基因工程的发展前景

1. 基因工程的发展前景

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2. 基因工程的发展前景

基因测序市场发展前景光明 未来可期
基因测序是精准医疗的重要一环，基因测序技术在肿瘤斱面的应用主要包括肿瘤易感基因筛查、肿瘤早期诊断、肿瘤伴随诊断和用药指导、肿瘤愈后监控4个方面，目前尚处于培育期，是未来最大的市场，预计成熟后潜在市场千亿级;辅助生殖和遗传病诊断均是百亿级潜在市场。
随着测序成本的下降、效率的提高以及技术的创新将推动基因测序步入快速发展轨道。根据BBC Research预测，2018-2023年间全球基因测序市场规模增速在20%左右，预计到2023年，全球基因测序市场规模将达到250亿美元。
对于国内市场，自2017年《“十三五”生物产业发展规划》发布后，基因测序产业进入健康发展高速轨道，未来有望成为全球NGS市场的大本营之一。据数据统计，2013-2018年中国基因测序市场规模年均增长率在30%以上，位居全球前列，预测未来几年将会延续这样的发展势头，预计2024年将突破410亿元。



——以上数据来源及分析请参考于前瞻产业研究院发布的《中国基因测序行业市场前瞻与投资战略规划报告》。

3. 基因工程的发展

4. 基因工程的前景

科学界预言，21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预，要认识它，我们先从生物工程谈起：生物工程又称生物技术，是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术，利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工，提供大量有用产品的综合性工程技术。生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品，例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料，还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造，利用生物生产人们想要的特殊产品。美国的吉尔伯特是碱基排列分析法的创始人，他率先支持人类基因组工程 如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，不就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型吗？这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同，它很像技术科学的工程设计，即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就被称为“基因工程”，或者称之为“遗传工程”。　人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家把基因组图谱看成是指路图，或化学中的元素周期表；也有科学家把基因组图谱比作字典，但不论是从哪个角度去阐释，破解人类自身基因密码，以促进人类健康、预防疾病、延长寿命，其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后，破译人类和动植物的基因密码，为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。美国的贝克维兹正在观察器皿中的菌落，他曾对人类基因组工程提出警告。科学研究证明，一些困扰人类健康的主要疾病，例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。依据已经破译的基因序列和功能，找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选，甚至基于已有的基因知识来设计新药，就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因，从而根治顽症。基因药物将成为21世纪医药中的耀眼明星。基因研究不仅能够为筛选和研制新药提供基础数据，也为利用基因进行检测、预防和治疗疾病提供了可能。比如，有同样生活习惯和生活环境的人，由于具有不同基因序列，对同一种病的易感性就大不一样。明显的例子有，同为吸烟人群，有人就易患肺癌，有人则不然。医生会根据各人不同的基因序列给予因人而异的指导，使其养成科学合理的生活习惯，最大可能地预防疾病。

5. 基因工程的发展

问题一：基因工程的发展  80年代中期以来，中国生物技术蓬勃发展、成绩喜人。由于国家高技术研究计划（即“八六三”计划）、攻关计划和国家自然科学基金会都将生物技术作为优先发展领域予以重点支持，中国生物技术整体研究水平迅速提高，取得了一批高水平的研究成果，为中国新兴生物技术产业的建立和发展提供了技术源泉。中国基因工程制药产业进入快速发展时期。产业现状1989年，中国批准了第一个在中国生产的基因工程药物――重组人干扰素αlb，标志着中国生产的基因工程药物实现了零的突破。重组人干扰素αlb是世界上第一个采用中国人基因克隆和表达的基因工程药物，也是到目前为止唯一的一个中国自主研制成功的拥有自主知识产权的基因工程一类新药。从此以后，中国基因工程制药产业从无到有，不断发展壮大。1998年，中国基因工程制药产业销售额已达到了7.2亿元人民币。截止1998年底，中国已批准上市的基因工程药物和疫苗产品共计15种。国内已有30余家生物制药企业取得了基因工程药物或疫苗试生产或正式生产批准文号。根据1997年对全国452从个事生物技术研究、开发和生产的单位进行的通讯调查结果，截止1996年底，中国已有8种基因工程药物和疫苗商品化（包括试生产），1996年基因工程药物和疫苗销售额约为2.2亿元人民币，仅占同期全国医药生物技术产品年销售额21.16亿元人民的10.4%。然而可喜的是，中国基因工程制药产业发展迅猛，年销售额已从1996年的2.2亿元人民币增长到1998年的7.2亿元人民币，年均增长率高达80%。预计2000年中国基因工程药物销售额将达到22.8亿元人民币。基因工程在制药业中具有广阔的发展前景，中国的基因制药行业已经初具规模，但与世界发达国家存在差距，主要表现在具有自主知识产权的产品较少，产业规模小、经济效益低。基因制药产业面临着历史性的机遇，主要表现在 *** 支持、资源丰富、基因信息公开、国际交流增加等方面。提高自主开发能力、保护基因资源是当前亟待解决的问题，同时，应加强对基因制药领域技术壁垒的研究与准备。国内外对比中国生物技术产业，特别是生物制药产业规模与美国相比差距很大。1996年，中国生物技术销售额为114亿元人民币，美国为100亿美元，相差7倍。1996年，中国基因工程和疫苗销售额为2.3亿元人民币，同期美国75亿美元。1998年，中国基因工程药物和疫苗销售额为7.2亿元人民币，还不到1亿美元，而1996年美国Amgen公司的两个主要产品Neupgen（G-CSF）和Epogen（红细胞生成素）销售额均达到10亿美元。从上市品种看，1998年，中国有15种基因工程药物和疫苗获准上市，美国上市的生物药物（主要是基因工程药物）共53种。中国基国工程药物市时间较美国同品种上市时间晚5年-10年。存在的主要问题1、同种产品生产厂家过多，造成市场恶性竞争，严重影响产业的健康发展：中国已批准上市的基因工程药物和疫苗绝大多数是多家生产。例如：干扰素α2a生产厂家有5家，干扰素α2b有5家，白细胞介素-2有10家，G-CSF有7家，GM-CSF有6家。基因工程药物临床应用剂量一般都很小（微克级），通常2-3个厂家满负荷生产就能满足全国市场需要。因此，过多厂家生产同一种基因工程药物势必造成市场过度竞争，使各生产企业的利润下降，同时还导致现有生产能力开工不足，成本增加，使企业不能获得合理利润，无法步入良性发展的轨道，甚至迫使有些企业严重亏损和破产。这种重复生产的现象与中国新药研究开发的指导思想不无关系。以往中国新药的研究开发是以引进开发为主，中国研制上市的和在研的新药绝大部分是仿制国外的，创新药物很少。......>> 
  
   问题二：基因工程的发展给人类带来什么影响  人类在基因领域已经取得了巨大的进步，并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是，在很长一段时间内，人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来，这一问题日益突出了，而与这一进程相比，人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。 基因伦理学就其内容涵盖看，可有两方面的内容，一方面是生态伦理学，一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言，主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾；就基因的社会伦理学而言，主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。基因伦理学的创立和发展不仅不会妨碍自然科学的发展，反而会进一步增进我们关于科学本质的认识，也会有助于我们对真理、规律、因果性的全新认识。 人类在基因领域已经取得了巨大的进步，并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是，在很长一段时间内，人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。这有两方面的问题。一方面，在改造自然和征服自然的哲学观下，基因工程引发了许多生态问题，特别是极大影响了生物多样性，而生物多样性正是自然可持续发展的基础。另一方面，基因工程引发了许多社会伦理问题。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来，这一问题日益突出了，而与这一进程相比，人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。 基因伦理学就其内容看，可有两方面的内容，一方面是生态伦理学，一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言，主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾；就基因的社会伦理学而言，主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。 生态伦理学对于植物基因研究工作的规范和合理约束，主要是出于生物多样性的考虑。近些年来，植物基因的研究取得了长足进步，这些进步推动了一系列农业革命，而尤以粮食革命为重。但是，这种以植物基因优化为基础的革命，却导致了物种多样性的破坏。比如，它使人们食用的粮食从5000多种锐减到150多种。与此类似的是，化肥对增产和缩短生长期起了举足轻重的作用，但也造成了土壤板结和地表破坏。同样的情况也发生在动物基因的研究与应用中。比如，试管牛和试管羊为人们控制生物性别提供了基础，这一技术使人类有可能实现对生物种群的控制。对某一种群来说，雄性数量不需要很多，但雌性数量却举足轻重，根据自然法则，雄雌出生概率大致相当，因此，如何在出生中尽量增大雌性数量和减少雄性数量就十分关键。但这样一来，势必造成种群雄雌比例的失衡，从而造成自然生态失衡。当这种技术应用于人类时，问题更大。前段时间关于克隆技术的讨论表明，基因的克隆技术一旦用于人类，可能带来或引起的麻烦甚至不是我们能够想象到的。 那么，基因伦理学是否和基因技术基因工程相矛盾呢？显然不是，因为基因伦理学和基因技术在为人类服务这一本质上是完全一致的。二者都要求既要充分利用基因技术为人类造福，又要尽可能避免因之产生的一切有害于社会的现象。只不过不同的国家和地区，二者的程度和比例不同而已。对中国这样的发展中国家来说，重点还不在于如何尽力去克服基因技术的基因工程产生的负面影响，而是如何最大可能地利用基因工程和基因技术发展经济。比如，现在我们都知道生物多样性是自然界可持续发展的基础，也就是说，生物进化主要不是“优胜劣汰”的，而是优劣相互协同的，是一个多样化的过程，而优化则必然走向单调性。但是，目前基因工程主要是优中选优，明显同生物多样化方向有悖，而且在实践中也确实导致了这样的问题。但是，对广大发展中国家来说，这样一来却解决了许多非常困难的现实问题。 由此可以得知，基因伦理学的创立和发展不仅不会妨碍自然科学的发......>>

6. 基因工程的前景

7. 基因工程技术的发展方向

1、开发针对神经系统、肿瘤、心血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核酸等新生物技术产品；

2、选择一批市场前景好的生物技术产品及疫苗、诊断用单克隆抗体，开发重点是乙肝基因疫苗与单克隆抗体诊断试剂等；

3、开发靶向药物主要是开发抗肿瘤药物。目前治疗肿瘤药物确实存在一个所谓"敌我不分"的问题。在杀死癌细胞的同时，也杀死正常细胞。导向治疗就是针对这个问题提出来。所谓导向治疗就是利用抗体寻找靶标，如导弹的导航器，把药物准确引入病灶，而不伤及其他组织和细胞；

4、人源化的单克隆抗体的研究开发。抗体可以对抗各种病原体，亦可作为导向器，但目前的单克隆抗体，多为鼠源抗体，其本身也被异种生物体视为抗原，当被注入人体后会诱导产生抗体（抗抗体）或激发免疫反应。目前国外已研究噬菌体抗体技术，嵌合抗体技术，基因工程抗体技术以解决人源化抗体问题；

5、血液替代品的研究与开发仍然占重要地位。血液制品是采用大批混合的人体血浆制成的，由于人血难免被各种病原体所污染，如艾滋病病毒及乙肝病毒等，通过输血而使接受输血的人感染艾滋病或乙型肝炎的案例时有发生，因此利用基因工程开发血液替代品引人注目。

8. 基因工程的发展进程

基因工程的诞生

由于分子生物学和分子遗传学发展的影响，基因分子生物学的研究也取得了前所未有的进步。为基因工程的诞生奠定了坚实的理论基础，这些成就主要包括了3个方面：第一，在40年代确定了遗传信息的携带者，即基因的分子载体是DNA而不是蛋白质，从而明确了遗传的物质基础问题；第二，是在50年代揭示了DNA分子的双螺旋结构模型和半保留复制机制，解决了基因的自我复制和传递的问题；第三，是在50年代末期和60年初，相继提出了中心法则和操纵子学说，并成功的破译了遗传密码，从而阐明了遗传信息的流向和表达问题。
使人们期待已久的，应用类似于工程技术的程序，主动的改造生物的遗传特性，创造具有优良性状的生物新类型的美好愿望，从理论上讲已有可能变为现实。

但在60年代的科学技术发展水平下，真正实施基因工程，还有一些问题：
要详细了解DNA编码蛋白质的情况，以及DNA与基因的关系等，就必须首先弄清DNA核苷酸序列的整体结构，怎样才能分离出单基因，以便能够在体外对它的结构与功能等一系列的有关问题作深入的研究，对于基因操作来说是十分重要的环节。在70年代两项关键技术：DNA分子的切割与连接技术，DNA的核苷酸序列分析技术从根本上解决了DNA的结构分析问题。

应用核酸内切酶和DNA连接酶对DNA分子进行体外的切割与连接，是60年代末和70年代初发展起来的一项重要的基因操作技术。有人甚至说它是重组DNA的核心技术。1972年在旧金山H.W.Boyer实验室首先发现的EcoRI核酸内切限制酶具有特别重要的意义。1967年在世界上有5个实验室几乎同时发现了DNA连接酶。1970年当时在Wisconsin大学的H.G.Khorana实验室的一个小组，发现T4DNA连接酶具有更高的连接活性，有时甚至能催化完全分离的两段DNA分子进行末端的连接。到了1972年底，人们已经掌握了好几种连接双链DNA分子的方法。
在70年代，将外源DNA分子导入大肠杆菌的转化现象获得成功，1972年斯坦福大学的S.Cohen等人报道，劲氯化钙处理的大肠杆菌细胞同样也能够摄取质粒的DNA,从此，大肠杆菌便成了分子克隆的良好的转化受体。不到四年，世界上第一家基因工程公司“Genetech”注册登记，意味着基因工程的实际应用已跨入商业运作的门槛。

70年代初期，开展DNA重组工作，无论在理论上还是技术上都已经具备了条件。1972年，斯坦福大学的P. Berg博士领导的研究小组，率先完成了世界上第一次成功的DNA体外重组实验，并因此与W. Gilbert, F. Sanger分享了1980年度的诺贝尔化学奖。

基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 这个定义表明，基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞DNA的技术称为“基因系治疗”（germlinetherapy），通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。