生物技術(shù) 高新技術(shù)群最富活力領(lǐng)域

生物技術(shù)雖是一項(xiàng)新興技術(shù)，但人類對(duì)生命的認(rèn)識(shí)，特別是對(duì)人體自身的認(rèn)識(shí)卻經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。從哈維和他的血液循環(huán)理論，到R.胡克在1665年首次提到“細(xì)胞”一詞，再到19世紀(jì)巴斯德開辟了微生物領(lǐng)域，隨著科學(xué)的進(jìn)步，每一項(xiàng)驚人的發(fā)現(xiàn)都使人類對(duì)自身的認(rèn)識(shí)更進(jìn)一步。在人體解剖以及細(xì)胞、細(xì)菌發(fā)現(xiàn)之后，20世紀(jì)初發(fā)病機(jī)理研究取得了很大成就，尤其是隨著DNA的發(fā)現(xiàn)和“人類基因組計(jì)劃”的實(shí)施，人類對(duì)自身的認(rèn)識(shí)才真正進(jìn)入了生物分子時(shí)代，它向我們提供了一份生命“說明書”，奠定了人類認(rèn)識(shí)自我的基石，也為世界各國農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、能源、化工、環(huán)保等行業(yè)開辟了廣闊的發(fā)展前景。作為可能改變未來工業(yè)和經(jīng)濟(jì)格局的重要技術(shù)，從基因組破譯到轉(zhuǎn)基因技術(shù)和克隆技術(shù)等，近年來日益受到世界各國的普遍關(guān)注。

現(xiàn)在，經(jīng)過幾個(gè)世紀(jì)的孕育發(fā)展，生物技術(shù)已進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段?？萍疾肯嚓P(guān)負(fù)責(zé)人日前表示，生物技術(shù)是我國發(fā)展最快、潛力最大、與國外差距最小的領(lǐng)域之一?？梢?，生物技術(shù)的發(fā)展勢(shì)頭之迅猛在產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上是罕見的。人們已認(rèn)識(shí)到生物技術(shù)已逐步成為當(dāng)今高新技術(shù)群體中最富有活力的領(lǐng)域之一，并與信息技術(shù)、納米技術(shù)、新材料等其他高技術(shù)相互結(jié)合，正在全球范圍內(nèi)形成增值產(chǎn)業(yè)鏈，它的新概念和方法正帶動(dòng)農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、能源、化工、環(huán)保等多領(lǐng)域技術(shù)的共同進(jìn)步。發(fā)展生物技術(shù)對(duì)解決當(dāng)今人類社會(huì)面臨的糧食、能源、資源、環(huán)境和健康等許多重大問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。更重要的是，利用好生物技術(shù)，能夠有力的提升一個(gè)國家的生物安全。現(xiàn)代研究已經(jīng)證明，生物技術(shù)的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于核武器，因此生物安全已經(jīng)成為國家安全的關(guān)鍵點(diǎn)。

2007年1月29日，全國科技工作會(huì)議在北京召開，科技部部長(zhǎng)徐冠華在會(huì)上明確指出：“十五”期間，一批關(guān)乎經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大技術(shù)被攻克。在生物技術(shù)領(lǐng)域中，尤其在超級(jí)稻育種技術(shù)、新藥創(chuàng)制等領(lǐng)域取得了重大突破；超級(jí)稻育種技術(shù)繼續(xù)保持世界領(lǐng)先； “863”計(jì)劃共有15個(gè)品種獲得一類新藥證書，109個(gè)新藥品種進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。他還表示，科技部將在今年年內(nèi)正式啟動(dòng)實(shí)施若干項(xiàng)重大專項(xiàng)。在確保國家重大專項(xiàng)實(shí)施的基礎(chǔ)上，在重大醫(yī)療器械設(shè)備、海洋資源與環(huán)境等領(lǐng)域?qū)嵤┲攸c(diǎn)專項(xiàng)。會(huì)上還提出了2007年科技工作的新亮點(diǎn)，將在綜合交叉和重要科學(xué)前沿領(lǐng)域進(jìn)行重點(diǎn)部署，組織實(shí)施干細(xì)胞、蛋白質(zhì)、生殖與發(fā)育等科學(xué)研究計(jì)劃，并在蛋白質(zhì)科學(xué)等領(lǐng)域籌建10個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室。

在21世紀(jì)的今天，世界各國都在由政府牽頭，大力發(fā)展本國生物工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)。發(fā)達(dá)國家均將生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)列為戰(zhàn)略高技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。面對(duì)生物技術(shù)不斷取得突破所帶來的發(fā)展機(jī)遇，我國政府也高度重視，在“十五”高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)被列入國家十二大高新技術(shù)工程，在國家“863”技術(shù)和科技攻關(guān)計(jì)劃的支持和推動(dòng)下，國內(nèi)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)向著國際化方向邁步。

由此可見，我國生物技術(shù)與產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始從跟蹤仿制到自主創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變，從實(shí)驗(yàn)室探索到產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變，從單項(xiàng)技術(shù)突破到整體協(xié)調(diào)發(fā)展的轉(zhuǎn)變。生物技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)大幅度提高人類的健康水平，并可以引起醫(yī)藥的第四次革命浪潮。

轉(zhuǎn)基因新藥將進(jìn)入臨床試驗(yàn)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是利用細(xì)胞分裂，染色體倍增原理，通過實(shí)驗(yàn)的方法，將人或哺乳動(dòng)物的某種功能基因?qū)氩溉閯?dòng)物的受精卵（或早期胚胎細(xì)胞）里，使導(dǎo)入的基因能夠與受精卵的染色體DNA整合在一起。隨著細(xì)胞分裂染色體倍增而倍增，使動(dòng)物體內(nèi)的每一個(gè)細(xì)胞都帶有導(dǎo)入的基因，并能夠?qū)⑵浞€(wěn)定地遺傳到下一代的同類動(dòng)物。其不僅徹底將基因的培育工作從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到動(dòng)物體內(nèi)，還能通過動(dòng)物自身的繁衍生殖。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)：醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)專家曾溢滔院士。

項(xiàng)目進(jìn)展：在未來5～10年內(nèi)，轉(zhuǎn)基因新藥在我國就能進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，開始引領(lǐng)新一代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)。

意義：應(yīng)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器技術(shù)制造藥物是一種可以獲得巨額經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)的新型產(chǎn)業(yè)。

基因工程乙肝疫苗研究

工程簡(jiǎn)介：近年來乙肝疫苗占據(jù)了主導(dǎo)地位，在生物制藥領(lǐng)域，乙肝疫苗在市場(chǎng)上是巨頭。

目前，乙肝新疫苗保護(hù)的靶對(duì)象正逐漸擴(kuò)展為慢性肝病患者和肝炎病毒攜帶者，國外在單一抗原HBV疫苗基礎(chǔ)上開發(fā)了多種抗原疫苗，臨床表明預(yù)防甲肝、乙肝有效率在98%以上，因此合并有S抗原的Bio-Hep-B和Hepagene有望能替代現(xiàn)在廣為使用的重組疫苗；預(yù)測(cè)到2010年，相繼問世的疫苗將占HBV疫苗市場(chǎng)的20%，DNA疫苗、口服植物性疫苗、聯(lián)合疫苗、治療性乙肝疫苗有望成為新的熱點(diǎn)。尤其是治療性乙肝疫苗與現(xiàn)有抗HBV藥物聯(lián)合應(yīng)用，將是肝炎新療法之一，在這一方面，江蘇復(fù)旦悅達(dá)生物技術(shù)擁有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的乙肝治療性疫苗已完成臨床研究，商品名為乙克。

工程負(fù)責(zé)：江蘇復(fù)旦悅達(dá)生物技術(shù)公司

進(jìn)展與意義：目前乙肝疫苗尚在研究中。它是21世紀(jì)最具前景的疫苗品種，中國疫苗市場(chǎng)目前處在起步階段，從市場(chǎng)規(guī)模到消費(fèi)觀念均有較大的發(fā)展空間。

糖尿病及各種疾病臨床營(yíng)養(yǎng)支持治療學(xué)研究

簡(jiǎn)介：該系統(tǒng)根據(jù)各種計(jì)算公式與方法設(shè)計(jì)診療方案，并利用計(jì)算機(jī)完成各種運(yùn)算，綜合中醫(yī)飲食療養(yǎng)學(xué)及現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)之所長(zhǎng)，能夠?qū)嵤?duì)患者終生飲食治療的科學(xué)指導(dǎo)，有力支持藥物治療及體育療法，有利于控制糖尿病的發(fā)展，預(yù)防各種并發(fā)癥的出現(xiàn)。

飲食療法雖然是糖尿病治療諸多環(huán)節(jié)中最重要、最基礎(chǔ)的措施，但是由于以往常用的飲食療法存在公式復(fù)雜、計(jì)算繁瑣、食譜固定、適用性差，因此不容易滿足患者飲食習(xí)慣的需求，致使患者飲食治療不到位，血糖控制不理想，不得不加大藥物的劑量，一方面增加了潛在的藥物副作用對(duì)人體的傷害，另一方面使患者背負(fù)了更大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。 “糖尿病及各種疾病的臨床營(yíng)養(yǎng)支持治療系統(tǒng)”在設(shè)計(jì)思想中，充分考慮了融合中西醫(yī)特色，旨在取長(zhǎng)補(bǔ)短，以提高糖尿病飲食治療的效果。力求達(dá)到畫面清晰、操作簡(jiǎn)單、使用方便。由于該系統(tǒng)設(shè)計(jì)良好的人機(jī)對(duì)話平臺(tái)界面，最終的結(jié)果均需通過人機(jī)交流來決定，能為每一位患者提供更人性化、個(gè)體化的科學(xué)、合理、全面的膳食指導(dǎo)，不僅能夠充分尊重個(gè)人的飲食習(xí)慣，而且大大加強(qiáng)飲食療法的可操作性。

突破：本系統(tǒng)根據(jù)中醫(yī)藥學(xué)的特殊需要設(shè)計(jì)完成了中醫(yī)飲食療養(yǎng)庫。在中醫(yī)食物療養(yǎng)庫的文字錄入程序中，實(shí)現(xiàn)了中文智能識(shí)別的快速、批量、準(zhǔn)確的目標(biāo)，同時(shí)利用模糊識(shí)別的方法檢索查詢中文信息，在完整保留古代資料的前提下，一方面最大限度地減少漢字?jǐn)?shù)據(jù)冗余，另一方面大大提高了檢索的精度及廣度。

意義：“糖尿病及各種疾病的臨床營(yíng)養(yǎng)支持治療系統(tǒng)”的開發(fā)成功，為上述問題的解決，搭建了一個(gè)簡(jiǎn)易的中文工作平臺(tái)。并具有極強(qiáng)的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)及打印功能，更有利于該項(xiàng)成果的迅速推廣應(yīng)用。

生物芯片檢測(cè)儀

簡(jiǎn)介：該設(shè)備是上海裕隆生物科技有限公司開發(fā)的用于生物芯片反應(yīng)結(jié)果檢測(cè)的自動(dòng)化儀器，采用了光機(jī)電一體化技術(shù)，能夠全自動(dòng)攝取、處理、分析、打印生物芯片檢測(cè)結(jié)果，采用了自動(dòng)找點(diǎn)技術(shù)，智能性高，具有掃描范圍大、掃描速度快、靈敏度高、信噪比高、全自動(dòng)定位圖像分析技術(shù)、全自動(dòng)數(shù)據(jù)分析處理、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，適用于利用化學(xué)發(fā)光原理的生物芯片反應(yīng)結(jié)果的檢測(cè)。

進(jìn)展：目前該項(xiàng)目處于中期階段。

意義：可用于科學(xué)研究、教學(xué)實(shí)習(xí)以及臨床檢驗(yàn)等多個(gè)領(lǐng)域，市場(chǎng)面向醫(yī)院、體檢中心、血站等醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)和科研院所。

生物芯片進(jìn)行骨髓分析處理技術(shù)

技術(shù)簡(jiǎn)介：一種利用生物芯片對(duì)骨髓進(jìn)行分析處理的技術(shù)， 是把多個(gè)捐獻(xiàn)者的基因樣本采集到一張生物芯片上，同時(shí)進(jìn)行分析處理。而以往的技術(shù)一次只能對(duì)一個(gè)樣本分析處理。這種用于骨髓分型的生物芯片，只有手指大小，僅一張就可以存儲(chǔ)上萬個(gè)人的白細(xì)胞抗原基因。據(jù)介紹，對(duì)人類白細(xì)胞抗原基因進(jìn)行分型是進(jìn)行器官移植和骨髓移植的前提，在我國，這種技術(shù)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，價(jià)格很高。每進(jìn)行一份骨髓分型，就要支付500元費(fèi)用。

技術(shù)進(jìn)展：據(jù)介紹，目前美國骨髓庫數(shù)量接近600萬人份，而中國只有36萬人份，難以滿足患者的成功配型需要。如果要達(dá)到美國現(xiàn)在的水平，用通用的技術(shù)至少要20年，而采用生物芯片技術(shù)，時(shí)間可以節(jié)省一半，費(fèi)用將節(jié)省1/3。

意義：日前由生物芯片北京國家工程研究中心研制成功，這在全球尚屬首次，它可以大大提高骨髓分型的速度和準(zhǔn)確度。

生物特征識(shí)別核心技術(shù)研究

技術(shù)簡(jiǎn)介：該課題是在人臉檢測(cè)、面部特征提取、人臉識(shí)別與確認(rèn)等核心算法、關(guān)鍵問題解決方案、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的成就。在課題組完成的二十余種算法中，大部分是獨(dú)立提出的，有一部分是對(duì)現(xiàn)有算法的優(yōu)化和改進(jìn)，而且成果已獲得實(shí)質(zhì)性應(yīng)用。在指紋識(shí)別方面，提出了混合模型的定義和復(fù)有理多項(xiàng)式的方向圖模型等一種新的基于模型的指紋奇異點(diǎn)求取方法，并首次提出了斷紋的概念，在相關(guān)成果的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)用于門禁的指紋識(shí)別系統(tǒng)。在掌紋識(shí)別、在線簽名認(rèn)證和多生物特征融合方面，獨(dú)創(chuàng)地給出了皺紋的定義，并設(shè)計(jì)了一種新穎的方向圖計(jì)算方法來準(zhǔn)確的計(jì)算點(diǎn)的方向。完成了由皺紋點(diǎn)到皺紋的折線段描述。實(shí)現(xiàn)了一種融合人臉和指紋的身份認(rèn)證系統(tǒng)。

技術(shù)突破：在基于人臉重心模板的實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)、基于自適應(yīng)樣本重采樣技術(shù)的實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)、基于遺傳算法的學(xué)習(xí)集擴(kuò)展方法、結(jié)合人臉圖像加光技術(shù)的特定人臉子空間人臉識(shí)別、基于變換域子空間判別分析的人臉識(shí)別與確認(rèn)、基于球面諧波的光照估計(jì)和光照補(bǔ)償策略、基于3D重建的姿態(tài)校正方法、誤配準(zhǔn)災(zāi)難問題研究、基于AdaBoost的人臉識(shí)別方法、基于多分量統(tǒng)計(jì)子空間判別分析等研究方面達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。生物特征識(shí)別技術(shù)在國家機(jī)關(guān)及社會(huì)安防領(lǐng)域具有廣泛而特殊的用途。

技術(shù)進(jìn)展：該項(xiàng)目處于中期階段。

意義：研究成果整體處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。

高強(qiáng)度淺封堵技術(shù)研究

技術(shù)簡(jiǎn)介：隨著人們對(duì)微觀力學(xué)和宏觀力學(xué)的研究，提出了通過緊密堆積理論和材料顆粒大小分布來提高材料的宏觀力學(xué)性能的技術(shù)思路，通過調(diào)節(jié)混合物固相的不同顆粒尺寸分布，進(jìn)行級(jí)配和加工，使堵劑體系含有多種尺寸顆粒，實(shí)現(xiàn)良好的孔隙充填和混合物的緊密堆積，即單位體積堵劑中含有更多固相，從而得到高性能的堵劑。新型高強(qiáng)度堵劑主要由主劑、減輕劑、增強(qiáng)劑以及相配套的分散劑、懸浮劑等外加劑組成，采用減輕劑、增強(qiáng)劑兩種材料復(fù)配使用，既滿足了密度指標(biāo)的要求，又保證了漿體的沉降穩(wěn)定性?，F(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)施工需要配制出密度1.3 g/cm3～1.9g/cm3，適應(yīng)溫度為室溫～150℃的堵劑。

成果分析具體如下：1.研制出高強(qiáng)度堵劑的主體配方并分析了堵劑各組分的變化對(duì)堵劑性能的影響。 2.通過巖芯試驗(yàn)表明堵劑對(duì)不同滲透率巖芯都具有很強(qiáng)的堵塞能力，滲透率在20μm2左右的巖芯的堵塞率達(dá)98%以上，10μm2左右?guī)r芯（長(zhǎng)度為24cm）突破壓力在10MPa以上。 3.進(jìn)行了8口井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，成功率100%，累計(jì)增油5000余噸，創(chuàng)產(chǎn)值200多萬元，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明其對(duì)高滲透層（或大孔道）具有非常強(qiáng)的封堵作用，可用于注水井調(diào)剖施工及油井堵水施工。 4.高強(qiáng)度堵劑具有較強(qiáng)的自然選擇性能，能夠優(yōu)先進(jìn)入高滲透層（或大孔道）、帶并形成有效封堵。 5.高強(qiáng)度堵劑具有較廣的適應(yīng)性，可用于砂巖、灰?guī)r等不同地址特征條件下的調(diào)剖堵水施工。

技術(shù)進(jìn)展：目前處于中期階段，該項(xiàng)目經(jīng)過一年的研究工作，取得了顯著成果，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

“中科紅”海灣扇貝繁育

簡(jiǎn)介：“中科紅”海灣扇貝是在張福綏院士引進(jìn)海灣扇貝的基礎(chǔ)上，突破構(gòu)建海灣扇貝自交系和雜交系的技術(shù)障礙，構(gòu)建了“殼色－生長(zhǎng)”育種模式，培育出橘紅殼色、性狀優(yōu)勢(shì)明顯的海灣扇貝新品種，其生長(zhǎng)速度較海灣扇貝常規(guī)養(yǎng)殖對(duì)象提高 15.6%，成活率提高 19.2%。同時(shí)也創(chuàng)立了貝類家系育種新途徑，構(gòu)建了新的育種模式。

專家介紹，對(duì)繁育的“中科紅”海灣扇貝苗種數(shù)量和規(guī)格都進(jìn)行了隨機(jī)取樣測(cè)量，并采用目測(cè)法對(duì)殼色純度進(jìn)行了檢驗(yàn)。檢驗(yàn)測(cè)量結(jié)果顯示：“中科紅”海灣扇貝苗種數(shù)量2544萬粒，平均個(gè)體殼高2.6±0.5 mm，最大個(gè)體殼高3.5mm，最小個(gè)體殼高1.5 mm。紅殼色個(gè)體比例達(dá)92％以上。

負(fù)責(zé)人：中科院海洋研究所研究員張國范課題組。

意義：“中科紅”海灣扇貝是我國第一個(gè)通過人工選育、具有明顯形狀優(yōu)勢(shì)且遺傳穩(wěn)定的海灣扇貝養(yǎng)殖新品種，也是國際上首次對(duì)海灣扇貝進(jìn)行選擇育種和純化獲得的重要成果。因其生長(zhǎng)快、成活率高、品質(zhì)好、口感好，深受廣大沿海養(yǎng)殖企業(yè)和養(yǎng)殖農(nóng)戶歡迎，同時(shí)，“中科紅”海灣扇貝因其殼色橘紅外觀絢麗，具有開發(fā)成工藝品廣闊前景。