生物制药——生物化工的前沿
据统计，华尔街生物科技股的市值在过去1年里翻了一番．高达3000多亿美元；纳斯达克综合指数中的生物科技股票指数在过去1年半中上升了321％；美国基因治疗公司因绘出一组人类染色体基因蛋白质相互作用图而股价飚升，在几个月内股价从5美元飞涨到179美元可以说，生物科技时代已经来临，生物经济前途无量。生物技术与化学工程相结合而形成的生物化工技术已成为生物技术的重要组成部分。生物化工技术为生物技术提供了高效率的反应器、新型分离介质、工艺控制技术的后处理技术，使生物技术的应用范围广阔，产品的下游技术不断更新。
从生物技术药物的制备和使用特点中可以看到，生物技术药物具有对环境友好、受资源限制少、在临床使用中毒副作用轻等优点，使生物技术药物显示出强大的生命力。近年来基因科学技术突飞猛进，生物技术已使医药工业产生了巨大的变化。生物技术不仅提供着丰富的生物工程药物，并直接形成了初具规模的生物技术制药产业，而且在新药筛选、改进现有药物的生产工艺、改良微生物药的生产菌种、药物手性合成技术等方面发挥日益重要的作用。基因工程是生物药物发展的重要技术，尤其是遗传工程方面，近年来有新的贡献。美国联邦政府赞助的“人类基因组计划”正试图破解人类基因组组成中十万个基因的密码，估计这项计划将在2003年完成。微生物基因组的研究吸引了一些著名制药公司 (如葛兰索威康等)的介入，目前已完成了幽门螺杆菌(HP)的全基因组序列分析．这为研究它的致病机理、研制专一性新药或疫苗奠定了有力的基础。目前．已开展的微生物基因组工作计划超过40项，预计在不远的将来．这些研究成果不仅会为微生物开发开辟一个新天地．亦必将对新药研究和医药工业的发展起着有力的促进作用。
手性化合物的生物合成是手性药物生产取得突破的关键技术之一．手性药物及其中间体市场和相应，技术的迅速发展促进了手性技术产业化的发展。近年来，国际上一大批手性技术公司的出现，以及一些大的跨国公司对手性技术研究开发的加大投入促使手性技术得到进一步的发展。应用酶拆分、酶消旋等生物技术手段使不步药物消旋后经二次开发成为疗效更为确切、独特、毒副作用更小的新型手性药物。
生物制药在抗生素的研究和生产中也取得了令人瞩目的成就。目前已知的聚酮类化台物超过10000个，其中作为治疗药用途的这类化合物全球年销售额超过100亿美元。它们包括临床应用的红霉素、四环素、利福霉素、两性霉素、阿霉素、洛伐他丁、雷帕霉素等重要抗生素，其中大多效的聚酮合成酶基因已被克隆。
在抗生素发酵过程中供氧往往是一个限制因素，且消耗大量能源。美国科学家把与氧传递有关的透明颤菌血红蛋白基因克隆进天蓝色链霉素(Streptornycescoelicolor)中后，使通气不足时放线紫红素的产量提高4倍，表明工程菌发酵时抗生素的台成对氧的敏感性大大降低。将血红蛋白基因克隆进行头孢菌素产生苗顶头孢霉菌后，使该菌种在发酵中的氧耗明显降低，且有效地增加了头孢菌素C的产量。血红蛋白基因工程的研究和应用必将对抗生素工业和其他发酵工业的增产节能带来美好的前景。
DNA芯片技术目前在美国已应用于生物医学、分子生物学的基础研究以及人类基因组研究和医学临床诊断等领域。Affymetrix、Syntenl、Incyte等公司在该技术上已取得明显的进展。经过几十年的探索与发展，中国目前利用基因技术治疗恶性肿唐的研究已跨人世界先进行列，一些基础研究项目率先在国际上获得重大突破，基因疗沽、转基因技术研究和—些基因工程治癌药物开始进入临床试验或应用阶段。另外，中国还研制成功了酶法产生D一苯甘氨酸和D一对羟苯甘氨酸技术，这对中国B一内酰胺抗生素工业生产起到了有力的促进作用。
2．应用领域和束来的发展
生物药物广泛用于治疗癌症、艾滋病、冠心病、多发性硬化症、贫血、发育不良、糖屎病、心力衰竭、血友病、囊性纤维变性和一些罕见的遗传疾病。重点是应用DNA重组技术生产蛋白、多肽、酶、激素、疫苗、细胞生长因子及单克隆抗体等，主要产品类型为疾病治疗剂、诊断试剂、预防药物等。再过将使许多老年性疾病得到治疗，是新药“黄金时代 的开端。今后10年生物技术将为当代重大疾病治疗创造更多的有效药物，并在所有前沿医学形成新领域。未来生物药的发展主要涉及下列领域：肿瘤是世界上死亡率最高的疾病，目前仍用放疗、化疗等综合手段治疗。今后治疗肿瘤的生物药物会急剧增加，例如有一种肿瘤疫苗已进人I期临床，其工艺是从患者中取出肿瘤细胞，导入GM—CSF的基因，在患者化疗后，用此疫苗进行连续治疗。自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起，如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等，一些生物制药公司正在积投攻克这类疾病。如Genentech公司正研究一种用于治疗哮喘的人源化单克隆抗体免疫球蛋白，已进入Ⅱ期临床。冠心病全球冠心病的发病率也相当高，今后几年，防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点，生物制药也正努力在该领域取得重大突破。公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛以及恢复功能取得成功，进标志着一种新型冠心病治疗药物的诞生。医学中心应用基因疗法去阻止冠脉栓塞也很有特色。
3．我国的生物制药发展方向
生物技术药物的创新性正在进一步提高，今后对生物技术的创新与发展具有重大影响的十大关键技术如下：组台化学、药学基因组科学、蛋白质工程、基因治疗、糖类治疗剂、前导物综台鉴定技术、核糖酶、抗体酶、药物设计与人工智能技术、功能抗原。近年来，中国的生物化工产品生产得到了大力发展，今后我国的发展重点为：
(1)开发靶向药物，并以开发肿瘤药物作为重点。
(2)改造抗生素工艺。各类药物中，抗生素用量最大，应研究采用基因工程与细胞工程技术和传统生产技术相结合的方法，选育优良菌种，加快应用现代
(3)中草药及其有效活性成份的发酵生产。应用医药生物技术大规模工业化生产中草药及有效活性成份，发展具有中国特色的生物技术医药工业。
(4)大力开展疫苗与酶诊断试剂，重点是乙肝基因疫苗与单克隆抗体诊断试剂。
(5)发展氨基酸工业和开发甾体激素。应用微生物转化法发展氨基酸工业和开发甾体激素，并对传统生产工艺进行改造。
(6)开发活性蛋白质与多肽类药物。开发重点是干扰素、生长激素等。
4．展望
生物制药的研究和应用日益受到人们的重视，它已成为生物化工的发展前沿。当前我国生物化工产业正面临着既要着重推进传统产业革命、又要迎头赶上世界新技术革命的现状。必须积极创造条件，在有选择地引进消化吸收国外先进技术成果的同时，以发酵工程、酶工程和生物化学工程的开发为重点，以工程和装备及放大技术为突破口，逐步开展基因工程和细胞工程等基础研究；建立高效能的科研开发体系，大力培养并建立企业的开发力量，为新世纪开创生物化工产业新局面奠定坚实的基础。
