生物技術(shù)的定義范文

時(shí)間:2024-04-22 16:15:39

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生物技術(shù)的定義

篇1

漢語(yǔ)詞典的解釋是:醫(yī)療預(yù)防機(jī)構(gòu)根據(jù)病情需要,將本單位診療的患者轉(zhuǎn)到另一個(gè)醫(yī)療預(yù)防機(jī)構(gòu)診療或處理的一種制度。我同《醫(yī)療機(jī)構(gòu)管理?xiàng)l例》第31條將其界定為“醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)危重患者應(yīng)當(dāng)立即搶救。對(duì)限于設(shè)備或技術(shù)條件下不能診治的患者,應(yīng)當(dāng)及時(shí)轉(zhuǎn)診”。

轉(zhuǎn)診的特征

強(qiáng)制義務(wù)性對(duì)危重患者應(yīng)當(dāng)立即搶救,對(duì)限于設(shè)備或者技術(shù)條件不能診治的患者,應(yīng)當(dāng)及時(shí)轉(zhuǎn)診。這一義務(wù)體現(xiàn)了法律對(duì)生命權(quán)利的重視,在正常情況下,醫(yī)患雙方應(yīng)當(dāng)通過要約承諾方式締結(jié)醫(yī)療服務(wù)合同,雙方當(dāng)事人才真正進(jìn)入醫(yī)療法律關(guān)系中,醫(yī)療機(jī)構(gòu)才承擔(dān)診療義務(wù)。但南于醫(yī)護(hù)人員承擔(dān)著救死扶傷的社會(huì)職責(zé),因此其所承擔(dān)的強(qiáng)制締約義務(wù)是醫(yī)學(xué)倫理法律化的結(jié)果,或者說將道德規(guī)范法律化以加強(qiáng)其強(qiáng)制性質(zhì)。對(duì)限于設(shè)備或者技術(shù)條件不能診治的患者,應(yīng)當(dāng)及時(shí)轉(zhuǎn)診。

有限性對(duì)于轉(zhuǎn)診的時(shí)機(jī)和條件,只能在法定范圍內(nèi),必須是“限于設(shè)備或技術(shù)條件不能診治”的情況。即在經(jīng)治醫(yī)師通過診療觀察后,發(fā)現(xiàn)其病情由于設(shè)備或技術(shù)不足難以診治,為了使患者得到更好、更完善的醫(yī)療服務(wù),作出及時(shí)轉(zhuǎn)診的決定。

醫(yī)學(xué)裁量性轉(zhuǎn)診條件的成立,需要借助經(jīng)治醫(yī)師的主觀判斷。對(duì)于一種疾病,如何判斷是否屬于“限于設(shè)備或技術(shù)條件不能診治”,實(shí)踐中還應(yīng)結(jié)合一定地域、一定時(shí)間、醫(yī)療機(jī)構(gòu)的級(jí)別及處置病情的醫(yī)師專業(yè)水平等來綜合評(píng)判。

轉(zhuǎn)診的義務(wù)

合理的緊急處置義務(wù)根據(jù)《醫(yī)療機(jī)構(gòu)管理?xiàng)l例》規(guī)定,醫(yī)院履行轉(zhuǎn)診義務(wù)應(yīng)對(duì)危急患者進(jìn)行急救處置,即經(jīng)治醫(yī)師在接診患者后,認(rèn)為限于設(shè)備、技術(shù)水平原因無(wú)力診治,應(yīng)首先按照診療常規(guī)對(duì)病情危急的患者進(jìn)行合理、力所能及的急救處置,這不僅是“首診負(fù)責(zé)制”的必然要求,也是考核醫(yī)師是否具備職業(yè)道德和良知的體現(xiàn)。

必要的告知義務(wù)一般而言,轉(zhuǎn)診中的必要告知義務(wù)有以下幾種情形:①患者的疾病屬于醫(yī)師的??祁I(lǐng)域之外;②醫(yī)師對(duì)患者的診療能力不充分或不具備時(shí);③對(duì)患者存在更適當(dāng)?shù)脑\療方法,且該方法用于患者比不轉(zhuǎn)診將發(fā)生非常明顯的改善效果。當(dāng)然,醫(yī)療機(jī)構(gòu)還必須告知患者轉(zhuǎn)診治療的可能性。比如說,患者病情極其嚴(yán)重不適合長(zhǎng)途轉(zhuǎn)診或者地理位置非常偏僻等情況。當(dāng)然,并不是在一切情況下醫(yī)療機(jī)構(gòu)都需要履行告知義務(wù)。比如,我們國(guó)家的有關(guān)法規(guī)中也有保護(hù)性治療的規(guī)定。保護(hù)性醫(yī)療制度的實(shí)質(zhì)是要注意應(yīng)該對(duì)患者說什么,不該對(duì)患者說什么,并不是什么都對(duì)患者如實(shí)告知。

安全運(yùn)送義務(wù)安全運(yùn)送義務(wù)主要包括評(píng)估是否需要轉(zhuǎn)診、先行聯(lián)系接受轉(zhuǎn)診的醫(yī)療機(jī)構(gòu)和攜帶病歷等。按照《醫(yī)院工作制度》中的轉(zhuǎn)院制度規(guī)定,醫(yī)療機(jī)構(gòu)因限于設(shè)備和技術(shù)條件,對(duì)不能診治的患者,應(yīng)由科內(nèi)討論或由科主任提出,經(jīng)醫(yī)務(wù)科報(bào)請(qǐng)?jiān)洪L(zhǎng)或主管業(yè)務(wù)的副院長(zhǎng)批準(zhǔn),提前與轉(zhuǎn)入醫(yī)院聯(lián)系,征得同意方可轉(zhuǎn)院。如估計(jì)途中可能加重病情或死亡者,醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)留院處置,待病情穩(wěn)定或危險(xiǎn)過后再行轉(zhuǎn)院。

可見,評(píng)估是否需要轉(zhuǎn)診,關(guān)鍵的前提在于“安全性”,既要有利于患者轉(zhuǎn)診后的科學(xué)治療,又要讓接受轉(zhuǎn)診的醫(yī)療機(jī)構(gòu)在患者可供轉(zhuǎn)移的安全地域范圍之內(nèi)。對(duì)于危重患者,在轉(zhuǎn)移過程中,轉(zhuǎn)出醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)派救護(hù)車護(hù)送,并有醫(yī)護(hù)人員陪同,以防備和及時(shí)處置路途中的各種意外情況。在轉(zhuǎn)診前,護(hù)送人員必須要先了解病情,填寫轉(zhuǎn)診病歷摘要及提供各種檢查報(bào)告資料,同時(shí)還要與轉(zhuǎn)診醫(yī)院聯(lián)系好,為搶救患者生命贏得寶貴時(shí)間,絕對(duì)不能出現(xiàn)只管將患者送到了轉(zhuǎn)診醫(yī)院就算完成任務(wù)的現(xiàn)象。

什么情況下違反轉(zhuǎn)診義務(wù)可以免責(zé)?

應(yīng)注意的是,違反轉(zhuǎn)診義務(wù)并不必然導(dǎo)致民事責(zé)任的產(chǎn)生。我們認(rèn)為,違反轉(zhuǎn)診義務(wù)可以存在以下免責(zé)事由。

篇2

關(guān)鍵詞 :生物技術(shù) 風(fēng)險(xiǎn) 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防 專利制度

1、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則之概述

風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則的定義目前在國(guó)際范圍內(nèi)尚無(wú)定論,其中以《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》原則15的定義為主要代表:“為了保護(hù)環(huán)境,各國(guó)政府應(yīng)該根據(jù)其能力廣泛采取風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防措施。在嚴(yán)重或不可逆轉(zhuǎn)的損害的威脅時(shí),缺乏科學(xué)確定性不應(yīng)被用來作為延緩采取有效措施防止環(huán)境退化的理由?!眎此外,在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)防范原則的認(rèn)識(shí)上,存在著兩種不同的觀點(diǎn):一種是絕對(duì)主義觀點(diǎn),即只要確定一項(xiàng)技術(shù)存在風(fēng)險(xiǎn),就應(yīng)當(dāng)對(duì)其預(yù)防;另一種是相對(duì)主義觀點(diǎn),即主張從社會(huì)可接受水平出發(fā),對(duì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)采取符合成本――效益的法律保護(hù)。目前國(guó)際社會(huì)普遍采納的是相對(duì)主義觀點(diǎn)。ii

2、生物技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的特殊性

以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為例,由于基因的可復(fù)制性、傳播性,使得轉(zhuǎn)基因生物一旦成型,其危害是不可逆的。加之生物技術(shù)復(fù)雜的特點(diǎn),其危害的不確定性更是超過了其它一些科學(xué)技術(shù)。這些特點(diǎn)成為了對(duì)生物技術(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防的主要原因。

但是生物技術(shù)也具有不同與其他科學(xué)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)特征。首先,生物技術(shù)并不單指轉(zhuǎn)基因技術(shù),它還包括細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵過程等等,這些具體技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)情況各異。因此,對(duì)生物技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析是不能以偏概全。其次,生物技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)形式是多樣化的。生物技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)不單是生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和人類健康安全風(fēng)險(xiǎn),其還有社會(huì)倫理道德風(fēng)險(xiǎn)。此外,生物技術(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)測(cè)是一個(gè)相對(duì)的、動(dòng)態(tài)的過程,風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)將會(huì)隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的進(jìn)步而變化。iii即使是同一生物技術(shù),在不同生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境中也會(huì)的不同的風(fēng)險(xiǎn)情況。因此,我們應(yīng)該對(duì)具體生物技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)做具體分析。

3、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則對(duì)專利制度之挑戰(zhàn)

3.1風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則與專利制度的價(jià)值沖突

我國(guó)《專利法》第1條“為了保護(hù)專利權(quán)人的合法權(quán)益,鼓勵(lì)發(fā)明創(chuàng)造,推動(dòng)發(fā)明創(chuàng)造的應(yīng)用,提高創(chuàng)新能力,促進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,制定本法?!睆脑摋l文可以看出,促進(jìn)科技發(fā)展是專利制度的重要目的。然而,風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則作為環(huán)境法中的一個(gè)原則,其核心理念在于“預(yù)防”。雖然專利法促進(jìn)科技發(fā)展和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則的最終目的都是為了人類利益,但前者是為了使人類享受科技發(fā)展的紅利,而后者注重的是人類的安全利益,兩者價(jià)值追求不同。如此把兩個(gè)價(jià)值追求相互沖突的制度拼接在一起,不僅會(huì)使兩項(xiàng)制度的價(jià)值追求均難以實(shí)現(xiàn),也違背了專利法律體系內(nèi)部的統(tǒng)一性。此外,專利法中為數(shù)不多的體現(xiàn)維護(hù)公序良俗的“第5條”尚且受到學(xué)界,尤其是面對(duì)生物技術(shù)專利時(shí)的激烈爭(zhēng)議,更何況要將與專利法理念沖突的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則引入專利法呢?

3.2 專利審查的有限性和精簡(jiǎn)化要求

若要將風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則作為生物技術(shù)取得專利權(quán)的一個(gè)審查條件,則無(wú)法回避對(duì)所申請(qǐng)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。只有所申請(qǐng)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)值在專業(yè)技術(shù)員可控的范圍內(nèi),其危害程度沒有達(dá)到嚴(yán)重或不可逆時(shí),所申請(qǐng)技術(shù)才能通過風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則這一門檻。我國(guó)專利制度中的“普通技術(shù)人員”被推定為知曉或可以獲知全部現(xiàn)有知識(shí)與技術(shù),iv但不具有創(chuàng)造力。而現(xiàn)實(shí)中的專利審查員的審查能力也是有限的。相反,對(duì)一項(xiàng)生物技術(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估則必須是業(yè)內(nèi)的專家。因?yàn)橹挥兴麄儾抛盍私庠擁?xiàng)技術(shù)成熟度、技術(shù)弱點(diǎn)以及技術(shù)盲點(diǎn),這些技術(shù)盲點(diǎn)通常就是風(fēng)險(xiǎn)的高發(fā)點(diǎn)??梢妼@麑彶橹贫群惋L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度對(duì)審查人員的知識(shí)和能力要求是不同的,將風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則并入到專利審查當(dāng)中是不合適的。

此外,對(duì)專利審查精簡(jiǎn)化才能更好的促進(jìn)科技進(jìn)步。美國(guó)專利法規(guī)定:任何人發(fā)明或發(fā)現(xiàn),任何新而有用之方法、機(jī)器、制品或物之組合或上述任何新而有用之改良者,得依據(jù)本卷之情形及條件而獲得其專利。v這一規(guī)定確定了美國(guó)專利法的價(jià)值基調(diào),即只要是新的、有用的方法、產(chǎn)品和改良發(fā)明,原則上就可以得到專利保護(hù)。在美國(guó),只要一項(xiàng)發(fā)明經(jīng)得起三性審查就認(rèn)為可以授予專利,并無(wú)公序良俗條款的限制。美國(guó)專利法試圖通過減少“公序良俗原則”等審查條件,實(shí)現(xiàn)專利審查技術(shù)的專門化,最大限度支持技術(shù)的專利保護(hù),以促進(jìn)科技進(jìn)步。美國(guó)的科技實(shí)力,正是這一制度的最好證明。因此,在專利法中摒棄“公序良俗原則”和“風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則”,實(shí)現(xiàn)審查條件的精簡(jiǎn)化和審查技術(shù)的專門化,才能更好的促進(jìn)科技發(fā)展。

4、結(jié)論及應(yīng)對(duì)措施

綜上所述,在生物技術(shù)的專利保護(hù)中引入風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則是不合適的。但是,從人類自身的安全利益考慮,對(duì)生物技術(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防是必要的。針對(duì)上述沖突,筆者認(rèn)為我們可參考美國(guó)的專利立法和審查模式。我們可以在專利審查制度之外設(shè)立專門的生物技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)審查委員會(huì)。并采取不同于以往的“倒過來”的專利審查模式,即先進(jìn)行技術(shù)的“三性”審查,以確定技術(shù)的可專利性,再對(duì)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行審查評(píng)估,以確定一項(xiàng)生物技術(shù)是否可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。如此一來,將出現(xiàn)一項(xiàng)技術(shù)通過了專利審查,但未通過風(fēng)險(xiǎn)審查的中間狀態(tài)。這一狀態(tài)的優(yōu)勢(shì)在于既實(shí)現(xiàn)了對(duì)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)控制,也能通過專利權(quán)保證發(fā)明人的技術(shù)優(yōu)勢(shì),待到技術(shù)成熟,風(fēng)險(xiǎn)可控時(shí)再通過風(fēng)險(xiǎn)審查。這樣實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防,也保證了專利制度體系的統(tǒng)一性和高效性,不失為一種有效的辦法。

參考文獻(xiàn):

[1]朱建庚.《風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則與海洋環(huán)境保護(hù)》,人民法院出版社2006年版,第19頁(yè).

[2]柯堅(jiān).《論生物安全法律保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)防范原則》,《法學(xué)雜志》.2001年第3期,第35頁(yè).

[3] 張輝.《生物安全法律規(guī)制研究――經(jīng)濟(jì)法域的解讀》.廈門大學(xué)出版社2009年版,第171頁(yè).

[4]張小林.《論專利法中的“本領(lǐng)域普通技術(shù)人員”》《科技與法律》.2012年第6期,第23頁(yè).

作者簡(jiǎn)介:

篇3

生物醫(yī)藥:

制藥產(chǎn)業(yè)與生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的兩大支柱。生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)由生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)與醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)共同組成。各國(guó)、各組織對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的定義和圈定的范圍很不統(tǒng)一,甚至不同人的觀點(diǎn)也常常大相徑庭。

生物醫(yī)學(xué)工程是綜合應(yīng)用生命科學(xué)與工程科學(xué)的原理和方法,從工程學(xué)角度在分子、細(xì)胞、組織、器官乃至整個(gè)人體系統(tǒng)多層次認(rèn)識(shí)人體的結(jié)構(gòu)、功能和其他生命現(xiàn)象,研究用于防病、治病、人體功能輔助及衛(wèi)生保健的人工材料、制品、裝置和系統(tǒng)技術(shù)的總稱。

(來源:文章屋網(wǎng) )

篇4

1納米醫(yī)藥發(fā)展前景分析

納米醫(yī)藥是最近才出現(xiàn)的一個(gè)多學(xué)科交叉的領(lǐng)域。雖然目前已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)的納米醫(yī)藥產(chǎn)品不多,而且這一高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)的領(lǐng)域還并沒有充分確立,但是,利用納米技術(shù)的藥釋系統(tǒng)、診斷方法和藥物研發(fā)方法正在使藥物的版圖發(fā)生革命性變化,尤其是靶向特異性藥釋系統(tǒng)很有可能解決許多醫(yī)學(xué)問題。盡管人們對(duì)納米醫(yī)藥的預(yù)測(cè)是十分鼓舞人心的,但是納米醫(yī)藥研發(fā)也面臨著巨大的挑戰(zhàn),主要包括:①成本高。②在沒有相關(guān)的安全指南出臺(tái)前,很難得到公眾的信任。③能得到的風(fēng)險(xiǎn)投資相對(duì)較少。④人們對(duì)納米材料與活細(xì)胞之間關(guān)系(如生物相容性問題和納米材料的毒性)了解較少。⑤大型制藥公司不愿意向納米醫(yī)藥投資。⑥生產(chǎn)缺少質(zhì)量控制,重復(fù)性差等。⑦專利局(如美國(guó)專利與商標(biāo)局)和藥物審批部門(如FDA)管理措施混亂和滯后。⑧媒體對(duì)納米材料尤其是納米醫(yī)藥負(fù)面影響(尤其是環(huán)境、健康和安全性)的關(guān)注。為了在政策上適應(yīng)并促進(jìn)納米醫(yī)藥的發(fā)展,各國(guó)政府也采取了各種措施,希望解決上述問題。各國(guó)專利局都在不斷改進(jìn)對(duì)納米醫(yī)藥相關(guān)專利的審查,各國(guó)政府管理部門也正在制定納米藥物的相關(guān)安全指南,以便適應(yīng)納米醫(yī)藥產(chǎn)品的發(fā)展需求。下面將對(duì)美國(guó)納米醫(yī)藥審查體系進(jìn)行詳細(xì)介紹和分析。

2納米醫(yī)藥專利發(fā)展現(xiàn)狀

在過去十年中納米醫(yī)藥領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)和專利申請(qǐng)都迅速增長(zhǎng)。歐洲專利局的一項(xiàng)調(diào)查顯示,向歐洲專利局提交的納米醫(yī)藥專利已經(jīng)由1993年的220件上升到了2903年的2000件。根據(jù)歐洲專利局的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,在納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)方面,美國(guó)一直處于全球領(lǐng)先的地位,從1993—2003年間,其專利申請(qǐng)約占全球總申請(qǐng)量的54%,隨后依次是德國(guó)占12%,日本占5%,法國(guó)和英國(guó)均占3%。我國(guó)目前只有清華大學(xué)材料系研究的納米人工骨在美國(guó)獲得了專利。從全球納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)所涉及的領(lǐng)域來看,藥釋放系統(tǒng)專利最多,約占全球納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)總數(shù)的59%,接下來依次是體外診斷方法、成像技術(shù)和生物材料專利,分別占14%,13%,8%,藥物、治療和活性移植物方面的專利相對(duì)較少,各占3%左右。無(wú)論是研究人員、生意人還是專利從業(yè)者都意識(shí)到納米醫(yī)藥專利的重要性,都在努力獲得盡可能廣泛的納米高分子材料的專利保護(hù)。市場(chǎng)上的納米醫(yī)藥產(chǎn)品相對(duì)缺乏也推動(dòng)了納米醫(yī)藥專利工作的發(fā)展。制藥公司認(rèn)為獲得專利是證明自己實(shí)力、吸引風(fēng)險(xiǎn)投資的最佳途徑。有一些公司認(rèn)為如果他們不去搶先申請(qǐng)盡可能多的專利,就很可能會(huì)因?yàn)楸粍e人搶先申請(qǐng)而使自己處于被動(dòng)地位。同樣,研究人員為了提高學(xué)術(shù)地位也感到申請(qǐng)專利的必要。大多數(shù)發(fā)明者發(fā)現(xiàn)在納米醫(yī)藥專利出現(xiàn)的早期,PTO對(duì)納米醫(yī)藥專利的管理是比較混亂的,但這正是對(duì)有價(jià)值的上游技術(shù)獲得廣泛專利保護(hù)的絕佳時(shí)期。在今后的幾十年中,納米醫(yī)藥將會(huì)不斷的走向成熟并獲得突破性的成果,專利將會(huì)給公司帶來大量的實(shí)施許可費(fèi)并成為公司交易和合并的杠桿。

3納米藥釋系統(tǒng)專利的申請(qǐng)

3.1納米藥釋系統(tǒng)專利開發(fā)的優(yōu)勢(shì)和方法

納米醫(yī)藥對(duì)藥釋系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了重大影響,制藥公司目前已經(jīng)意識(shí)到藥釋系統(tǒng)的研究是他們研發(fā)過程中必不可少的一部分。根據(jù)來自《NanoMar-kets))的一份市場(chǎng)報(bào)告的測(cè)算,到2012年,納米技術(shù)將使藥釋系統(tǒng)產(chǎn)生48億美元的收入。該報(bào)告還指出,到2009年全球藥釋產(chǎn)品和服務(wù)市場(chǎng)的收入將超過670億美元。另外一份來自《NanotechnologyLawBusiness))的市場(chǎng)報(bào)告也指出納米技術(shù)能使藥釋系統(tǒng)市場(chǎng)的銷售額從2005年的12.5億美元增至2010生國(guó)塹塹苤查!!塑生塑!!鲞箜!!塑年的52.5億美元,2015年會(huì)增至140億美元。固體納米微粒是尺度在1—1000nm的顆粒,能用于藥釋系統(tǒng)。由于它具有能將各種藥物基團(tuán)運(yùn)送到身體不同位點(diǎn),并延長(zhǎng)藥物作用的性質(zhì),因此在藥釋系統(tǒng)研究中具有重要作用。納米顆粒的大小和表面性質(zhì)決定了它在體內(nèi)的活性。納米顆粒的物理性質(zhì)也決定了它在體內(nèi)能夠達(dá)到大顆粒所不能達(dá)到的地方。另外,粒子大小也影響藥物在體內(nèi)各部位的分布。粒子變小,它的表面積就會(huì)呈指數(shù)增加,溶解速率和飽和度都大大增加,從而改變?cè)隗w內(nèi)的性質(zhì)。在某些情況下,納米顆粒藥物還能夠幫助降低血漿藥物濃度峰值,也能防止血漿藥物濃度降低至有效治療濃度之下。目前美國(guó)的專利法允許對(duì)老藥的新劑型申請(qǐng)專利,納米技術(shù)就能夠?yàn)橐呀?jīng)存在的化合物提供新的劑型。這些新劑型能夠獲得FDA和PTO的批準(zhǔn)。只要老藥的納米劑型能夠滿足專利性的要求,就能申請(qǐng)專利。在美國(guó),創(chuàng)新性的藥釋系統(tǒng)本身也可以申請(qǐng)專利。創(chuàng)新性的藥釋系統(tǒng)能夠幫助制藥公司對(duì)已經(jīng)專利過期或即將過期的化合物設(shè)計(jì)出新劑型。這種策略能夠拖延或打擊非專利藥對(duì)過期專利藥的沖擊,尤其是當(dāng)改進(jìn)劑型的藥物優(yōu)于原專利藥時(shí)。實(shí)際上,這種策略也延長(zhǎng)了原專利藥物的生命周期,通常也被稱為“常綠化”策略。

3.2納米藥釋系統(tǒng)專利的審批和申請(qǐng)

3.2.1納米藥釋系統(tǒng)新藥的審批應(yīng)當(dāng)指出的是,把已有藥物改造為納米藥物通常會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生創(chuàng)新性的新化學(xué)實(shí)體(NCE),因?yàn)榧{米藥物與原藥物的藥代動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)是完全不同,換句話說,就是不具有生物等效性,因此納米制藥公司并不能通過縮短的新藥申請(qǐng)(ANDA)來通過FDA的審批。

3.2.2納米藥釋系統(tǒng)專利的專利性審查標(biāo)準(zhǔn)我們現(xiàn)在還很難判斷,納米顆粒專利是否也將會(huì)面臨電子商務(wù)和生物技術(shù)曾經(jīng)面臨的專利障礙。電子商務(wù)與生物技術(shù)專利最初是被認(rèn)為不具有專利性的。無(wú)論如何,基于納米顆粒的藥物劑型和其他納米發(fā)明一樣,只要滿足專利性的要求就可以申請(qǐng)專利。在美國(guó),大小本身并不是專利性的標(biāo)準(zhǔn),某個(gè)裝置或方法如果只在大小上發(fā)生了改變,并不能使其具有專利性。事實(shí)上,法條中已經(jīng)明確規(guī)定:如果僅對(duì)某種物質(zhì)、裝置的大小加以限定并不足以使其與現(xiàn)有技術(shù)相區(qū)別而具有專利性。美國(guó)聯(lián)邦巡回法院(CAFC)也認(rèn)為:如果權(quán)利要求中描述的發(fā)明僅大小上與現(xiàn)有技術(shù)相區(qū)別,而在作用上與現(xiàn)有技術(shù)沒區(qū)別,那么,這項(xiàng)發(fā)明就不具有新穎性。也就是說,具有納米級(jí)量綱的物質(zhì)也必須具有新的功能才具有專利性。此外,產(chǎn)品發(fā)明者還必須能夠證明他們的發(fā)明對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,不是顯而易見的。

3.2.3納米藥釋系統(tǒng)專利申請(qǐng)中的困難——證明具有非顯而易見性嵋。對(duì)已有藥物的新劑型申請(qǐng)專利,最大的困難就是證明該項(xiàng)發(fā)明的非顯而易見性。FrO常認(rèn)為,新的藥物劑型不過是藥物的優(yōu)化,因此,并不具有可專利性。如果劑型中改變的只不過是成分,并且新增的成分曾經(jīng)被用在其他的劑型中,產(chǎn)生能夠預(yù)期的作用,這種觀點(diǎn)當(dāng)然是很有道理的。專利申請(qǐng)者要想說服審查員所申請(qǐng)的劑型不具有顯而易見性,就必須證明該劑型具有意想不到的優(yōu)點(diǎn)或改進(jìn)。例如,降低毒性、增加生物利用度或改變生物利用度、改變藥物穩(wěn)定性、溶解度或活性。這就需要在專利申請(qǐng)中遞交相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),其中還包括與申請(qǐng)的劑型最接近的現(xiàn)有技術(shù)中的劑型的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。這樣,專利申請(qǐng)者就能夠證明自己的發(fā)明具有創(chuàng)新性。由于納米微粒藥物的現(xiàn)有技術(shù)還不是很成熟,納米微粒的性質(zhì)也常常是很難預(yù)測(cè)的,因此證明納米藥物與傳統(tǒng)藥物相比具有意想不到的優(yōu)點(diǎn),從而獲得專利授權(quán)是相對(duì)容易的。然而,隨著納米藥物現(xiàn)有技術(shù)的不斷增加,這種專利申請(qǐng)的趨勢(shì)終將會(huì)改變,也將會(huì)有越來越多的有關(guān)納米技術(shù)的專利、法律問題顯現(xiàn)出來。

4美國(guó)納米醫(yī)藥專利體系存在的問題

4.1納米技術(shù)的定義不準(zhǔn)確納米技術(shù)面臨的一個(gè)問題是專家們對(duì)納米技術(shù)的定義見仁見智。納米技術(shù)是個(gè)概括性用語(yǔ),它被用于定義產(chǎn)品、過程和特征,并覆蓋了物理、化學(xué)和生命科學(xué)。美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃(NNI)中采用的納米技術(shù)的定義是被引用最廣泛的一種定義:“1~100nm尺寸問的物體,其中能有重大應(yīng)用的獨(dú)特現(xiàn)象的了解與操縱。”然而,一些專家反對(duì)給納米技術(shù)限定如此嚴(yán)格的定義,他們認(rèn)為應(yīng)該強(qiáng)調(diào)數(shù)值范圍的連續(xù)性而不是納米到微米的界限。很顯然,NNI的定義排除許多微米級(jí)的方法和材料,而許多納米科學(xué)家都把微米量綱也納入了納米技術(shù)的范疇。實(shí)際上,許多政府機(jī)構(gòu)都面臨如何選用納米技術(shù)的定義的問題。例如,F(xiàn)DA、PTO都采用了小于100nm的定義,也就是NNI的定義。這種定義就帶來了許多麻煩,這不僅給納米專利統(tǒng)計(jì)工作帶來了困難,同時(shí)也給正確評(píng)估納米技術(shù)的科學(xué)、法律、環(huán)生墾塹墊盤查!!塑生笙!!鲞篁!!塑境、管理和倫理學(xué)問題帶來了麻煩。由于納米技術(shù)需要許多技術(shù)的集合,每項(xiàng)技術(shù)又都有不同的特征和應(yīng)用。小于100nm的大小可能對(duì)于納米成像公司來說非常重要,因?yàn)榱孔有?yīng)直接依賴于粒子的大小。但是,這種大小的界限對(duì)于制藥公司可能并不十分重要,因?yàn)閺某煞?、劑型和有效性的角度來說,大于100nm的尺度也許才能獲得某些理想的性質(zhì)(如提高生物利用度、降低毒性、減少劑量、增強(qiáng)溶解度等)。有些專家指出,納米技術(shù)并不是什么新的概念,因?yàn)樵S多生物分子都與納米物質(zhì)具有相似的大小。例如,肽分子的大小與量子相當(dāng)(<10nm),一些病毒與用于藥釋系統(tǒng)的納米微粒的大小類似(<100nrfl)。因此,大多數(shù)分子藥物和生物技術(shù)都可以納入到納米技術(shù)的分類中。因此,一些研究者建議納米技術(shù)的定義中對(duì)納米微粒的定義不應(yīng)僅僅局限于大小本身。歐洲科學(xué)基金會(huì)對(duì)醫(yī)藥領(lǐng)域的納米技術(shù)作出了如下的定義:“采用分子手段和知識(shí)用于診斷、預(yù)防和治療疾病,改善人們健康的科學(xué)和技術(shù)?!边@種定義沒有局限于分子的大小,而是強(qiáng)調(diào)了對(duì)納米材料的可控性操作是否能夠帶來醫(yī)療效果的改進(jìn)。對(duì)于這個(gè)問題,也有學(xué)者提出,在納米醫(yī)藥領(lǐng)域,不應(yīng)該采用NNI的有關(guān)大小的限制,而應(yīng)該把納米技術(shù)應(yīng)被稱為“微型技術(shù)”更加合適,這樣才能把納米技術(shù)和顯微技術(shù)都包括在內(nèi)。

4.2納米技術(shù)的定義不準(zhǔn)確導(dǎo)致專利分類產(chǎn)生偏差2004年11月,PTO公布了一個(gè)納米技術(shù)的初步分類(被稱為第977類),并且還正在不斷補(bǔ)充977類下面的小類。2006年,12月,PTO把大約4500項(xiàng)專利申請(qǐng)納入了第977類中。然而,這個(gè)數(shù)字實(shí)際上只是很粗略的估算,低于實(shí)際的納米技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量。這主要是因?yàn)镕rO借用了NNI的非常狹窄的定義用于專利分類,就導(dǎo)致了專利分類系統(tǒng)產(chǎn)生偏差,尤其是對(duì)納米醫(yī)藥和生物納米技術(shù)有關(guān)的發(fā)明進(jìn)行分類時(shí),偏差就更加明顯。另外,這種分類標(biāo)準(zhǔn)既不能很好地體現(xiàn)納米醫(yī)藥發(fā)明特有的特征,也很難體現(xiàn)出納米醫(yī)藥所包含的跨學(xué)科特征。PTO利用這種具有明顯偏離的分類系統(tǒng)篩選出的幾千項(xiàng)專利并沒有達(dá)到當(dāng)初建立977分類的目的,而當(dāng)初的目的是:統(tǒng)計(jì)納米技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量和授權(quán)數(shù)量、方便專利審查員和專利人進(jìn)行納米技術(shù)專利的檢索。

4.3在納米醫(yī)藥領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)檢索中存在的問題和挑戰(zhàn)

4.3.1審查員的檢索資源和水平有限在納米醫(yī)藥領(lǐng)域的檢索中也存在著各種各樣的問題。例如,一些專家認(rèn)為PTO缺乏有效檢索納米醫(yī)藥現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)檢索工具。另外,他們的數(shù)據(jù)庫(kù)可能存在數(shù)據(jù)遺漏的問題。雖然,納米醫(yī)藥專利的申請(qǐng)已經(jīng)有顯著增加,但是大多數(shù)的現(xiàn)有技術(shù)都被發(fā)表在雜志或書中。網(wǎng)站中的信息和公開的專利文獻(xiàn)只是作為輔助的信息。而很多非專利文獻(xiàn),專利審查員是很難獲得的,一方面是由于PTO并沒有訂購(gòu)相關(guān)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),另外一方面有些審查員在檢索方面還不是非常專業(yè)。結(jié)果,專利審查員很可能會(huì)漏掉一些現(xiàn)有技術(shù)。這個(gè)問題可能并不僅僅是納米醫(yī)藥專利審查中存在的問題,在其他技術(shù)領(lǐng)域的專利審查中也很常見。

4.3.2檢索詞難以確定由于目前廣泛使用的納米技術(shù)的定義常常相互重疊,就使對(duì)納米技術(shù)相關(guān)專利的檢索比其他技術(shù)領(lǐng)域的檢索更加復(fù)雜。不同的檢索詞可能指的是相同的納米材料和結(jié)構(gòu)。例如,“nanofibers”、“fibrils”和“nanotubes”都可以代表多層碳納米管,“singleshellnanocylinders”,“bucky—tubes”,“nanowires”and“nanotubes”都可以代表單層碳納米管,因此要想精確作出納米技術(shù)的專利地圖是非常困難的。

4.3.3有些文獻(xiàn)存在“假象”事實(shí)上,有些發(fā)明者在專利或出版物常常會(huì)把自己的發(fā)明撰寫得十分隱蔽,以使自己潛在的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不會(huì)注意到他們的技術(shù)。另一方面,有一些具有商業(yè)頭腦的發(fā)明者或發(fā)明的受讓人,會(huì)把帶有納米的詞匯加納入到他們的專利或出版物中,以便獲得較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此,要在現(xiàn)有技術(shù)中找到真正的納米技術(shù),不但需要在檢索專利和商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)巧妙地選擇關(guān)鍵詞和專利分類代碼,還要經(jīng)過納米技術(shù)專家的篩選,才能檢索到最全面、最可靠的現(xiàn)有技術(shù)。十幾年來,許多國(guó)家的專利局都面臨著接受大量納米醫(yī)藥相關(guān)專利申請(qǐng)的問題,PTO也不例外。隨著納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)量的增多,其授權(quán)量也在不斷猛增。但是由于PTO沒能很好地解決審查工作質(zhì)量低、專利授權(quán)量失控性猛漲以及職業(yè)道德降低的問題,將會(huì)對(duì)越來越緊迫的納米醫(yī)藥的專利問題帶來嚴(yán)重影響。歸納起來,PTO目前正面臨的問題有:①審查員由于所能接觸到的現(xiàn)有技術(shù)和檢索水平有限,不能保證對(duì)每項(xiàng)納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)進(jìn)行充分審查,做一】556一生墾塹塹苤查!!塑生笪!!鲞箜!!塑出授權(quán)決策依據(jù)的信息也往往有限。②審查員缺乏。③資金缺乏。④審查員的薪水只與審查數(shù)量掛鉤,而不考慮審查質(zhì)量,所以,審查質(zhì)量低。⑤除了聘請(qǐng)過少數(shù)專家開展有關(guān)納米醫(yī)藥講座外,幾乎沒有聘請(qǐng)過外部的法律和技術(shù)專家。⑥Fro并不要求其審查員具有很高的學(xué)歷。⑦沒有專門針對(duì)納米醫(yī)藥專利審查的培訓(xùn)教程和審查指南。

篇5

關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán);植物新品種;農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志;生物基因

近年來,隨著民主法治進(jìn)程的不斷加快,人們知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)的逐漸增強(qiáng),我國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的法律體系不斷完善。但是,隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和合作深度、廣度的不斷增強(qiáng),農(nóng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律保護(hù)的滯后與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、貿(mào)易快速發(fā)展之間的矛盾變得日益突出。因此,要應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域日趨激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,提高農(nóng)業(yè)科技競(jìng)爭(zhēng)力,我國(guó)必須盡快建立完善的農(nóng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律保護(hù)體系,并加強(qiáng)對(duì)有重大價(jià)值的農(nóng)業(yè)科技成果的知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行法律保護(hù)。

1 我國(guó)農(nóng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律保護(hù)的現(xiàn)狀

1.1 植物新品種的法律保護(hù)

1989年國(guó)務(wù)院的《種子管理?xiàng)l例》把種子列入農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的保護(hù)對(duì)象。2000年《種子法》的通過實(shí)施,標(biāo)志著我國(guó)種質(zhì)資源保護(hù)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。隨后農(nóng)業(yè)部了一系列與之相配套的規(guī)章:《主要農(nóng)作物品種審定辦法》、《農(nóng)作物種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可證管理辦法》、《農(nóng)作物種子標(biāo)簽管理辦法》、《農(nóng)作物商品種子加工包裝規(guī)定》、《主要農(nóng)作物范圍規(guī)定》,這樣,我國(guó)農(nóng)作物種子保護(hù)形成了從種質(zhì)資源培育、種植、生產(chǎn)到銷售的完整的規(guī)范法律保護(hù)體系。1997年國(guó)務(wù)院的《植物新品種保護(hù)條例》的實(shí)施,使我國(guó)的植物新品種保護(hù)有了專門的法規(guī)依據(jù)。同時(shí),為了保障條例的順利實(shí)施,農(nóng)業(yè)部又相繼制定了一系列規(guī)章、制度:《農(nóng)業(yè)部植物新品種保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》、《農(nóng)業(yè)植物新品種繁殖材料保藏中心管理辦法》、《農(nóng)業(yè)植物新品種權(quán)機(jī)構(gòu)管理辦法》、《農(nóng)業(yè)部植物新品種復(fù)審委員會(huì)審理規(guī)定》等。為了更好的對(duì)我國(guó)的植物新品種進(jìn)行保護(hù),1999年4月,我國(guó)正式加入國(guó)際植物新品種保護(hù)聯(lián)盟(UPOV),對(duì)我國(guó)植物育種者的權(quán)益給予國(guó)際保護(hù)。

因此,目前我國(guó)對(duì)植物新品種法律保護(hù)有兩種方法:一是通過申請(qǐng)品種權(quán)直接保護(hù)所申請(qǐng)的植物新品種,另一種是通過申請(qǐng)生產(chǎn)植物品種方法的發(fā)明專利權(quán),間接保護(hù)由此種方法得到的植物新品種。

隨著我國(guó)植物新品種保護(hù)體系框架不斷完善,植物新品種保護(hù)組織體系逐步健全,成立了各種工作機(jī)構(gòu),植物新品種保護(hù)環(huán)境不斷完善,育種者申請(qǐng)品種權(quán)數(shù)量和品種權(quán)授權(quán)數(shù)量大幅度增長(zhǎng)。農(nóng)業(yè)植物新品種保護(hù)名錄逐步擴(kuò)大。

1.2 地理標(biāo)志和商標(biāo)權(quán)的法律保護(hù)

2001年修訂的《商標(biāo)法》增加了對(duì)地理標(biāo)志進(jìn)行保護(hù)的條款,并且對(duì)地理標(biāo)志作出了明確的定義,允許將地理標(biāo)志注冊(cè)為商標(biāo),規(guī)定可以通過注冊(cè)原產(chǎn)地證明商標(biāo)的方式對(duì)原產(chǎn)地域產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)。2000年實(shí)施的《原產(chǎn)地域產(chǎn)品保護(hù)規(guī)定》也有關(guān)于原產(chǎn)地的明確定義,可以通過強(qiáng)制性執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和注冊(cè)登記原產(chǎn)地域產(chǎn)品專用標(biāo)志的方式對(duì)原產(chǎn)地域產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)和管理。這樣,以《商標(biāo)法》為主導(dǎo)地位,以《知識(shí)產(chǎn)權(quán)海關(guān)保護(hù)條例》、《原產(chǎn)地域產(chǎn)品保護(hù)規(guī)定》、《反不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)法》、《消費(fèi)者權(quán)益保障法》、《產(chǎn)品質(zhì)量法》、《農(nóng)業(yè)法》為補(bǔ)充和輔助作用的地理標(biāo)志保護(hù)的法律體系逐步建立?!对a(chǎn)地域產(chǎn)品通用規(guī)則》的制定實(shí)施,發(fā)揮了積極的作用,并取得了不少有益的經(jīng)驗(yàn)。2005年實(shí)行的《地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)規(guī)定》,標(biāo)志著我國(guó)地理標(biāo)志保護(hù)的法律體系進(jìn)一步健全。同時(shí),為了加強(qiáng)對(duì)地理標(biāo)志的國(guó)家保護(hù),我國(guó)陸續(xù)參加了《商標(biāo)注冊(cè)用商品和服務(wù)國(guó)際分類尼斯協(xié)定》、《保護(hù)工業(yè)產(chǎn)權(quán)巴黎公約》、《制止使用商品產(chǎn)地虛假或欺騙性標(biāo)志馬德里協(xié)議》、《保護(hù)原產(chǎn)地名稱及其國(guó)際注冊(cè)里斯本協(xié)定》、《與貿(mào)易有關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)協(xié)議》等有關(guān)的國(guó)際公約和協(xié)定。

1.3 生物基因和微生物技術(shù)的法律保護(hù)

由于我國(guó)基因產(chǎn)品領(lǐng)域研究已經(jīng)跟上了世界的先進(jìn)水平,要鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)科技人員和企業(yè)在該領(lǐng)域取得更多的技術(shù)成果,就必須對(duì)生物基因研究和微生物技術(shù)提供法律制度的保護(hù)。國(guó)務(wù)院在1993年頒布了《基因工程安全管理辦法》,以保護(hù)農(nóng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)出現(xiàn)的新的客體。隨后農(nóng)業(yè)部、衛(wèi)生部頒布了《基因工程安全管理辦法》、《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》、《人類遺傳資源管理暫行辦法》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》、《農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)品行政保護(hù)條例》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)管理辦法》、《轉(zhuǎn)基因食品衛(wèi)生管理?xiàng)l例》等一系列有關(guān)的辦法、規(guī)定,加強(qiáng)對(duì)基因植物、基因生物安全的保護(hù),逐步形成了對(duì)農(nóng)業(yè)基因技術(shù)、微生物技術(shù)的研究、開發(fā)及傳統(tǒng)資源的利用等方面進(jìn)行保護(hù)的比較初步的法律框架。

《專利法》第一次修訂后,增加了對(duì)藥品和農(nóng)用化學(xué)方法獲得的物質(zhì)可以授予專利的法律規(guī)定,表明微生物、遺傳物質(zhì)發(fā)明和生物制品發(fā)明同樣可以獲得保護(hù),這標(biāo)志著我國(guó)開始重視農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),并使我國(guó)農(nóng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的范圍有了進(jìn)一步擴(kuò)大;化工部于1993年了《農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)品行政保護(hù)條例》以及《農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)品行政保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》;此后我國(guó)還相繼于1994年加入了國(guó)際《專利合作條約》,并于1995年正式成為《國(guó)際承認(rèn)用于專利程序的微生物保存布達(dá)佩斯條約》的成員國(guó),這進(jìn)一步表明我國(guó)生物技術(shù)保護(hù)正式與國(guó)際接軌,這不僅有利于國(guó)外生物技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)明人在我國(guó)申請(qǐng)并獲得專利權(quán)保護(hù),而且也有利于國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)明在國(guó)際上獲得保護(hù),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技的國(guó)際交流。…

2 我國(guó)農(nóng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律保護(hù)存在的主要問題

2.1 植物新品種法律保護(hù)存在的主要問題

第一,我國(guó)的《植物新品種保護(hù)條例》只是國(guó)務(wù)院的一個(gè)行政法規(guī),法律位階低。在UPOV成員國(guó)中,除我國(guó)之外,均采用法律而非行政法規(guī)的形式進(jìn)行植物品種權(quán)立法。而且,近年來許多國(guó)家均從國(guó)家戰(zhàn)略的高度出發(fā),紛紛修改本國(guó)植物品種權(quán)立法。如日本相繼于2003年、2005年對(duì)其《種苗法》予以修訂;新西蘭在2005年8月公布新的《植物品種權(quán)法》草案,向社會(huì)廣泛征求意見;印度經(jīng)過8年醞釀,于2001年頒布《植物新品種保護(hù)與農(nóng)民權(quán)利法》。

第二,保護(hù)的植物品種有限。農(nóng)業(yè)部和林業(yè)局根據(jù)國(guó)家所公布的受保護(hù)的植物范圍審查和授予新品種權(quán),并不斷公布受保護(hù)的新增加的植物種類,但是,截至2005年5月,我國(guó)在植物新品種保護(hù)名錄中公布的只有140個(gè)屬和種,很大一部分的植物領(lǐng)域即使育種者培育出新品種也不能被授予植物新品種權(quán),得不到國(guó)家的有效保護(hù)。

第三,我國(guó)加入國(guó)際植物新品種保護(hù)聯(lián)盟(UP―OV)后,執(zhí)行的是1978年文本,只對(duì)植物新品種的繁殖材料進(jìn)行保護(hù)。但沒有規(guī)定是否對(duì)收獲材料、由收獲材料直接生產(chǎn)的產(chǎn)品、依賴性派生品種、與植物新品種沒有明顯區(qū)別的品種以及需要反復(fù)利用受保護(hù)品種進(jìn)行繁育的品種進(jìn)行保護(hù),而在1991年文本下,對(duì)此予以保護(hù)。同時(shí),1991年文本品種

權(quán)的內(nèi)容擴(kuò)張到生產(chǎn)、銷售、許諾銷售、進(jìn)出口、儲(chǔ)存等流通環(huán)節(jié)。這樣,我國(guó)品種權(quán)的范圍和內(nèi)容比較狹窄,對(duì)植物新品種權(quán)人的保護(hù)力度相對(duì)較弱,不利于我國(guó)植物新品種的國(guó)際保護(hù)。

第四,我國(guó)植物新品種的申請(qǐng)和授權(quán)總量仍然偏低,呈現(xiàn)地域分布不均的狀態(tài)。同時(shí),由于地理位置等原因,植物新品種的開發(fā)和利用程度仍然相對(duì)較低。農(nóng)業(yè)行政和企事業(yè)單位、人員品種權(quán)意識(shí)淡薄的狀況還未從根本上扭轉(zhuǎn),尊重他人的品種權(quán),保護(hù)自身合法權(quán)益的觀念還不夠強(qiáng)。申請(qǐng)植物種類相對(duì)單一,具有廣闊市場(chǎng)前景的花卉、蔬菜和水果等的申請(qǐng)量較少等。對(duì)育種方法實(shí)施專利保護(hù),但對(duì)由該方法直接生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,我國(guó)專利法卻規(guī)定不能給予專利保護(hù)。

2.2 地理標(biāo)志和商標(biāo)權(quán)法律保護(hù)存在的主要問題

我國(guó)涉及地理標(biāo)志保護(hù)的法律法規(guī)主要是從外國(guó)法和相關(guān)國(guó)際公約中移植過來的,采取的是有關(guān)法律和行政規(guī)定并行發(fā)生效力、商標(biāo)局和質(zhì)檢總局管理的二元管理模式。在現(xiàn)行的雙軌制保護(hù)模式下,國(guó)家工商行政管理局根據(jù)《商標(biāo)法》將地理標(biāo)志作為證明商標(biāo)或集體商標(biāo)保護(hù),國(guó)家質(zhì)檢總局根據(jù)《地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)規(guī)定》對(duì)地理標(biāo)志產(chǎn)品實(shí)行注冊(cè)管理。這兩個(gè)部門所依據(jù)的法律不同、管理方式不同、甚至對(duì)地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)的地域范圍的認(rèn)定也不同,再加上行政機(jī)關(guān)先天具有權(quán)力的“擴(kuò)張性”,在地理標(biāo)志的管理權(quán)限上產(chǎn)生的爭(zhēng)執(zhí)和沖突給地理標(biāo)志保護(hù)工作帶來了消極的影響。兩個(gè)部門行政審批原產(chǎn)地標(biāo)志,所依據(jù)的法規(guī)不同且不完善,造成注冊(cè)商標(biāo)保護(hù)和原產(chǎn)地名稱保護(hù)部分發(fā)生沖突,使所有人權(quán)利發(fā)生沖突并使市場(chǎng)使用發(fā)生混亂。

現(xiàn)有的商標(biāo)法模式和專門法模式不僅在立法中存在問題,在實(shí)踐中也存在問題。地理標(biāo)志與商標(biāo)的權(quán)利存在沖突和矛盾:地理標(biāo)志被注冊(cè)為普通商標(biāo)后引發(fā)的普通商標(biāo)和地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)之間的沖突,獲得集體商標(biāo)或證明商標(biāo)注冊(cè)的地理標(biāo)志與地理標(biāo)志產(chǎn)品在保護(hù)之間的重疊。地理標(biāo)志被當(dāng)做普通商標(biāo)注冊(cè),剝奪了該地區(qū)內(nèi)其他合法生產(chǎn)者的使用權(quán)。

此外,由于政府和其自身管理不到位,一些地理標(biāo)志產(chǎn)品存在質(zhì)量問題;一些地理標(biāo)志區(qū)域內(nèi)和區(qū)域外的生產(chǎn)者看到地理標(biāo)志能夠獲得較高利潤(rùn),大肆將特定區(qū)域外的非地理標(biāo)志產(chǎn)品冒充地理產(chǎn)品銷售。

2.3 生物基因和微生物技術(shù)法律保護(hù)存在的主要問題

第一,我國(guó)已初步形成了有關(guān)生物基因和微生物技術(shù)保護(hù)的辦法和規(guī)定,但這些辦法和規(guī)定效力層次比較低,也不系統(tǒng),有些法規(guī)之間重復(fù)規(guī)定較多,甚至有些法規(guī)還有相互沖突現(xiàn)象。

第二,管理上存在著農(nóng)業(yè)部、科技部和衛(wèi)生部等多頭管理現(xiàn)象,影響了對(duì)生物基因和微生物技術(shù)的有效管理和監(jiān)督,不利于對(duì)生物基因和微生物技術(shù)的法律保護(hù)。

3 健全和完善我國(guó)農(nóng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律保護(hù)的對(duì)策

3.1 植物新品種法律保護(hù)的完善

第一,將《植物新品種保護(hù)條例》提升為法律。我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),在植物新品種保護(hù)的國(guó)際環(huán)境中,植物品種權(quán)尤顯重要。因此,提升《條例》的法律位階,勢(shì)在必行。

第二,進(jìn)一步擴(kuò)大受保護(hù)的植物的種類和范圍,并逐步擴(kuò)大到對(duì)所有的植物的屬和種進(jìn)行保護(hù),同時(shí)還應(yīng)進(jìn)一步豐富品種權(quán)的內(nèi)容,給予育種者進(jìn)出口的權(quán)利,并將許諾銷售納入品種權(quán)的范圍。這既有利于我國(guó)的優(yōu)良品種進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),也有利于引進(jìn)國(guó)外的優(yōu)良品種。

第三,完善《植物新品種保護(hù)條例》制度規(guī)定。首先,建立先用權(quán)制度。先用權(quán)制度在美國(guó)、日本等國(guó)的植物品種權(quán)立法中均有規(guī)定,通過授予相同植物新品種申請(qǐng)?jiān)诤蟮脑谙扔N者以有限的權(quán)利,從而公平地維護(hù)他們的利益。其次,借鑒《專利法》、《商標(biāo)法》、《著作權(quán)法》的相關(guān)規(guī)定,規(guī)定侵犯植物品種權(quán)訴訟的訴前臨時(shí)措施,切實(shí)保障權(quán)利人能夠及時(shí)獲得必要的司法救濟(jì)。

第四,把我國(guó)現(xiàn)行的農(nóng)業(yè)和林業(yè)分開授予和管理植物新品種全權(quán)的方式統(tǒng)一到一個(gè)部門進(jìn)行,避免對(duì)一個(gè)植物新品種的審查可能由于行政機(jī)關(guān)不同而得出不同的結(jié)論。另外,由于植物新品種申請(qǐng)保護(hù)費(fèi)用高、程序復(fù)雜,建議國(guó)家給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)助,提高育種者申請(qǐng)品種專利權(quán)的積極性。同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)品種權(quán)國(guó)外申請(qǐng)的力度,加強(qiáng)植物新品種的國(guó)外保護(hù)。

3.2 地理標(biāo)志和商標(biāo)權(quán)法律保護(hù)的完善

采取符合我國(guó)國(guó)情的保護(hù)模式來保護(hù)地理標(biāo)志,解決商標(biāo)和地理標(biāo)志之間的沖突問題。在目前應(yīng)對(duì)現(xiàn)有法律、法規(guī)的保護(hù)進(jìn)行整合,在制定專門法的條件具備之前,采用目前的兩種保護(hù)模式來保護(hù)地理標(biāo)志,同時(shí)努力消除因法律、規(guī)章之間的沖突而對(duì)地理標(biāo)志的保護(hù)所造成的不利影響,立法部門應(yīng)在條件具備時(shí)對(duì)現(xiàn)行《商標(biāo)法》進(jìn)行修改。如修改第10條,專門為含有地名的地理標(biāo)志注冊(cè)為商標(biāo)作出例外規(guī)定;在商標(biāo)法體系中確認(rèn)地理標(biāo)志權(quán),或引入專門立法中確認(rèn)的地理標(biāo)志權(quán),以解決整個(gè)商標(biāo)法體系邏輯上的矛盾。待條件成熟后,以《地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)規(guī)定》為藍(lán)本建立專門保護(hù)法。

目前,如何協(xié)調(diào)保護(hù)地理標(biāo)志的法律和行政規(guī)章之間的關(guān)系,是一個(gè)重要的問題。由于商標(biāo)法體系和專門法體系注冊(cè)的制度不同,必須在兩個(gè)體系中確認(rèn)哪個(gè)體系的確權(quán)結(jié)果為先,一些國(guó)際組織在討論解決商標(biāo)與地理標(biāo)志沖突的決議中提出“時(shí)間在先、權(quán)利在先”的原則,TRIPs協(xié)議和歐共體2081/92號(hào)條例在其規(guī)定中均吸收了這一原則。

我國(guó)現(xiàn)在多頭立法,同一術(shù)語(yǔ)在不同的法律法規(guī)中有不同的含義,將管理權(quán)分散于不同的行政部門,使注冊(cè)商標(biāo)保護(hù)與原產(chǎn)地名稱保護(hù)部分發(fā)生沖撞。所以,應(yīng)盡快使各類法律在行政沖突這個(gè)問題上,明確主輔關(guān)系,統(tǒng)一雙方的保護(hù)思路。

在完善制度建設(shè)的同時(shí),還要重視在國(guó)內(nèi)、國(guó)際層面的實(shí)施,積極參與到WTO“加強(qiáng)地理標(biāo)志保護(hù)的爭(zhēng)論”中,減少在國(guó)際市場(chǎng)上我國(guó)地理標(biāo)志被濫用的現(xiàn)象。

3.3 生物基因和微生物技術(shù)法律保護(hù)的完善

第一,提高法規(guī)的效力層次,制定統(tǒng)一的、完整的、專門的《生物技術(shù)安全法》。明確生物技術(shù)安全立法的目的、原則,保障生物技術(shù)的健康發(fā)展,避免可能造成的風(fēng)險(xiǎn),堅(jiān)持協(xié)調(diào)、促進(jìn)原則和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則;建立基本的法律制度,包括農(nóng)業(yè)生物技術(shù)安全,對(duì)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)進(jìn)行規(guī)制;確立以國(guó)務(wù)院生物技術(shù)安全委員會(huì)為最高管理機(jī)關(guān)的生物技術(shù)安全管理體系。

第二,加強(qiáng)對(duì)生物基因和微生物技術(shù)法律保護(hù)的研究和完善的力度,使其最大限度的與國(guó)際通行的規(guī)則相一致,防止生物基因搶注專利的現(xiàn)象發(fā)生。

第三,健全科學(xué)的管理體制,設(shè)立科學(xué)的管理機(jī)構(gòu),明確各相關(guān)部門的職責(zé),強(qiáng)化安全的監(jiān)督管理。

篇6

合成生物學(xué)是21世紀(jì)初新興的生物學(xué)研究領(lǐng)域。近些年來,隨著合成生物學(xué)研究的不斷深入以及合成生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐加快,合成生物產(chǎn)業(yè)也迅速地繁榮與發(fā)展,并逐漸成為推動(dòng)世界新的產(chǎn)業(yè)革命的重要力量。

約翰?坎伯(John Cumbers)是SynBioBeta公司的創(chuàng)辦者和首席執(zhí)行官,他立足美國(guó)硅谷,在全球舉辦了多次有關(guān)合成生物產(chǎn)業(yè)的活動(dòng)。近日,約翰?坎伯首次來中國(guó)舉辦合成生物產(chǎn)業(yè)會(huì)議,在北京、上海、深圳多地演講,與眾多研究者和創(chuàng)業(yè)者對(duì)話,并接受了《中國(guó)經(jīng)濟(jì)報(bào)告》記者的專訪。

合成生物及其重要性

中國(guó)經(jīng)濟(jì)報(bào)告:近年來,合成生物是一個(gè)很火的話題,它為什么如此重要?

約翰?坎伯:合成生物技術(shù)十分重要,因?yàn)樗趧?chuàng)建一個(gè)全新的生物工程產(chǎn)業(yè)。具體來說,合成生物提供了一種新的可再生制造技術(shù),可用于化學(xué)品、材料、生物燃料,以及生物傳感器和邏輯系統(tǒng)內(nèi)的活細(xì)胞的再生。全球的知識(shí)創(chuàng)新中心都致力于促進(jìn)合成生物學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,合成生物技術(shù)可以在任何有生物存在的地方發(fā)揮重要功能。因此,合成生物技術(shù)被越來越廣泛地應(yīng)用在我們周圍。

現(xiàn)在,世界各國(guó)越來越重視對(duì)合成生物技術(shù)的投入。比如,近年來,美國(guó)加大了對(duì)合成生物學(xué)項(xiàng)目的資金支持,在2008-2014年期間,美國(guó)對(duì)合成生物學(xué)研究的投資總額達(dá)到8.2億美元。僅在2014年,美國(guó)投資國(guó)防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局(DARPA)的資金就達(dá)到1億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì),僅2012年,美國(guó)合成生物技術(shù)取得的收入就達(dá)到3530億美元,超過同年全世界半導(dǎo)體3030億美元的收入。

中國(guó)經(jīng)濟(jì)報(bào)告:合成生物技術(shù)和合成生物產(chǎn)業(yè)分別是指什么?發(fā)展現(xiàn)狀如何?

約翰?坎伯:合成生物是一門新興學(xué)科,其目標(biāo)是讓生物學(xué)變得更加容易。與傳統(tǒng)的生物技術(shù)不同,合成生物技術(shù)利用測(cè)序和合成技術(shù),設(shè)計(jì)和構(gòu)建新的生物系統(tǒng)。可見,合成生物技術(shù)是基因工程的延伸,是未來生物技術(shù)的發(fā)展方向。

合成生物產(chǎn)業(yè)是一種新型產(chǎn)業(yè),現(xiàn)在有三百多家公司,這些公司自定義為合成生物公司,并且僅在2015年籌集的資金就超過7.5億美元。目前,合成生物產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展,合成生物應(yīng)用公司的數(shù)量也正在逐年增長(zhǎng),全球每年有超過20家新公司成立。2002年,全球合成生物公司僅為69家。截至2015年,全球合成生物公司有280家,歐洲有99家,美國(guó)有181家。

全球合成生物產(chǎn)業(yè)的投資也在逐年增加。2009年,全球合成生物產(chǎn)業(yè)投資低于2億美元。到2015年,這一領(lǐng)域的投資已超過7億美元。同時(shí),從1992年到現(xiàn)在為止,合成生物技術(shù)的成本逐年降低,尤其是在2010―2016年上半年期間,下降速度更快。另外,有關(guān)合成生物學(xué)的出版物也在逐年上升??梢哉f,合成生物是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新手段、新工具。目前,合成生物產(chǎn)業(yè)正處于發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,并將迎來重大發(fā)展。

合成生物的應(yīng)用與變革

中國(guó)經(jīng)濟(jì)報(bào)告:合成生物技術(shù)可以運(yùn)用到哪些領(lǐng)域?它會(huì)給哪些行業(yè)帶來發(fā)展和變革?合成生物的發(fā)展前景如何?

約翰?坎伯:合成生物技術(shù)可以重寫整個(gè)系統(tǒng),為再生產(chǎn)品創(chuàng)建新的平臺(tái),許多行業(yè)的發(fā)展都將利用我們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的生物工程師的力量。特別是在基因編輯技術(shù)――CRISPR CAS9工具的路徑上,它可用于疾病的基因組編輯,可以用來刪除、添加、激活或抑制其他生物體的目標(biāo)基因。

合成生物技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣,可以運(yùn)用到生物工程、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、云實(shí)驗(yàn)、自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)以及基因組合等領(lǐng)域。具體包括:(1)能夠進(jìn)行DNA合成,硅技術(shù)可以使DNA的合成加速100次,通過啟用長(zhǎng)鏈DNA在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行有效合成,改變長(zhǎng)鏈DNA的固有模式;(2)是基因組學(xué)的工具,有利于優(yōu)質(zhì)腺病毒和其他病毒載體的生產(chǎn)及發(fā)展;(3)可以為全球研究人員和制造商提供了各種不同屬性的PHA(polyhydroxya)生物材料;(4)可用于工業(yè)生物科學(xué)研究,改造微生物如細(xì)菌或真菌,以產(chǎn)生可持續(xù)發(fā)展的生物化學(xué)或生物燃料;(5)可用于云實(shí)驗(yàn)、自動(dòng)化,致力于低成本、高精度、廣合作的生命科學(xué)研究。

未來合成生物還將在工具、技術(shù)和應(yīng)用等領(lǐng)域有重大突破。合成生物產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用程序范圍很廣,可以從使用DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到高貴的味道和香料的生產(chǎn)。另外,合成生物技術(shù)也將對(duì)垃圾整治、環(huán)境清理、疾病治療、新藥物、新材料、新能源以及許多其他應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響??傮w而言,合成生物產(chǎn)業(yè)有五大發(fā)展趨勢(shì):一是機(jī)器人自動(dòng)化和云實(shí)驗(yàn)室;二是虛擬生物;三是大數(shù)據(jù);四是機(jī)器學(xué)習(xí);五是基因編輯技術(shù)。

在接下來的20年里,合成生物產(chǎn)業(yè)將迎來重大發(fā)展,合成基因組學(xué)將會(huì)成為做任何東西的標(biāo)準(zhǔn)。因此,合成生物將帶來未來科技的重大變革,從而引發(fā)新的產(chǎn)業(yè)革命。

中國(guó)經(jīng)濟(jì)報(bào)告:合成生物技術(shù)對(duì)人類治療腫瘤等復(fù)雜疾病是否有利?癌癥免疫治療是指什么?你認(rèn)為免疫治療是否是人類攻克癌癥的重大突破?

約翰?坎伯:合成生物技術(shù)將幫助人類更好地攻克腫瘤。將合成生物技術(shù)運(yùn)用于癌癥的治療是一種工程化的自我治療,它可以識(shí)別腫瘤細(xì)胞,并對(duì)其進(jìn)行免疫攻擊。換句話說,合成生物技術(shù)是利用患者自身免疫系統(tǒng)的能力來攻擊癌細(xì)胞,它將是人類對(duì)付癌癥的一個(gè)重要手段。

癌癥免疫治療就是利用基因工程細(xì)胞的方式來對(duì)抗癌癥。在過去,生物和化學(xué)療法已經(jīng)用于癌癥治療,并且已經(jīng)取得了一些成果和進(jìn)展。未來,前沿治療癌癥的方法是能夠開發(fā)患者自己的免疫系統(tǒng),直接攻擊癌癥。目前,全球已經(jīng)有一些在癌癥免疫治療方面做的比較好的公司,比如Juno公司。事實(shí)上,還有相當(dāng)多從事癌癥免疫治療的公司正在成長(zhǎng)。在我看來,工程細(xì)胞療法將會(huì)成為人類未來攻克癌癥最重要的手段和工具。

合成生物的發(fā)展方式

中國(guó)經(jīng)濟(jì)報(bào)告:合成生物技術(shù)可以不受任何約束地?zé)o限制發(fā)展嗎?

約翰?坎伯:任何技術(shù)都有有利的一面,也有不利的一面,合成生物技術(shù)也是如此。所以,合成生物技術(shù)需要在道德、法律的框架內(nèi)和前提下發(fā)展。事實(shí)上,所有的技術(shù)都可以用來做好事,也可以用來做壞事。我認(rèn)為最重要的是要培養(yǎng)以工作為傲的從業(yè)人員,他們要熱衷于做好事,并希望以自己的技術(shù)來改善他人的生活,使他人生活得更加幸福。因此,所有的技術(shù),包括合成生物技術(shù),都應(yīng)該在倫理和法律的框架內(nèi)發(fā)展,以確保正在發(fā)展的技術(shù)將有利于人更好地存在與發(fā)展,有利于建設(shè)更加美好的人類社會(huì)。

中國(guó)經(jīng)濟(jì)報(bào)告:合成生物產(chǎn)業(yè)將成為未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方向嗎?在互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的大背景下,應(yīng)當(dāng)如何發(fā)展合成生物產(chǎn)業(yè)?

約翰?坎伯:合成生物產(chǎn)業(yè)會(huì)創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。未來幾年,大量的風(fēng)險(xiǎn)投資資金將會(huì)投入到合成生物產(chǎn)業(yè)中,這些公司也將取得投資的高回報(bào)。合成生物產(chǎn)業(yè)將引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方向。合成生物的產(chǎn)品已經(jīng)占美國(guó)GDP的2%,而且每年還會(huì)以穩(wěn)定的速度增長(zhǎng)。我相信,隨著合成生物產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的快速發(fā)展,它也必將成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。

互聯(lián)網(wǎng)將成為推動(dòng)生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。需要指出的是,隨著工程師處理復(fù)雜生物系統(tǒng)的能力不斷提高,生物實(shí)驗(yàn)將變得更加自動(dòng)化,更加不容易出錯(cuò),更具有可復(fù)制性。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備能夠直接連接到互聯(lián)網(wǎng),數(shù)據(jù)更容易被共享,這必將成為未來合成生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。

合成生物在中國(guó)

中國(guó)經(jīng)濟(jì)報(bào)告:合成生物現(xiàn)在在中國(guó)發(fā)展得怎么樣?

約翰?坎伯:合成生物在中國(guó)正在迅速發(fā)展。這種變化主要有三大方面的表現(xiàn):(1)2010年以來的中國(guó)合成生物學(xué)論文有254篇,中國(guó)每年發(fā)表的合成生物學(xué)論文占年度總論文(約400篇)的10%左右,這些文章在引用率上排名世界第七位。(2)從國(guó)際來看,中國(guó)在科技發(fā)展與應(yīng)用研究上的投入是最大的。(3)中國(guó)已經(jīng)起草了一份戰(zhàn)略路線圖,指定了在未來5年、10年和20年內(nèi)的科技、工業(yè)、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)發(fā)展等的預(yù)期成果,其中不少地方就涉及合成生物。

篇7

海洋生物技術(shù)發(fā)展展望

近10年來,由于海洋在沿海國(guó)家可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益突出,以及人類對(duì)海洋環(huán)境非凡性和海洋生物多樣性特征的熟悉不斷深入,海洋生物資源多層面的開發(fā)利用極大地促進(jìn)了海洋生物技術(shù)探究和應(yīng)用的迅速發(fā)展。1989年首屆國(guó)際海洋生物技術(shù)大會(huì)(以下簡(jiǎn)稱MPS大會(huì))在日本召開時(shí)僅有幾十人參加,而1997年第四屆IMBC大會(huì)在意大利召開時(shí)參加入數(shù)達(dá)1000多人?,F(xiàn)在IMBC會(huì)議已成為全球海洋生物技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志,出現(xiàn)了火紅的局面?!禝MBC2000》在澳大利亞剛剛開過,《IMBC2003》的籌備工作在日本已經(jīng)開始,以色列為了舉辦們《IMBC2006》早早作了宣傳,并爭(zhēng)到了舉辦權(quán)。每3年一屆的IMBC不僅吸引了眾多高水平的專家學(xué)者前往展示和交流探究成果,探索新的探究發(fā)展方向,同時(shí)也極大地推動(dòng)了區(qū)域海洋生物技術(shù)探究的發(fā)展進(jìn)程。在各大洲,先后成立了區(qū)域性學(xué)術(shù)交流組織,如亞太海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)、歐洲海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)和泛美海洋生物技術(shù)協(xié)會(huì)等。各國(guó)還組建了一批探究中心,其中比較聞名的為美國(guó)馬里蘭大學(xué)海洋生物技術(shù)中心、加州大學(xué)圣地亞哥分校海洋生物技術(shù)和環(huán)境中心,康州大學(xué)海洋生物技術(shù)中心,挪威貝爾根大學(xué)海洋分子生物學(xué)國(guó)際探究中心和日本海洋生物技術(shù)探究所等。這些學(xué)術(shù)組織或探究中心不斷舉辦各種專題研討會(huì)或工作組會(huì)議探究討論富有區(qū)域特色的海洋生物技術(shù)新問題。1998年在歐洲海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)、日本海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)和泛美海洋生物技術(shù)協(xié)會(huì)的支持下,原《海洋生物技術(shù)雜志》和《分子海洋生物學(xué)和生物技術(shù)》合刊為《海洋生物技術(shù)》學(xué)報(bào)(以下簡(jiǎn)稱MBT),現(xiàn)在它已成為一份具有權(quán)威性的國(guó)際刊物。海洋生物技術(shù)作為一個(gè)新的學(xué)科領(lǐng)域已明確被定義為“海洋生命的分子生物學(xué)如細(xì)胞生物學(xué)及其它的技術(shù)應(yīng)用”。

為了適應(yīng)這種快速發(fā)展的形勢(shì),美國(guó)、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家先后制定了國(guó)家發(fā)展計(jì)劃,把海洋生物技術(shù)探究確定為21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。1996年,中國(guó)也不失時(shí)機(jī)地將海洋生物技術(shù)納入國(guó)家高技術(shù)探究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃),為今后的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。不言而喻,迄今海洋生物技術(shù)不僅成為海洋科學(xué)和生物技術(shù)交叉發(fā)展起來的全新探究領(lǐng)域,同時(shí),也是21世紀(jì)世界各國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容并將顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭和巨大應(yīng)用潛力。

1.發(fā)展特征

表1和表2列出的資料大體反映了當(dāng)前海洋生物技術(shù)探究發(fā)展的主要特征。

1.1加強(qiáng)基礎(chǔ)生物學(xué)探究是促進(jìn)海洋生物技術(shù)探究發(fā)展的重要基石

海洋生物技術(shù)涉及到海洋生物的分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué),乃至生物多樣性和海洋生態(tài)學(xué)等廣泛內(nèi)容,為了使其發(fā)展有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),探究者非常重視相關(guān)的基礎(chǔ)探究。在《IMBC2000》會(huì)議期間,當(dāng)本文作者詢問一位資深的和會(huì)者摘要:本次會(huì)議的主要進(jìn)步是什么?他毫不猶豫的回答摘要:分子生物學(xué)水平的探究成果增多了。事實(shí)確實(shí)如此。近期的探究成果統(tǒng)計(jì)表明,海洋生物技術(shù)的基礎(chǔ)探究更側(cè)重于分子水平的探究,如基因表達(dá)、分子克隆、基因組學(xué)、分子標(biāo)記、海洋生物分子、物質(zhì)活性及其化合物等。這些具有導(dǎo)向性的基礎(chǔ)探究,對(duì)今后的發(fā)展將有重要影。

1.2推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是海洋生物技術(shù)應(yīng)用的主要方面

目前,應(yīng)用海洋生物技術(shù)推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要聚焦在水產(chǎn)養(yǎng)殖和海洋天然產(chǎn)物開發(fā)兩個(gè)方面,這也是海洋生物技術(shù)探究發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。布滿活力的原因所在。在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面,提高重要養(yǎng)殖種類的繁殖、發(fā)育、生長(zhǎng)和健康狀況,非凡是在培育品種的優(yōu)良性狀、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的進(jìn)步,如轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因魚的培育、貝類多倍體育苗、魚類和甲殼類性別控制、疾病檢測(cè)和防治、DNA疫苗和營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)等;在海洋天然產(chǎn)物開發(fā)方面,利用生物技術(shù)的最新原理和方法開發(fā)分離海洋生物的活性物質(zhì)、測(cè)定分子組成和結(jié)構(gòu)及生物合成方式、檢驗(yàn)生物活性等,已明顯地促進(jìn)了海洋新藥、酶、高分子材料、診斷試劑等新一代生物制品和化學(xué)品的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

表1近期IMBC大會(huì)研討的主要內(nèi)容

表2近期IMBC大會(huì)和《MarineBiotechnology》學(xué)報(bào)論文統(tǒng)計(jì)表

1.3保證海洋環(huán)境可持續(xù)利用是海洋生物技術(shù)探究應(yīng)用的另一個(gè)重要方面

利用生物技術(shù)保護(hù)海洋環(huán)境、治理污染,使海洋生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)過程更加有效是一個(gè)相對(duì)比較新的應(yīng)用發(fā)展領(lǐng)域,因此,無(wú)論是從技術(shù)開發(fā),還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看,它都有巨大的潛力有待挖掘出來。目前已涉及到的探究主要包括生物修復(fù)(如生物降解和富集、固定有毒物質(zhì)技術(shù)等)、防生物附著、生態(tài)毒理、環(huán)境適應(yīng)和共生等。有關(guān)國(guó)家把“生物修復(fù)”作為海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)及其產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生物工程手段,美國(guó)和加拿大聯(lián)合制定了海洋環(huán)境生物修復(fù)計(jì)劃,推動(dòng)該技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

1.4和海洋生物技術(shù)發(fā)展有關(guān)的海洋政策始終是公眾關(guān)注的新問題

其中海洋生物技術(shù)的發(fā)展策略、海洋生物技術(shù)的專利保護(hù)、海洋生物技術(shù)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的重要性、轉(zhuǎn)基因種類的平安性及控制新問題、海洋生物技術(shù)和生物多樣性關(guān)系以及海洋環(huán)境保護(hù)等方面的政策、法規(guī)的制定和實(shí)施倍受關(guān)注。

2.重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域

當(dāng)前,國(guó)際海洋生物技術(shù)的重點(diǎn)探究發(fā)展領(lǐng)域主要包括如下幾個(gè)方面摘要:

2.1發(fā)育和生殖生物學(xué)基礎(chǔ)

弄清海洋生物胚胎發(fā)育、變態(tài)、成熟及繁殖各個(gè)環(huán)節(jié)的生理過程及其分子調(diào)控機(jī)理,不僅對(duì)于闡明海洋生物生長(zhǎng)、發(fā)育和生殖的分子調(diào)控規(guī)律具有重要科學(xué)意義,而且對(duì)于應(yīng)用生物技術(shù)手段,促進(jìn)某種生物的生長(zhǎng)發(fā)育及調(diào)控其生殖活動(dòng),提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要應(yīng)用價(jià)值。因此,這方面的探究是近年來海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的探究重點(diǎn)之一。主要包括摘要:生長(zhǎng)激素、生長(zhǎng)因子、甲狀腺激素受體、促性腺激素、促性腺激素釋放激素、生長(zhǎng)一催乳激素、滲透壓調(diào)節(jié)激素、生殖抑制因子、卵母細(xì)胞最后成熟誘導(dǎo)因子、性別決定因子和性別特異基因等激素和調(diào)節(jié)因子的基因鑒定、克隆及表達(dá)分析,以及魚類胚胎于細(xì)胞培養(yǎng)及定向分化等。

2.2基因組學(xué)和基因轉(zhuǎn)移

隨著全球性基因組計(jì)劃尤其是人類基因組計(jì)劃的實(shí)施,各種生物的結(jié)構(gòu)基因組和功能基因組探究成為生命科學(xué)的重點(diǎn)探究?jī)?nèi)容,海洋生物的基因組探究,非凡是功能基因組學(xué)探究自然成為海洋生物學(xué)工作者探究的新熱點(diǎn)。目前的探究重點(diǎn)是對(duì)有代表性的海洋生物(包括魚、蝦、貝及病原微生物和病毒)基因組進(jìn)行全序列測(cè)定,同時(shí)進(jìn)行特定功能基因,如藥物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐鹽基因等的克隆和功能分析。在此基礎(chǔ)上,基因轉(zhuǎn)移作為海洋生物遺傳改良、培育快速生長(zhǎng)和抗逆優(yōu)良品種的有效技術(shù)手段,已成為該領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)探究發(fā)展的重點(diǎn)。近幾年探究重點(diǎn)集中在目標(biāo)基因篩選,如抗病基因、胰島素樣生長(zhǎng)因子基因及綠色熒光蛋白基因等作為目標(biāo)基因;大批量、高效轉(zhuǎn)基因方法也是基因轉(zhuǎn)移探究的重點(diǎn)方面,除傳統(tǒng)的顯微注射法、基因槍法和攜帶法外,目前已發(fā)展了逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)法,電穿孔法,轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)法及胚胎細(xì)胞介導(dǎo)法等。

2.3病原生物學(xué)和免疫

隨著海洋環(huán)境逐漸惡化和海水養(yǎng)殖的規(guī)?;l(fā)展,病害新問題已成為制約世界海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸因子之一。開展病原生物(如細(xì)菌、病毒等)致病機(jī)理、傳播途徑及其和宿主之間相互功能的探究,是研制有效防治技術(shù)的基礎(chǔ);同時(shí),開展海水養(yǎng)殖生物分子免疫學(xué)和免疫遺傳學(xué)的探究,弄清海水魚、蝦、貝類的免疫機(jī)制對(duì)于培育抗病養(yǎng)殖品種、有效防治養(yǎng)殖病害的發(fā)生具有重要意義。因此,病原生物學(xué)和免疫已成為當(dāng)前海洋生物技術(shù)的重點(diǎn)探究領(lǐng)域之一,重點(diǎn)是病原微生物致病相關(guān)基因、海洋生物抗病相關(guān)基因的篩選、克隆,海洋無(wú)脊椎動(dòng)物細(xì)胞系的建立、海洋生物免疫機(jī)制的探索、DNA疫苗研制等。

2.4生物活性及其產(chǎn)物

海洋生物活性物質(zhì)的分離和利用是當(dāng)今海洋生物技術(shù)的又一探究熱點(diǎn)?,F(xiàn)人探究表明,各種海洋生物中都廣泛存在獨(dú)特的化合物,用來保護(hù)自己生存于海洋中。來自不同海洋生物的活性物質(zhì)在生物醫(yī)學(xué)及疾病防治上顯示出巨大的應(yīng)用潛力,如海綿是分離天然藥物的重要資源。另外,有一些海洋微生物具有耐高溫或低溫、耐高壓、耐高鹽和財(cái)?shù)蜖I(yíng)養(yǎng)的功能,探究開發(fā)利用這些具非凡功能的海洋極端生物可能獲得陸地上無(wú)法得到的新的天然產(chǎn)物,因而,對(duì)極端生物探究也成為近年來海洋生物技術(shù)探究的重點(diǎn)方面。這一領(lǐng)域的探究重點(diǎn)包括抗腫瘤藥物、工業(yè)酶及其它非凡用途酶類、極端微生物定功能基因的篩選、抗微生物活性物質(zhì)、抗生殖藥物、免疫增強(qiáng)物質(zhì)、抗氧化劑及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等。

2.5海洋環(huán)境生物技術(shù)

該領(lǐng)域的探究重點(diǎn)是海洋生物修復(fù)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。生物修復(fù)技術(shù)是比生物降解含義更為廣泛,又以生物降解為重點(diǎn)的海洋環(huán)境生物技術(shù)。其方法包括利用活有機(jī)體、或其制作產(chǎn)品降解污染物,減少毒性或轉(zhuǎn)化為無(wú)毒產(chǎn)品,富集和固定有毒物質(zhì)(包括重金屬等),大尺度的生物修復(fù)還包括生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)調(diào)控等。應(yīng)用領(lǐng)域包括水產(chǎn)規(guī)?;B(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖、石油污染、重金屬污染、城市排污以及海洋其他廢物(水)處理等。目前,微生物對(duì)環(huán)境反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制、降解過程的生化機(jī)理、生物傳感器、海洋微生物之間以及和其它生物之間的共生關(guān)系和互利機(jī)制,抗附著物質(zhì)的分離純化等是該領(lǐng)域的重要探究?jī)?nèi)容。

3.前沿領(lǐng)域的最新探究進(jìn)展

3.1發(fā)育和生殖調(diào)控

應(yīng)用GIH(性腺抑制激素)和GSH(性腺刺激激素)等激素調(diào)控甲殼類動(dòng)物成熟和繁殖的技術(shù)[1,探究了甲狀腺激素在金紹生長(zhǎng)和發(fā)育中的調(diào)控功能,發(fā)現(xiàn)甲狀腺激素受體mRNA水平在大腦中最高,在肌肉中最低,而在肝、腎和鰓中表達(dá)水平中等,表明甲狀腺素受體在成體金銀腦中起著重要功能[1,對(duì)海鞘的同源框(Homeobox)基因進(jìn)行了鑒定,分離到30個(gè)同源框基因[1,建立了青鳉的同源框(Homeobox)基因[1,建立了青鳉胚胎干細(xì)胞系并通過細(xì)胞移植獲得了嵌合體青鳉[1,建立了虹鱒原始生殖細(xì)胞培養(yǎng)物并分離出Vasa基因[2,進(jìn)行斑節(jié)對(duì)蝦生殖抑制激素的分離和鑒定[2,應(yīng)用受體介導(dǎo)法篩選GnRH類似物,用于魚類繁殖[2,建立了海綿細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),用于進(jìn)行藥物篩選[2,建立了將海膽胚胎作為探究基因表達(dá)的模式系統(tǒng)[2,通過基因轉(zhuǎn)移開展了海膽胚胎工程的探究[2,探究了人葡糖轉(zhuǎn)移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鱒胚胎中的表達(dá)[3],建立了通過細(xì)胞周期蛋白依靠的激酶活性測(cè)定海水魚苗細(xì)胞增殖速率的方法[3,探究了幾丁質(zhì)酶基因在斑節(jié)對(duì)蝦蛻皮過程中的表達(dá)[4],從海參分離出同源框基因,并進(jìn)行了序列的測(cè)定[4。

3.2功能基因克隆

建立了牙鲆肝臟和脾臟mRNA的表達(dá)序列標(biāo)志,從深海一種耐壓細(xì)菌中分離到壓力調(diào)節(jié)的操縱子,從大西洋鮭分離到雌激素受體和甲狀腺素受體基因,從挪威對(duì)蝦中分離到性腺抑制激素基因[1;將DNA微陣列技術(shù)在海綿細(xì)胞培養(yǎng)上進(jìn)行了應(yīng)用,構(gòu)建了班節(jié)對(duì)蝦遺傳連鎖圖譜,建立了海洋紅藻EST,從海星卵母細(xì)胞中分離出成熟蛋白酶體的催化亞基,初步表明硬骨頭魚類IGF-I原E一肽具有抗腫瘤功能[2;構(gòu)建了海洋酵母De—baryomyceshansenii的質(zhì)粒載體,從鯉魚血清中分離純化出蛋白酶抑制劑,從蘭蟹血細(xì)胞中分離到一種抗菌肽樣物質(zhì),從紅鮑分離到一種肌動(dòng)蛋白啟動(dòng)子,發(fā)現(xiàn)依靠于細(xì)胞周期的激酶活性可用作海洋魚類苗種細(xì)胞增殖的標(biāo)記,克隆和定序了鰻魚細(xì)胞色素P4501AcD-NA,通過基因轉(zhuǎn)移方法分析了鰻細(xì)胞色素P450IAI基因的啟動(dòng)子區(qū)域,分離和克隆了鰻細(xì)胞色素P450IAI基因,建立了適宜于溝紹遺傳作圖的多態(tài)性EST標(biāo)記,構(gòu)建了黃蓋鰈EST數(shù)據(jù)庫(kù)并鑒定出了一些新基因,建立了班節(jié)對(duì)蝦一些組織特異的EST標(biāo)志,從經(jīng)HirameRhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴細(xì)胞EST中分離出596個(gè)cDNA克隆[3;用PCR方法克隆出一種自體受精雌雄同體魚類的%26szlig;一肌動(dòng)蛋白基因,從金鯛cDNA文庫(kù)中分離出多肽延伸因子EF-2CDNA克隆,在湖鱒基因組中發(fā)現(xiàn)了TC1樣轉(zhuǎn)座子元件[4;鑒定和克隆出的基因包括摘要:南美白對(duì)蝦抗菌肽基因、牡蠣變應(yīng)原(allergen)基因、大西洋鰻和大西洋鮭抗體基因、虹鱒Vasa基因、青鳉P53基因組基因、雙鞭毛藻類真核啟始因子5A基因、條紋鱸GtH(促性腺激素)受體cDNA、鮑肌動(dòng)蛋白基因、藍(lán)細(xì)菌丙酮酸激酶基因、鯉魚視紫紅質(zhì)基因調(diào)節(jié)系列以及牙鲆溶菌酶基因等[1—4]。

3.3基因轉(zhuǎn)移

分離克隆了大馬哈魚IGF基因及其啟動(dòng)子,并構(gòu)建了大馬哈魚IGF(胰島素樣生長(zhǎng)因子)基因表達(dá)載體[1。通過核定位信號(hào)因子提高了外源基因轉(zhuǎn)移到斑馬魚卵的整合率[1,建立了快速生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)基因羅非魚品系并進(jìn)行了平安性評(píng)價(jià);對(duì)轉(zhuǎn)基因羅非魚進(jìn)行了三倍體誘導(dǎo),發(fā)現(xiàn)三倍體轉(zhuǎn)基因羅非魚盡管生長(zhǎng)不如轉(zhuǎn)基因二倍體快,但優(yōu)于未轉(zhuǎn)基因的二倍體魚,同時(shí),轉(zhuǎn)基因三倍體雌魚是完全不育的,因而具有推廣價(jià)值[2;探究了超聲處理促進(jìn)外源DNA和金鯛結(jié)合的技術(shù)方法,將GFP作為細(xì)胞和生物中轉(zhuǎn)基因表達(dá)的指示劑;表明轉(zhuǎn)基因溝鯰比對(duì)照組生長(zhǎng)快33%,且轉(zhuǎn)基因魚逃避敵害的能力較差,因而可以釋放到自然界中,而不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成大的危害[3;應(yīng)用GFP作為遺傳標(biāo)記探究了斑馬魚轉(zhuǎn)基因的條件優(yōu)化和表達(dá)效率[3;在抗病基因工程育種方面,構(gòu)建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表達(dá)載體并進(jìn)行了基因轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)[2;在轉(zhuǎn)基因探究的種類上,目前已從經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚類逐步擴(kuò)展到養(yǎng)殖蝦、貝類及某些觀賞魚類[2.3。通過基因槍法將外源基因轉(zhuǎn)到虹鱒肌肉中獲得了穩(wěn)定表達(dá)[4。

3.4分子標(biāo)記技術(shù)和遺傳多樣性

探究了將魚類基因內(nèi)含子作為遺傳多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)的可行性,應(yīng)用SSCP和定序的方法探究了大西洋和地中海幾種海洋生物的遺傳多樣性[1。探究了南美白對(duì)蝦消化酶基因的多態(tài)性[1;利用寄生性原生動(dòng)物和有毒甲藻基因組DNA的間隔區(qū)序列作標(biāo)記檢測(cè)環(huán)境水體中這些病原生物的污染程度,應(yīng)用18S和5.8S核糖體RNA基因之間的第一個(gè)內(nèi)部間隔區(qū)(ITC—1)序列作標(biāo)記進(jìn)行甲殼類生物種間和種內(nèi)遺傳多樣性探究[2;探究了斑節(jié)對(duì)蝦三個(gè)種群的線粒體DNA多態(tài)性,用PCR技術(shù)鑒定了夏威夷Gobioid苗的種類特異性。通過測(cè)定內(nèi)含子序列揭示了南美白對(duì)蝦的種內(nèi)遺傳多樣性,采用同功酶、微衛(wèi)星DNA及RAPD標(biāo)記對(duì)褐鱒不同種群的遺傳變異進(jìn)行了評(píng)價(jià),在平魚鑒定并分離出12種微衛(wèi)星DNA,在美國(guó)加州魷魚上發(fā)現(xiàn)了高度可變的微衛(wèi)星DNA[3;弄清了一種深水魚類(Gonostomagracile)線粒體基因組的結(jié)構(gòu),并發(fā)現(xiàn)了硬骨魚類tRNA基因重組的首個(gè)實(shí)例,測(cè)定了具有重要商業(yè)價(jià)值的海水輪蟲的衛(wèi)星DNA序列,用RAPD技術(shù)在大鯪鲆和鰨魚篩選到微衛(wèi)星重復(fù)片段,從多毛環(huán)節(jié)動(dòng)物上分離出高度多態(tài)性的微衛(wèi)星DNA,用RAPD技術(shù)探究了泰國(guó)東部泥蟹的遺傳多樣性[3;用AFLP方法分析了母性遺傳物質(zhì)在雌核發(fā)育條紋鱸基因組中的貢獻(xiàn)[4。

3.5DNA疫苗及疾病防治

構(gòu)建了抗魚類壞死病毒的DNA疫苗[1;開展了虹鱒IHNVDNA疫苗構(gòu)建及防病的探究,表明用編碼IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鱒,誘導(dǎo)了非特異性免疫保護(hù)反應(yīng),證實(shí)DNA免疫途徑在魚類上的可行性,從虹鱒細(xì)胞系中鑒定出經(jīng)干擾素可誘導(dǎo)的蛋白激酶[2;建立了養(yǎng)殖對(duì)蝦病毒病原檢測(cè)的ELISA試劑盒,用PCR等分子生物學(xué)技術(shù)鑒定了蝦類的病毒性病原,將魚類的非特異性免疫指標(biāo)用于海洋環(huán)境監(jiān)控,探究了抗病基因轉(zhuǎn)移提高鯛科魚類抗病力的可行性,探究了蛤類唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2;探究了一種海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3;建立了測(cè)定牡蠣病原的PCR—ELISA方法[3;探究了LatrunculinB毒素在紅海綿體內(nèi)的免疫定位[4。

3.6生物活性物質(zhì)

從海藻中分離出新的抗氧化劑[1,建立了大量生產(chǎn)生物活性化合物的海藻細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù),建立了通過海綿細(xì)胞體外培養(yǎng)制備抗腫瘤化合物的方法[1;從不同生物(如對(duì)蝦和細(xì)菌)中鑒定分離出抗微生物肽及其基因,從魚類水解產(chǎn)物中分離出可用作微生物生長(zhǎng)底物的活性物質(zhì),海洋生物中存在的抗附著活性物質(zhì),用血管生成抑制劑作為抗受孕劑,從蟹和蝦體內(nèi)提取免疫激活劑,從海洋藻類和藍(lán)細(xì)菌中純化光細(xì)菌致死化合物,海星抽提物在小鼠上表現(xiàn)出批精細(xì)胞形成的功能,從海洋植物Zosteramarina分離出一種無(wú)毒的抗附著活性化合物,從海綿和海鞘抽提物分離出抗腫瘤化合物,開發(fā)了珊瑚變態(tài)天然誘導(dǎo)劑,從海膽中分離出一種抗氧化的新藥,在海洋雙鞭毛藻類植物中鑒定出長(zhǎng)碳鏈高度不飽和脂肪酸(C28),表明海洋真菌是分離抗微生物肽等生物活性化合物的理想來源[2;發(fā)現(xiàn)海洋假單胞桿菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性,從硬殼蛤分離出谷光甘肽一S一轉(zhuǎn)移酶,從鯉血清中分離出絲氨酸蛋白酶抑制劑,從海綿中分離出氨激脯氨酸二肽酶,從一種珊瑚分離出具DNA酶樣活性的物質(zhì),建立了開放式海綿養(yǎng)殖系統(tǒng),為生物活性物質(zhì)的大量制備提供了充足的海綿原料[3;從蝦肌水解產(chǎn)物中分離到抗氧化肽物質(zhì)[4;從一種海洋細(xì)菌中分離純化出N一乙酸葡糖胺一6一磷酸脫乙酸酶[4。

3.7生物修復(fù)、極端微生物及防附著

探究了轉(zhuǎn)重金屬硫蛋白基因藻類對(duì)海水環(huán)境中重金屬的吸附能力,表明明顯大于野生藻類[1,探究了石油降解微生物在修復(fù)被石油污染的海水環(huán)境上的可療性及應(yīng)用潛力[1;探究了海洋磁細(xì)菌在去除和回收海水環(huán)境中重金屬上的應(yīng)用潛力[1;用Bacillus清除養(yǎng)魚場(chǎng)污水中的氮,用分子技術(shù)篩選作為海水養(yǎng)殖餌料的微藻,開發(fā)了六價(jià)鉻在生物修復(fù)上的應(yīng)用潛力,分離出耐冷的癸烷降解細(xì)菌,探究了海洋環(huán)境中多芳香化烴的微生物降解技術(shù)[2;從噬鹽細(xì)菌分離出滲透壓調(diào)節(jié)基因,并生產(chǎn)了重組Ectoine(滲透壓調(diào)節(jié)因子),從2650米的深海分離到一種耐高溫的細(xì)菌,這種細(xì)菌可用來分離耐高暖和熱穩(wěn)定的酶,在耐高溫的archaea發(fā)現(xiàn)了D型氨基酸和無(wú)氧氨酸消旋酶,測(cè)定了3種海洋火球菌的基因組DNA序列,借助于CROSS/BLAST分析進(jìn)行了特定功能基因的篩選,從海底沉積物、海水和北冰洋收集了1000多種噬冷細(xì)菌,并從這些細(xì)菌中分離到多種冷適應(yīng)的酶[2;建立了一種測(cè)定藤壺附著誘導(dǎo)物質(zhì)的簡(jiǎn)單方法,探究了Chlorophyta和共生細(xì)菌之間附著所必需的形態(tài)上相互功能,探究了珊瑚抗附著物質(zhì)(dterpene)類似物的抗附著和麻醉功能[3;分析了海岸環(huán)境中污著的起始過程,并對(duì)沉積物和附著物的影響進(jìn)行了檢測(cè)[4。

4.展望和建議

篇8

生物技術(shù)(biotechnology),也被人們稱作為生物工程,以現(xiàn)代生命科學(xué)為核心基礎(chǔ),結(jié)合其他類別的基礎(chǔ)科學(xué),并采用極為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段,根據(jù)計(jì)劃,對(duì)生物體進(jìn)行改造或者是加工生物原料,進(jìn)而生產(chǎn)人們所需要的產(chǎn)品。生物技術(shù)(biotechnology),利用動(dòng)植物體以及微生物對(duì)物質(zhì)原料進(jìn)行加工,并生產(chǎn)處相關(guān)產(chǎn)品,為社會(huì)服務(wù)。其主要分成現(xiàn)代生物技術(shù)以及發(fā)酵技術(shù)兩大類別。生物技術(shù)可以說是,現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展以及和相關(guān)科學(xué)融合的產(chǎn)物,以DNA重組技術(shù)為根本,并包括了細(xì)胞工程、生化工程以及微生物工程和生物制品等。

2生物技術(shù)在制藥中的應(yīng)用

2.1細(xì)胞工程制藥

就目前我國(guó)的生物技術(shù)(biotechnology)來講,有關(guān)于細(xì)胞工程還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義以及范圍,通常認(rèn)為,細(xì)胞工程就是根據(jù)分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的原理,并采用細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù),對(duì)細(xì)胞進(jìn)行水平的遺傳操作。細(xì)胞工程大致上可以分為細(xì)胞質(zhì)工程以及染色體工程和細(xì)胞融合工程這三種。而歸根結(jié)底,細(xì)胞工程就是利用動(dòng)物以及植物的細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)而生產(chǎn)藥物的技術(shù)。例如,利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可身纏人類生理活性因子以及疫苗和單克隆抗體等產(chǎn)品;再如利用植物細(xì)胞培養(yǎng)可以大量的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的植物有效成分,提取藥材精華,也可以生產(chǎn)人類活性因子以及疫苗等重新組合DNA產(chǎn)品。值得注意的是植物細(xì)胞培養(yǎng)并不會(huì)受到客觀的地理以及環(huán)境的影響,次級(jí)代謝的產(chǎn)物在產(chǎn)量上比較高。例如,人身皂苷在該組織培養(yǎng)中含量占干重的27%,而全株只有可憐的1.5%?,F(xiàn)在不少藥用植物,如三七和人參等的培養(yǎng)已經(jīng)有了系統(tǒng)化的研究,并且充分優(yōu)化了培養(yǎng)條件。值得慶賀的是人參細(xì)胞培養(yǎng)物的化學(xué)成分以及藥理活性,相比于種植人參并沒有明顯的差異。關(guān)于細(xì)胞工程制藥技術(shù),在國(guó)外一些相關(guān)的細(xì)胞工程制藥已經(jīng)達(dá)到了商業(yè)化的生產(chǎn)水平,例如美國(guó)的Phyto公司的紫杉醇的生產(chǎn)商已經(jīng)達(dá)到了75000L的生產(chǎn)規(guī)模,而日本植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器的規(guī)模達(dá)到了4000L~20000L的驚人地步。除卻大規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),不定根組織與毛狀根的培養(yǎng)也特別成功。例如培養(yǎng)的黃芪毛狀根的藥效與藥用黃芪不分上下,而在丹參毛狀根的培養(yǎng)上,其含有的丹參堿,能在分泌中得到培養(yǎng)。例如,希臘毛地黃細(xì)胞,在褐藻酸鹽的固定化培養(yǎng)中,可以將其中有毒物質(zhì)的毛地黃苷轉(zhuǎn)化成為地高辛,在利用紫草細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)出紫草寧等。而根據(jù)野生新疆雪蓮的輻射以及抗炎等作用,賈景明等相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了天然新疆雪蓮鎮(zhèn)痛以及抗炎和抗輻射與細(xì)胞培養(yǎng)的藥理實(shí)驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)表明,新疆雪蓮細(xì)胞的培養(yǎng)物完全可以稱為野生新疆雪蓮的替代品,其藥效與野生新疆雪蓮幾乎相同,而該實(shí)驗(yàn)也取得了深入開發(fā)應(yīng)用的極高價(jià)值。而細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)甚至可以進(jìn)行如犀角等極為昂貴的藥用動(dòng)物器官的培養(yǎng),在解決資源的短缺同時(shí),有效的保護(hù)了稀有動(dòng)物的生存。

2.2發(fā)酵工程制藥

生物技術(shù)中的發(fā)酵工程,又稱為微生物工程,是指利用現(xiàn)代生物工程的技術(shù),利用微生物的相關(guān)特定功能,生產(chǎn)出對(duì)人類有用的產(chǎn)品,或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。發(fā)酵工程制藥是利用微生物的代謝過程,所生產(chǎn)藥物的生物技術(shù)。例如人們普遍認(rèn)知的抗生素、氨基酸以及維生素等。而發(fā)酵工程的制藥在研究也主要在微生物菌種的篩選和改良上,還有極為重要的產(chǎn)品后處理也就是分離純化。在現(xiàn)如今的社會(huì)中,DNA的重組技術(shù)在微生物菌種改良上起到了舉足輕重的作用。在上世紀(jì)七十年代,細(xì)胞融合以及基因重組技術(shù)的飛速發(fā)展的情況下,發(fā)酵工程進(jìn)入了現(xiàn)代化的發(fā)酵工程階段。不僅僅是酒精類飲料以及醋酸和面包,并且豬腳生產(chǎn)了生長(zhǎng)激素以及胰島素等多種醫(yī)療保健藥物。周曉燕等相關(guān)研究人員用精良選育的豬芩PU-99菌做生產(chǎn)菌株,在1t灌中生產(chǎn),菌絲體重達(dá)2.3%,含粗多糖31%;該實(shí)驗(yàn)充分的利用了發(fā)酵工程,并在當(dāng)時(shí)得到了廣大的認(rèn)可。利用微生物成長(zhǎng)代謝來炮制中藥,比一般的物理或化學(xué)炮制手段更為優(yōu)越,能較大幅度的改變中藥的藥性,并且提高療效的同時(shí),大大減輕毒副作用,使得中藥活性成分結(jié)構(gòu)提供了新的途徑。

2.3酶工程制藥

酶工程是利用酶、細(xì)胞或者細(xì)胞器具有特殊催化功能,并使用生物反應(yīng)相關(guān)裝置以及通過一定的技術(shù)手段生產(chǎn)出的人類所需要的產(chǎn)品。這是一種酶學(xué)理論與化工技術(shù)兩相結(jié)合而形成的新型技術(shù),現(xiàn)如今依舊有數(shù)十個(gè)國(guó)家采用了固定化酶以及固定化細(xì)胞,進(jìn)行藥品的生產(chǎn)。酶工程可以說是現(xiàn)代生物技術(shù)組成的重要部分,酶工程制藥也是將酶用于藥品生產(chǎn)的技術(shù)。固定化酶可以全程合成藥物的分子,并且還能用于藥物的轉(zhuǎn)化。而我國(guó)就是充分的利用了微生物并使用兩步轉(zhuǎn)換法生產(chǎn)出了維生素C。就我國(guó)的酶工程制藥來講,其主要研究方向在,各種酶(細(xì)胞)的固定化以及產(chǎn)藥酶的來源和酶反應(yīng)器還有相關(guān)的操作條件等??梢哉f酶工程應(yīng)用具有極其廣闊的發(fā)展前景,該技術(shù)將使得整個(gè)發(fā)酵工業(yè)和化學(xué)合成工業(yè)發(fā)生巨大的變革。

2.4基因工程制藥

基因工程是在基因的水平上,按照人類的需求,有針對(duì)性的涉及,并且按照設(shè)計(jì)的方案,生產(chǎn)出具有某種新的形狀的生物產(chǎn)品,并且使得其可以穩(wěn)定的遺傳給后代?;蚬こ痰脑O(shè)計(jì)與與工程設(shè)計(jì)有些類似,既顯示出理學(xué)的特性,也具有工程學(xué)的特點(diǎn)。工程制藥也是通過將DNA重組技術(shù)應(yīng)用到疾病的治療中,例如蛋白質(zhì)、酶以及肽類激素和其他藥物的基因轉(zhuǎn)移到宿主體內(nèi),使得細(xì)胞繁殖,最終獲得相關(guān)的藥物。如苯丙氨酸以及絲氨酸和次生代謝的產(chǎn)物所制成的抗生素,通常是一些人體內(nèi)的活性因子,例如白細(xì)胞介素-2和胰島素以及干擾素等。而目前我國(guó)基因工程的研究方向,主要在基因的鑒定以及克隆和基因載體構(gòu)建的產(chǎn)物的表達(dá)以及分離純化等。人類掌握基因工程技術(shù)在時(shí)間上雖說不是很長(zhǎng),但已經(jīng)獲得了很多具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值極高的成果,而基因工程為現(xiàn)代生物技術(shù)組成的重要部分,在未來相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里,都會(huì)在制藥中發(fā)揮出極大的作用。

3結(jié)束語(yǔ)

篇9

一、合成生物學(xué):新千年的科學(xué)技術(shù)

新的研究格局在世紀(jì)之交已經(jīng)呈現(xiàn),其中生物科學(xué)的地位日益凸顯,數(shù)十年前還不敢想象的技術(shù)現(xiàn)在似乎可以實(shí)現(xiàn)。但是,新世紀(jì)面臨著新挑戰(zhàn)。世界人口日益增加,氣候變化、糧食和能源需求增加、疾病傳播等一系列新的問題隨之出現(xiàn)。許多科學(xué)家和工程師認(rèn)為,可以通過合成生物學(xué)這一新興而又具有變革潛力的學(xué)科應(yīng)對(duì)新世紀(jì)面臨的部分挑戰(zhàn)。

合成生物學(xué)是一門將科學(xué)和工程方法相結(jié)合進(jìn)行生物學(xué)研究和操控的新興學(xué)科。雖然合成生物學(xué)還處在“幼年期”――其核心研究?jī)?nèi)容主要局限于尋找和提煉可執(zhí)行具體基因功能或生物化學(xué)功能的生物元件,并改善DNA合成和構(gòu)建的方法――但目標(biāo)遠(yuǎn)大。合成生物學(xué)家們希望設(shè)計(jì)并構(gòu)建人工合成的生物系統(tǒng),最終用于工業(yè)制造、糧食生產(chǎn),并提高全球健康水平。

一般而言,合成生物學(xué)是指運(yùn)用工程學(xué)原理,設(shè)計(jì)和構(gòu)建新的生物元器件和系統(tǒng),并重新設(shè)計(jì)現(xiàn)有的、天然的生物系統(tǒng),用于有益目的。它源于生物學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域一個(gè)世紀(jì)的研究成果,但離不開工程學(xué)、計(jì)算科學(xué)、信息技術(shù)等領(lǐng)域的重大突破。

合成生物學(xué)具有以下重要特點(diǎn):(1)它是生物學(xué)研究的新穎方法。與傳統(tǒng)的生命機(jī)制探索方法完全相反,合成生物學(xué)注重生產(chǎn)定制化的細(xì)胞、有機(jī)體和生命體。(2)應(yīng)用工程學(xué)方法生產(chǎn)生命體。合成生物學(xué)通常應(yīng)用工程學(xué)原理設(shè)計(jì)執(zhí)行特定功能的簡(jiǎn)化的生物元素。(3)依賴于非等級(jí)化的科研和商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)。合成生物學(xué)向著橫向的、全球化的研究方式發(fā)展,通過社交網(wǎng)絡(luò),它吸引了世界各地的年輕科學(xué)家。(4)需要響應(yīng)社會(huì)關(guān)切。合成生物學(xué)是新興的學(xué)科和技術(shù),需要充分考慮該技術(shù)的倫理、法律和社會(huì)影響,以及人們對(duì)其生物安全、監(jiān)管和知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題的關(guān)切。

二、合成生物學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略

1.中國(guó)。中國(guó)認(rèn)為合成生物學(xué)將帶來技術(shù)推動(dòng)的新一輪經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),因此努力成為該領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先者。目前,中國(guó)每年對(duì)合成生物學(xué)的研發(fā)投資達(dá)到2.6億元,每年發(fā)表合成生物學(xué)論文400余篇,約占世界總量的10%,論文被引次數(shù)居全球第7。中國(guó)已經(jīng)制訂了合成生物學(xué)戰(zhàn)略路線圖,規(guī)劃了技術(shù)、工業(yè)應(yīng)用、醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)等方面的中長(zhǎng)期目標(biāo)。未來5年,將建立標(biāo)準(zhǔn)元件數(shù)據(jù)庫(kù),形成設(shè)計(jì)生物元器件的計(jì)算能力;形成化學(xué)品和生物材料的模塊化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力;對(duì)可增強(qiáng)植物耐旱性和耐堿性的生物元件進(jìn)行驗(yàn)證設(shè)計(jì)。未來10年,將擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)元器件數(shù)據(jù)庫(kù),形成設(shè)計(jì)生物系統(tǒng)的計(jì)算能力;商業(yè)化生產(chǎn)某些化學(xué)品和生物材料;對(duì)合成固氮器件進(jìn)行驗(yàn)證設(shè)計(jì)。未來20年,將形成生物系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建模和驗(yàn)證一體化平臺(tái);商業(yè)化生產(chǎn)眾多自然化合物、藥品、化學(xué)品和生物燃料;臨床應(yīng)用生物元件和系統(tǒng),用于檢測(cè)、控制和治療主要疾??;創(chuàng)造人工微生物。

2.英國(guó)。英國(guó)政府把合成生物學(xué)視為非常有商業(yè)前景的革命性平臺(tái),熱切期望在合成生物學(xué)領(lǐng)域占據(jù)世界領(lǐng)先地位。英國(guó)政府決定成立合成生物學(xué)領(lǐng)導(dǎo)委員會(huì),促進(jìn)各領(lǐng)域的討論與公私合作,由部長(zhǎng)和資深業(yè)界人士擔(dān)任聯(lián)合主席。英國(guó)計(jì)劃開展合成生物學(xué)投資如下:公共投資5000萬(wàn)英鎊,其中多達(dá)650萬(wàn)英鎊用于鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)投資;英國(guó)工程與自然科學(xué)研究理事會(huì)投資600萬(wàn)英鎊,鼓勵(lì)大學(xué)探索新產(chǎn)品商業(yè)化;將合成生物學(xué)研發(fā)和相關(guān)的倫理、法律及社會(huì)影響研究的資助整合起來;生物技術(shù)與生物科學(xué)研究理事會(huì)支持16個(gè)機(jī)構(gòu)從事5個(gè)跨國(guó)研究項(xiàng)目;撥款1億英鎊,用于未來3-5年對(duì)10萬(wàn)名患者進(jìn)行全基因組測(cè)序。

3.美國(guó)。美國(guó)很早就是合成生物學(xué)領(lǐng)跑者。美國(guó)政府每年向合成生物學(xué)研究投入約1.4億美元,其中美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)投入約7200萬(wàn)美元。2008年美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)投入1600萬(wàn)美元資助合成生物學(xué)工程研究中心。美國(guó)國(guó)防部力圖將合成生物學(xué)提升為一種制造平臺(tái),美國(guó)能源部也圍繞合成生物學(xué)啟動(dòng)了一些行動(dòng)。不過,美國(guó)聯(lián)邦政府還沒有制訂合成生物學(xué)投資或管理的整體規(guī)劃。本屆政府的《國(guó)家生物經(jīng)濟(jì)藍(lán)圖》雖然提到了合成生物學(xué),但沒有提出具體的行動(dòng)計(jì)劃。2010年,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬指示總統(tǒng)生物倫理問題研究委員會(huì)對(duì)合成生物學(xué)進(jìn)行評(píng)估,并制定倫理指南,意在使風(fēng)險(xiǎn)最小化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)公共利益最大化。

三、合成生物學(xué)帶來的機(jī)遇

合成生物學(xué)會(huì)帶來新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展浪潮。產(chǎn)業(yè)界大量投資合成生物學(xué),認(rèn)為伴隨著基因組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)的不斷進(jìn)步,合成生物學(xué)將通過生物制造給產(chǎn)品和物質(zhì)開發(fā)帶來革命性影響。到21世紀(jì)頭十年的中葉,全球就約有3000家生物技術(shù)公司,其中基因合成公司遍及五大洲,每年生產(chǎn)約5萬(wàn)條基因。生物產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)上舉足輕重。2010年,美國(guó)的生物經(jīng)濟(jì)(包括轉(zhuǎn)基因作物、生物產(chǎn)品和工業(yè)生物技術(shù))產(chǎn)值約為3000多億美元,超過美國(guó)GDP的2% 。據(jù)市場(chǎng)研究公司BBC Research估計(jì),2011年合成生物學(xué)(包括支撐技術(shù)、生物元件及其組合產(chǎn)品)全球市場(chǎng)價(jià)值為16億美元,2016年將達(dá)到108億美元。

企業(yè)紛紛投資頗具前景的人工改造的生物產(chǎn)品,包括微生物、植物橡膠、生物基丙烯酸樹脂、產(chǎn)于生物廢料的綠色化學(xué)品、維生素以及用可再生碳水化合物生產(chǎn)的生物柴油。美國(guó)安倫捷科技公司副總裁達(dá)琳?所羅門認(rèn)為,合成生物學(xué)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新一輪浪潮,生物制造將以可持續(xù)原料取代傳統(tǒng)原料,從而改變所有產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝,使全球經(jīng)濟(jì)更為可持續(xù)。

合成生物學(xué)的大規(guī)模應(yīng)用及市場(chǎng)推廣要耗費(fèi)數(shù)十年時(shí)間,不過DNA測(cè)序、計(jì)算技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的齊頭并進(jìn)會(huì)縮短這一進(jìn)程。專家們預(yù)計(jì):未來5年,將會(huì)形成數(shù)個(gè)全球性的合成生物學(xué)研究平臺(tái);未來10年,合成生物產(chǎn)品產(chǎn)值將達(dá)200億美元,生產(chǎn)細(xì)胞以制造大宗化學(xué)品和精細(xì)化學(xué)品將成為常態(tài);未來20-30年,將理性地合成多細(xì)胞組織或器官,細(xì)胞計(jì)算系統(tǒng)將得到廣泛應(yīng)用,新穎的生物制造工藝將被應(yīng)用于生產(chǎn)非生物產(chǎn)品。

四、合成生物學(xué)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

要充分釋放合成生物學(xué)的潛力,需要克服技術(shù)、監(jiān)管、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等諸多挑戰(zhàn)。

1.技術(shù)挑戰(zhàn)。發(fā)展合成生物學(xué)在元件及應(yīng)用、互操作、度量、量產(chǎn)成本控制、工具及軟件等方面面臨挑戰(zhàn)。在元件及應(yīng)用方面,開發(fā)一大批標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、行為可預(yù)測(cè)、可廣泛應(yīng)用的生物元器件是近在眼前的挑戰(zhàn)。盡管有數(shù)以千計(jì)的生物元件已編目,但可重復(fù)且可靠的生物元件并非廣泛可用。在互操作方面,合成生物學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵之一是開發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)化的生物元件,像模塊一樣可靠地組裝,視情調(diào)整。為了得到普遍認(rèn)可和應(yīng)用,生物器件和系統(tǒng)的每個(gè)元件以及數(shù)據(jù)庫(kù)、度量單位和可擴(kuò)充系統(tǒng)在不同尺度和水平上都要兼容。在度量方面,準(zhǔn)確度量系統(tǒng)性能是合成生物學(xué)面臨的迫切挑戰(zhàn),有必要形成能支持多種度量類型的基礎(chǔ)設(shè)施,而且未來全球統(tǒng)一的度量單位與度量本身一樣重要。在量產(chǎn)成本控制方面,經(jīng)濟(jì)合算地生產(chǎn)工業(yè)化學(xué)品需要工程化生產(chǎn)高效微生物株,然而,現(xiàn)在開發(fā)含有合成生物元件的可行產(chǎn)品仍是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。在工具和軟件方面,改進(jìn)數(shù)據(jù)收集工具、軟件和硬件對(duì)于合成生物學(xué)發(fā)展也很重要。除了可降低合成生物元件成本的自動(dòng)化工藝外,專業(yè)化計(jì)算工具(如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和建模工具)的缺乏也阻礙了合成生物學(xué)的發(fā)展。

2.監(jiān)管問題??茖W(xué)進(jìn)展往往快于政策制定,同時(shí)合成生物學(xué)的界限也在不斷變化,因此在早期就應(yīng)關(guān)注與合成生物學(xué)治理和監(jiān)管相關(guān)的問題。

3.知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題。構(gòu)建新的生物元件帶來了一系列問題:對(duì)生物元件的權(quán)利是否應(yīng)私有?如何進(jìn)行生物元件登記?是否應(yīng)對(duì)其申請(qǐng)專利?不同的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和分享安排如何影響合成生物學(xué)的進(jìn)步與創(chuàng)新?目前各國(guó)專利法規(guī)定不一。合成生物學(xué)在現(xiàn)有或新的知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系下能否蓬勃發(fā)展是研究人員關(guān)注的一個(gè)重大問題。鑒于已經(jīng)開發(fā)的合成生物元件數(shù)量巨大,并且企業(yè)對(duì)商業(yè)化產(chǎn)品開發(fā)有濃厚的興趣,解決知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題異常重要。

4.包容問題。合成生物學(xué)是交叉性學(xué)科,既產(chǎn)生于多個(gè)學(xué)科,又回饋于這些學(xué)科。持續(xù)包容對(duì)于合成生物學(xué)的持續(xù)發(fā)展十分重要。一方面,要與產(chǎn)業(yè)界、監(jiān)管和政策制定機(jī)構(gòu)交流合作,使技術(shù)推動(dòng)與市場(chǎng)拉動(dòng)相結(jié)合。另一方面,還要使更多的公眾參與合成生物學(xué)對(duì)話,了解其可能存在的內(nèi)在風(fēng)險(xiǎn),討論有關(guān)的生物安全和倫理問題。

(作者:賈 偉,中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所副研究員,主要研究方向?yàn)閲?guó)外科技政策與發(fā)展戰(zhàn)略。

劉潤(rùn)生,中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所助理研究員,科技參考研究室負(fù)責(zé)人,主要從事科技戰(zhàn)略與政策研究。)

鏈接:

合成生物學(xué)(synthetic biology),最初由Hobom B.于1980年提出來表述基因重組技術(shù),隨著分子系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展,2000年E. Kool在美國(guó)化學(xué)年會(huì)上重新提出來,2003年國(guó)際上定義為基于系統(tǒng)生物學(xué)的遺傳工程和工程方法的人工生物系統(tǒng)研究。

“合成生物學(xué)”更早可追蹤到波蘭科學(xué)家Waclaw Szybalski采用“合成生物學(xué)”術(shù)語(yǔ),以及目睹分子生物學(xué)進(jìn)展、限制性內(nèi)切酶發(fā)現(xiàn)等可能導(dǎo)致合成生物體的預(yù)測(cè)?!跋到y(tǒng)生物學(xué)”則可追蹤到貝塔朗菲的“有機(jī)生物學(xué)”及定義“有機(jī)”為“整體或系統(tǒng)”概念,以及闡述采用開放系統(tǒng)論、數(shù)學(xué)模型與計(jì)算機(jī)方法研究生物學(xué)。

篇10

【關(guān)鍵詞】:生態(tài)型;污水處理技術(shù);發(fā)展前景;

中圖分類號(hào):U664文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

【 Abstract 】 : With the constant development of economy industrial agriculture and life wastewater discharge of makes originally very limited supplies of fresh water destruction resulted in the city and the countryside freshwater resources shortage of effective prevention and control of water pollution protection of water resources is imminent sewage is available with the value of the resources, ecological green sewage processing technology development, for wastewater reuse and recycle to provide a broad prospect

【 Keywords 】 : Ecological; Wastewater treatment technology; Development prospects

引言

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施與水處理技術(shù)的進(jìn)步, 污水處理的發(fā)展呈現(xiàn)以下特點(diǎn): 一是技術(shù)和設(shè)備的更新, 從傳統(tǒng)的物化和生物處理工藝向先進(jìn)的生物除磷脫氮、微濾、膜組件與膜生物反應(yīng)器等新型材料、新工藝技術(shù)發(fā)展; 從單一的設(shè)備組件向成套型、低能耗型發(fā)展, 自動(dòng)化控制系統(tǒng)與管理技術(shù)不斷更新。二是充分利用生態(tài)、自然型技術(shù)與傳統(tǒng)及新工藝相結(jié)合, 努力達(dá)到污水處理的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化。三是注重從單一處理向綜合環(huán)境的改善和資源綜合利用方向發(fā)展, 大力推進(jìn)中水利用技術(shù)及生態(tài)環(huán)境改觀技術(shù)。

一、 生態(tài)型污水處理定義

污水生態(tài)處理技術(shù)是指運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理、采用工程學(xué)手段對(duì)污水進(jìn)行治理與水資源利用相結(jié)合的方法。具體一點(diǎn)說,就是把污水有控制地投配到土地上,利用土壤— 植物—微生物復(fù)合系統(tǒng)的物理、化學(xué)、生物學(xué)和生物化學(xué)特征對(duì)污水中的水、肥資源加以回收利用,對(duì)污水中可降解污染物進(jìn)行凈化的工藝技術(shù)。

污水生態(tài)處理技術(shù)以土地處理方法為基礎(chǔ),是污水土地處理系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。以土壤介質(zhì)的凈化作用為核心,在技術(shù)上特別強(qiáng)調(diào)在污水污染成分處理過程中植物-微生物共存體系與處理環(huán)境或介質(zhì)的相互關(guān)系,特別注意對(duì)生態(tài)因子的優(yōu)化與調(diào)控,是生態(tài)學(xué)4大基本原理在水資源領(lǐng)域的具體運(yùn)用.

二、 生態(tài)型污水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

生態(tài)型污水處理技術(shù)在污水農(nóng)業(yè)回用上已有一定的應(yīng)用歷史, 國(guó)外利用污水土地處理后直接灌溉農(nóng)業(yè); 近來利用生態(tài)工程原理發(fā)展起來的人工濕地技術(shù)對(duì)城市污水處理也呈現(xiàn)一定的發(fā)展趨勢(shì)。先進(jìn)國(guó)家如德國(guó)、美國(guó)利用自然的山地、河海岸興建了不少生活污水濕地處理系統(tǒng), 我國(guó)近年來也正對(duì)一些城市和生活居住區(qū)搞濕地生態(tài)處理系統(tǒng), 生態(tài)型污水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)良好。

三、 生態(tài)型污水處理技術(shù)的特點(diǎn)

生態(tài)型污水處理技術(shù)用于污染治理已有悠久的歷史。但是,由現(xiàn)代處理技術(shù)和環(huán)境工程技術(shù)相結(jié)合的污水處理技術(shù),是20世紀(jì) 80年代才誕生于歐美地區(qū)。 污水處理技術(shù)是21世紀(jì)國(guó)際生物技術(shù)的一大熱點(diǎn)領(lǐng)域,它將在環(huán)境治理上發(fā)揮著重要的作用。生態(tài)型污水處理技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展及演變與一系列的環(huán)境污染問題有著密切的聯(lián)系。 近年來,隨著各種新科技的發(fā)展,污水處理技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。

生態(tài)型污水處理技術(shù)主要是指利用土地系統(tǒng)和自然型及人工型的有一定調(diào)節(jié)功形成一定植物、土壤、微生物、水復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)來有效地處置污水的技術(shù)。主要有土地滲濾處理系統(tǒng)、地表漫流處理系統(tǒng)、濕地處理系統(tǒng)等, 利用生物態(tài)勢(shì)使污水得到充分凈化, 并能將污水處理與環(huán)境生態(tài)有機(jī)結(jié)合起來, 創(chuàng)建新的城市生態(tài)景觀。其主要優(yōu)點(diǎn)是利用生態(tài)技術(shù), 成本大幅降低, 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)較高。生態(tài)污水處理技術(shù)對(duì)污水必須經(jīng)一定的預(yù)處理,對(duì)污水特性、土地處理場(chǎng)地與土壤和載體特性、植物種類、氣候條件等均有較高要求。

比如環(huán)境生物技術(shù)就是其中的一種:生物與環(huán)境之間既有對(duì)立的一面,又有統(tǒng)一的一面,生物體靠體內(nèi)調(diào)節(jié)和變異來適應(yīng)環(huán)境變化,同時(shí)通過自身來影響和改變環(huán)境。 環(huán)境生物技術(shù)擁有許多其他方法不可比擬的優(yōu)勢(shì),如微生物對(duì)各類污染物均有較強(qiáng)、較快的適應(yīng)性,并可將其作為代謝底物降解和轉(zhuǎn)化,具有效果好、運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)二次污染等優(yōu)勢(shì)。用生物方法處理污染物的最終產(chǎn)物大都是無(wú)毒無(wú)害、穩(wěn)定的物質(zhì),如二氧化碳、水、氮?dú)夂图淄榈?通??梢徊降轿?避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移,因此它又是一種消除污染安全而徹底的手段。另外,生物處理技術(shù)的產(chǎn)物或副產(chǎn)品,大多可以較快生物降解的,并可作為資源加以利用,有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染減到最小程度。

四、 生態(tài)型污水處理技術(shù)的發(fā)展前景

現(xiàn)在很多城市都在大力開發(fā)旅游業(yè), 由于地方由于地處山地, 離交通主干網(wǎng)遠(yuǎn), 處于集鎮(zhèn)區(qū)外緣, 污水收集輸送困難。隨著產(chǎn)業(yè)推進(jìn), 污染問題日益突出,并影響該地區(qū)的飲用水源、水庫(kù), 如就地采取生態(tài)濕地處理技術(shù), 也是一項(xiàng)十分有利的舉措。

現(xiàn)在一些城市在河道兩岸整治采取了傳統(tǒng)的駁岸、疏浚、建集污管渠的技術(shù)措施, 特別是中心城區(qū)采用的新型集污渠和河底硬化技術(shù)措施, 但工程的技術(shù)難度大, 投資上仍不很經(jīng)濟(jì), 如果對(duì)局部河道兩岸采用生態(tài)型人工濕地處理以生活污水為主的污染, 不但解決了污水收集難的問題,又改善和創(chuàng)建河道兩岸的綠地及生態(tài)景觀,并能還河道本色。

在推進(jìn)農(nóng)村鄉(xiāng)村化規(guī)劃建設(shè)進(jìn)程中, 在城鎮(zhèn)集鎮(zhèn)區(qū)外的一些大的生活集居區(qū)由于污水收集難度大而造成的污染又嚴(yán)重影響河網(wǎng)水系??梢猿浞掷猛恋刭Y源和生態(tài)技術(shù), 興建一些小型的生態(tài)污水處理廠, 能綜合治理農(nóng)村水環(huán)境污染, 促進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉回用。

生態(tài)型污水處理技術(shù)與城市規(guī)劃的適度規(guī)模集中污水處理廠技術(shù)相結(jié)合, 作為后置保障工藝系統(tǒng)十分有利。發(fā)揮城鎮(zhèn)土地資源價(jià)值, 并且合理利用豐厚的灘涂土地資源。由于土壤的滲水、透氣性差, 不易直接搞大型的生態(tài)污水處理廠, 但可作為集中污水處理廠的后置工藝系統(tǒng), 確保并提高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn), 使之改善環(huán)境生態(tài)和污水資源利用。

結(jié)語(yǔ)

總之, 發(fā)展生態(tài)型污水處理技術(shù)前景可觀, 但又必須因地制宜, 充分考慮土地資源,土壤、氣候、作物與污水特性, 充分考慮綜合景觀的改善與工程布局, 使之穩(wěn)定、健康的發(fā)展。

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