端医疗振兴财团、札幌医科大学等参加脑研究项目。农林水产部的2008年度生物技术预算额比2007年增加12.4%，而成为377亿7400万日元。主要用于由软纤维素制造生物燃料乙醇项目、新农业开发项目、稻类染色体碱基排列序项目、DNA标记等项目。环境部的2008年度预算比2007年度增加16.9%，而达到169亿6100万日元。主要用于生物燃料、再生燃料的项目。2008年度生物技术

11、的预算明细表中看到日本生物技术研究的概况，及研究趋势，但因篇幅所限本文中省略。 3活跃的新产业 政府的计划和国家投资，促进活跃的新型产业发展。 （A）抗体产业 抗体是应用生物体（包括微生物、动物细胞、植物细胞）或其组成部分（细胞器和酶），在最适条件下，生产的具有抗病毒功能的物质。即抗体是用生物技术生产的具有抗病毒功能的物质。例如，用于肾移植排斥反应的小鼠CD抗体、用于结肠、直肠和卵巢癌诊断的单克隆抗体（诊断剂），用于肝癌的肝癌单克隆抗体，用于乙肝的乙肝单克隆抗体，用于B细胞淋巴瘤的抗CD20基因工程抗体。日本国内生产的抗体有：治疗恶性性肿瘤药阿巴斯金、放射免疫治疗药捷吾阿林。阿巴斯金是大量生产

12、的药。该药用于大肠癌。它是人类抗血管内皮细胞增子因子毛能克鲁尔抗体。2006年4月中外制药申报。卫生劳动部2006年正式承认、2006年开始正式销售。捷吾阿林是放射性同位素钇90标记的抗CD20毛能克鲁尔抗体。2006年6月作为滤胞性B细胞性非淋巴网状肿瘤的药承认。该药是2006年12月26日通过药、食品卫生审议会的审议。雷米健都是抗肿瘤坏死因子单色抗体。 2002年5月克隆病为对象而出售。其后作为风湿性关节炎的药而承认。2007年1月口眼生殖器综合症的难治性網膜葡萄膜炎，2007年11月克隆病维疗法的药而承认。 治疗用抗体市场2007年度销售额达到950亿日元。 2007年日本医药大企业发生

13、重组的潮流。艾滋易和阿斯德拉斯收购抗体高新企业。武用药品工业公司设立新的抗体研究中心。抗体作为接触剂的日本企业实现大合并。如协和发酵工业和麒麟集团合并。合并的原动力是各公司保存所有的抗体开发的关键技术。2008年风湿性关节炎药阿达林马夫等成为大型销售的候选品。市场规模可能打破1000亿日元。2008年后大大推动市场的是因达候龙IFN。1992年承认后，IFN应有到C型肝炎的量扩大了。2003年出台PEG化的持续型剂。作为抗病毒剂的并用治法，治疗效果很好。2007年作为C型肝炎治疗药。IFN市场销售额达到750亿日元。 （B）生物芯片产业 生物芯片产业是生物技术产业中最新的产业之一最热门行业。

14、生物芯片是1989年英国EdwinSouthern发明的。DNA片是不透性基板上移植72-1012个低聚核苷酸而成的低聚核苷酸的点陈。计算机行业中DNA片称作生物芯片。计算计芯片是集成电路组成的，生物芯片是核苷酸组成的点陈。 DNA片制法：把不同排列的低聚核苷酸，重新排列到不透性表面的基板上。盖住基板不透明表面，偶合露出部分的核苷酸，其后拿掉罩面，盖住别的领域露出部分，偶合核苷酸，重复低聚核苷酸操作。 DNA片是玻璃片或硅基板、树脂基板上并列排列的DNA多数断片。 测定有无遗传基因的变异时片上滴下试料液，使杂交。作为检出方法，有萤光色和图像解析或电流变化等方法。 DNA片的形态、素材、制法很多

15、。DNA分析法：不透性的基板上观察特定位置中，连接的低聚核苷酸是否已杂交。比较杂交的图案（点陈）、比较复数的核苷酸配列。 DNA片的应用：用DNA片可以做成诊断仪，检查复数遗传基因组合或单倍体，给患者提供最佳医疗方案。即提供特定健诊和特定保健指导。DNA片相关设备有全自动杂交处理装置、最新代的DNA程序仪、DNA测位仪、读取点陈的扫描仪等。历史上诊断病的方法。如中医先生号脉，西医先生用听诊器，最近出现用染色体高速程序仪诊断病情。最新染色体高速程序仪：世界上最新染色体高速程序仪是瑞士Roche公司首先2005年开发的，其后2007年美国Uumina公司开发的。日本到现在为止自己未完成最新染色体高

16、速程序仪的研制。日本理化研究所购买9台最新染色体高速程序仪，开展研究工作。 自然科学研究机构永山园昭等人正在开发最新染色体高速程序仪。最新染色体高速程序仪，快速提供“各人的染色体情报，便于疾病的诊断，可提供最佳个人治疗方案。 DNA片市场：2007年度DNA片市场规模（除了受托解析、定制点陈）是60亿日元。其中DNA片或相关药品等消耗品市场销售量为55亿日元。 随着生物芯片制作成本降低，伴随着最新高速染色体程序仪的普级化，如变成目前听诊器那样的时候，生物芯片市场规模将达几千亿日元。 （C）功能性化妆品产业 随着生物技术的发展，化妆品行业里逐渐出现生物法生产的化妆品。最近出现的是EFG（EpidermalCrowthFactor）上层细胞成长因子系列化妆品。EFG是100多种生长因素之一。 EFG与受容体结合成