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生物工程的發展歷程

中國的生物工程事業始於20世紀初。1919年成立了中央防疫處,這是中國第壹所生物工程研究所,規模很小,只有牛痘苗和狂犬病疫苗,幾種死菌疫苗、類毒素和血清都是粗制品。中華人民***和國成立後,先後在北京、上海、武漢、成都、長春和蘭州成立了生物制品研究所,建立了中央(現為中國)生物制品檢定所,它執行國家對生物制品質量控制、監督,發放菌毒種和標準品。後來,在昆明設立中國醫學科學院醫學生物學研究所,生產研究脊髓灰質炎疫苗。生物制品現已有龐大的生產研究隊伍,成為免疫學應用研究和計劃免疫科學技術指導中心。湯飛凡1957年證明沙眼病原體非病毒,他對中國生物制品事業有很大貢獻。

在控制和消滅傳染病方面,接種預防生物制品效果顯著,在公***衛生措施方面收益最佳,這不僅是壹個國家或地區,而且是世界性的措施。世界衛生組織(WHO)1966年發表宣言,提出10年內全球消滅天花,1980年正式宣布天花在地球上被消滅。1978年 WHO又作出擴大免疫規劃(EPI),目的是對全球兒童實施免疫。EPI是用四種疫苗預防六種疾病,即卡介苗預防結核病;麻疹活疫苗預防麻疹;脊髓灰質炎疫苗預防脊髓灰質炎;百白破三聯預防百日咳、白喉和破傷風,有計劃地從兒童開始,使世界兒童都得到免疫。1981年,中國響應WHO的號召,實行計劃免疫,按要求用國產四種疫苗預防六種疾病。1988年以省為單位達到了85%的疫苗接種覆蓋率。1990年以縣為單位,兒童達到85%的接種覆蓋率。診斷制劑品種的增多和方法的改進,促進了試驗診斷水平的提高;現已應用到血清流行病學以及疾病的監測。中國生產血液制劑已有30多年的歷史,品種在逐年增加。

隨著微生物學、免疫學和分子生物及其他學科的發展,研究生物工程已改變了傳統概念。對微生物結構、生長繁殖、傳染基因等,也從分子水平去分析,現已能識別蛋白質中的抗原決定簇,並可分離提取,進而可人工合成多肽疫苗。對微生物的遺傳基因已有了進壹步認識,可以用人工方法進行基因重組,將所需抗原基因重組到無害而易於培養的微生物中,改造其遺傳特征,在培養過程中產生所需的抗原,這就是所謂基因工程,由此可研制壹些新的疫苗。70年代後期,雜交瘤技術興起,用傳代的瘤細胞與可以產生抗體的脾細胞雜交,可以得到壹種既可傳代又可分泌抗體的雜交瘤細胞,所產生的抗體稱為單克隆抗體,這壹技術屬於細胞工程。這些單克隆抗體可廣泛應用於診斷試劑,有的也可用於治療。科學的突飛猛進,使生物制品不再單純限於預防、治療和診斷傳染病,而擴展到非傳染病領域,如心血管疾病、腫瘤等,甚至突破了免疫制品的範疇。

(bioengineering;bion)

1994年曾邦哲提出系統生物工程(中科院Zeng BJ)的概念,基於系統生物學的生物工程技術(包括合成生物學開發細胞計算機、生物反應器與生物能源技術等)成為了21世紀的前沿技術。

生物工程包括五大工程,即遺傳工程(基因工程)、細胞工程、微生物工程(發酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反應器工程。在這五大領域中,前兩者作用是將常規菌(或動植物細胞株)作為特定遺傳物質受體,使它們獲得外來基因,成為能表達超遠緣性狀的新物種——“工程菌”或“工程細胞株”。後三者的作用則是這壹有巨大潛在價值的新物種創造良好的生長與繁殖條件,進行大規模的培養,以充分發揮其內在潛力,為人們提供巨大的經濟效益和社會效益。

生物工程的應用領域非常廣泛,包括農業、工業、醫學、藥物學、能源、環保、冶金、化工原料、動植物、凈化等。它必將對人類社會的政治、經濟、軍事和生活等方面產生巨大的影響,為世界面臨的資源、環境和人類健康等問題的解決提供美好的前景。

2012年12月28日,早老素同源蛋白PSH的晶體結構。

2015年10月3日,DNA中有最強防疫力的尿蛋白,尿蛋白+1,尿蛋白+2,尿蛋白+3,DNA methylation patterns and epigenetic memory,Precious conch 等應用案例寫入脫氧核核糖酸,衛生防疫等醫學衛生領域。

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