(一)美国生物技术研究计划
1993 年,美国联邦科学、工程和技术协调委员会会同 12 个联邦政府部
门,经过几个月的努力,联合完成并向国会递交了一份报告——《面向 21 世纪的生物技术》。报告提出了美国生物技术的战略目标、1994 年财政预算、研究与发展计划,报告把医学生物技术、环境生物技术列为重点发展领域。
- 战略目标
维持和加强 21 世纪美国生物技术在全球的领导地位,提高全体美国公民的生活水准,促进美国经济的健康持续发展。为此,应加强生物技术长期发展的科学和技术基础研究,保证与这种发展相适应的人才储备,加快生物技术的商业化,使生物技术在人类健康与生活、环境保护与恢复两个方面给我们带来的利益变成现实。
- 财政预算
1994 年度联邦生物技术研究预算比 1993 年度略有增加,约为 43 亿美元。
1994 年联邦政府 R&D 总预算约为 756 亿美元,生物技术约占总预算的
5.5%。
- 研究与发展计划(1)医学生物技术
生物技术正在产生一个新的医学时代。迄今,有 27 种用生物技术生产的
新药在市场销售,有 700 多种生物诊断仪在临床应用,有 1000 多种生物技术
新药在做临床试验,基因疗法已进入临床试验阶段,约 5000 个人类遗传缺陷基因被鉴定。
目标:预防传染性疾病、变态反应炎症、自动免疫性疾病和癌症新的更安全的疫苗,用于诊断传染性、遗传性、慢性和药物监测的新诊断和治疗试剂与方法,快速灵敏精确的血源污染与毒素的监测方法和食品加工与包装方法,“生物导弹药物”的载体的新仪器与系统。
计划:人类基因项目、基因疗法、新药与药物疗法、分子核医学技术、新型疫苗、分子设计与工程、生物医学仪器、生物组织工程、神经生物技术、微重力生物技术等。
主要对象是:癌症、艾滋病、囊性纤维性病变、糖尿病、镰刀形贫血、白血病、ALZ—HEIMER 病、免疫紊乱、高血压、乙肝等。
- 农业生物技术
强大的农业产业对于美国经济的健康发展是非常关键的,它提供了 15% 的国民生产总值、2100 万个就业机会,年出口创汇 400 亿美元;农业生物技
术将保持农业产业的持续发展,并保证其合理的领导地位。近年农业生物技术取得较大进展,如抗病毒新品种、抗虫农作物和经济作物品种、农畜的“终生”免疫疫苗、改变食物的营养组成(低热量)、改变作物的组成(耐储藏)、可逆转雄性不育(节省制作杂种的费用)等。
目标:改进农产品的质量、新农产品、新的高产抗逆动植物品种、农产品的新用途、改善农业生态系统(维持土壤生产力、改进水管理)、更安全更方便的食品(通过改进食品检测技术和加工方法)、更有效的抗虫剂、新的食品产业(如渔业)等。
计划:植物生理与植物环境相互作用、高产抗逆病虫动植物品种、食品监测、加工包装和食品科学、植物光能转换、植物生物学、空间受控生命支持系统、水生生物技术等。
- 制造与生物加工
制造与生物加工是许多生物技术产品如抗虫剂、调味剂、药物等商品化生产的关键步骤之一。
目标与计划:酶结构与功能及酶工程,利用“模型技术”改进酶、药物等产品的设计和与环境的相互作用,设计分离技术和研究分子动力学,发展组织工程、细胞培养技术去生产新的生物活性物质,研究生物传感器与它工作环境的界面相互作用以发展新的稳定的生物传感器,发展“放大”、过程控制、检测技术以加快产品商品化,研究金属分离过程的化学生物作用以降低其对环境的不利影响。
- 环境生物技术
生物技术在环境方面的应用主要有:用植物和微生物清除环境污染物、毒物,用生物传感器监测污染,用微生物杀虫剂代替化学杀虫剂,废物处理, 绿色食物,纤维生物能源等。
目标:新的更有效的“指示植物、微生物”、降解微生物及降解机理, 用植物微生物生产可生物降解的“自然塑料”,新的、污染少的生物能源, 无害、少害、无废、少废的技术等。
计划:生物处理与生物恢复、绿色食物与生物能源、环境生物监测、生物传感器、微生物杀虫剂、对环境无害的产品等。
- 能源生物技术
通过植物和微生物生产新的环境安全的替代能源是解决能源问题的一个方向。
目标与计划:①废气利用:将有毒化合物、一氧化碳等转化成乙酸、有机酸。②生物太阳能转化:利用生物将太阳能转化成高能化合物;③生物物质转化:将生物如植物体转化成能源和化合物。④化石能的生物加工:生物加工将使化石能产生新用途。
- 生物技术基础研究
目标与计划:①分子遗传技术:遗传物质转移、“报告基因”、增加转基因的稳定性、新的克隆技术、新的更快更灵敏的“DNA 指纹”技术。②细胞技术:细胞系培养技术、细胞操作、监测细胞对环境信号和化学信号的反应。③生化与生物物理技术:鉴别、合成、纯化、定性、操作核酸、蛋白质等生物分子的技术,包括新显微技术、分离检测技术、新的研究生化反应和DNA 损伤与修复方法。④仪器发展:发展新的高级研究仪器,包括研究大分子结构和新的分析蛋白质、DNA 顺序的仪器。⑤信息研究技术:储存、加工、
分析大量生物技术信息的软件,以适应信息高速公路的发展。(7)生物技术的社会影响
生物技术给人类社会带来一系列新问题,如教育与理解、个人和文化的信心与价值、人对环境的反应、生殖选择与实践的伦理、研究者的行为、隐私权、公民自由权、专利与知识产权、技术转移、经济影响、法律影响、国际竞争力等。
目标与计划:与医学和健康相关的问题:如基因疗法的有关精神法律伦理问题、患者的权益、遗传信息的保密等。
与经济和环境相关的问题:专利、创新、环境污染及风险等。政治问题:公众观点和接受能力、社会风险等。
(8)海洋生物技术
海洋将提供给人类巨大的新的食物、药物、矿物和能源。近年来,美国科学家从海洋生物中分离鉴定了新的抗炎、抗癌、抗艾滋病物质、人体激素, 用重组 DNA 技术改变鱼品种等,已获得大约 170 多个专利。
目标与计划:海洋安全食物、药物、新的化工产品开发,环境效应和毒理研究的海洋生物模型,海洋生物养殖,高温高压下生命系统,海洋环境里的生物处理,海滨碳代谢,海滨污染与生物降解,海洋生物分子遗传,海洋生态等。
技术商业化的关键是建立并维持一种机制,这种机制使由联邦政府资助的生物技术的研究信息及时地转移给工商界。为此,首先要做的事是:集中建立一个公共的联邦政府的生物技术研究信息系统。