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科学革命与工业革命: benlion 2015-12-19 07:30; 新闻标题：美国转基因鸡获得批准，制药鸡蛋含有工程酶 http://www.wokeji.com/jbsj/eb/201512/t20151210_2024746.shtml 1994 年在中国首先开始的蛋清表达药物项目，美国自1998年启动项目至今，经过近20年开发终于走向市场。BjZeng的这个项目，美国1996年大学公司投资商3方团队国际长途电话北京要求洽谈2个小时，并在email探讨过很久。几年前该美国公司来江苏，希望在中国做药用蛋白质从鸡蛋中提纯的合作，江苏一大型制药公司副总和董事恰在一次沙龙坐在我BjZeng对面而问有关技术问题，十分碰巧恰好是1996年向BjZeng询问与洽谈的美国该公司。考虑到专利技术壁垒，BjZeng自2007年看到实验室成功的新闻后，就改做目前的项目了，而且，自1999年已经走向转基因技术与细胞仿生工程的整合。对于学术是原创，对于产业是终端的产品。 1997 年到2007年，在生物科学领域发生了一场科学革命，而2014年青蒿素在酵母的工业化生产，这几年内可能开启的是第3次工业革命，而在中国是否可能具备相关社会和经济环境的条件?这是就第一次工业革命与鸦片战争，第二次工业革命与世界大战，继之后，将是又一次彻底改变人类文明的格局。如，1968年提出系统生物学词汇，尽管就一次会议上提了一次，而且是理论生物学概念，美国都给他建了研究所由他领导，并颁发了奖励，尽管概念是1996年到1999年BJ.Zeng阐述的理论与实验、计算生物学方法结合。2009年新加坡出版第一本系统生物医学会议论文集的刘，美国jax实验室聘他做总裁说是领导学科新方向，尽管1992年日本提出系统生物医学词汇而非现在的概念，系统医学术语和概念、方法在中国也是1992年已经提出。生物科学发展编年史，1996年到2007年是科学革命时期，2007年到目前是产业发展的系列技术突破。合成生物学，系统生物学，标志性特征，就是艺术与科学的结合，世界各著名研究机构和国际会议的典型徽标设计模式，以及科学会议与绘画艺术展览模式，开始于1996年在北京组织的第一届国际转基因学术研讨会 - 国际上的起点。中国2012年后，第三次工业革命是美国里夫金的模式，美国智库报告的未来30年内第三次工业革命却是bjZeng于2007年阐述的模式，1996年开启了系统与合成生物学作为科学革命的时间，而发展产业或继续学术，则是今年必须做出抉择。这一次，从逻辑上，应该是产业革命了。 - （12/19/2015网络日记）-; 个人分类: 中国科学与工业|2443 次阅读|2 个评论

人工机器与细胞计算机: benlion 2015-1-31 19:25; 细胞分子网络和细胞通讯网络的遗传语言分析和程序编制，包括，分层次的生物系统建构过程的设计机理与生物合成。印象最深的是 R.Rosen 的系统分层方程、 AN.Chomsky 的句法结构和计算机程序语言的分层方法等；然而，探讨生物计算机的起点，却是 20 世纪 80 年代美国和日本有关蛋白质分子元件和《第 6 代计算机》等文献，从而，在 1994 年提出细胞仿生工程、生物分子电脑和基因组蓝图设计、生物机器装配等观念。细胞计算机和生物电池等，将可能成为未来有机体机器人发展的基础。智能机器人的设计与制造，涉及 2 个方面，包括， 1 ）机器人的伦理和行为规范 – 机器人的宗教； 2 ）机器人的纳米技术设计与制造等。细胞计算机的概念、 DNA 纳米技术和类比于电子元件的观点， 20 世纪 80 年代国际上已经提出，同期，合成生物学概念，也用于表述基因重组技术，或计算机的软件合成等领域；然而，转基因技术、生物工程与微电子学、计算机技术，或转基因与仿生学方法整合，细胞通讯分子电路、 DNA 遗传信息软件的概念，却是 BJ.Zeng 在 1996 年到 1999 年形成。细胞计算机的基因工程与技术开发，开始于 1999 年 -2002 年 T.Knight 和 R.Weiss 在 MIT 的合成生物学研究论文，而后， D.Endy 推进的发展，在瑞典则于20世纪 90 年代开始了细胞工厂的代谢工程等研究与开发。由于，在分子模块的工程设计和人工合成等，仍然存在关键突破的技术瓶颈；因而，目前，在开发的是 MoleNet1.0 等微流控芯片和技术，包括， BJ.Zeng 在 1994 年提出输卵管生物反应器的连续转基因和 1997 年的细胞连续突变等方法，并可能将广泛应用于病理分析和药物筛选的人工细胞设计与合成等领域。 - （未来科学与技术） -; 个人分类: 201415|2313 次阅读|0 个评论

家蚕是生产蜘蛛丝的最佳生物反应器: cntspy 2013-3-19 11:47; 家蚕是生产蜘蛛丝的最佳生物反应器中蚕网— —周顺在发表“2012蚕丝学盘点(1)——吐蜘蛛丝的家蚕”后，有网友说97年的时候有人用山羊生产蜘蛛丝。我在wiki百科里面找到了对比蜘蛛丝和转基因表达蜘蛛丝性能的一个资料，如下： wiki链接： http://en.wikipedia.org/wiki/Spider_silk 通过对比，我们发现目前所有人工表达的蛛丝都不能达到天然蛛丝的性能，只有转蜘蛛丝基因的家蚕表达的蛛丝是最接近天然蛛丝性能。利用植物、动物和细菌表达得到的蛛丝蛋白还必须经过人工纺丝这一过程将丝蛋白转变成纤维，但是要想完全重现自然状态下的纺丝过程，几乎不可能。家蚕原本就是吐丝的动物，所以家蚕有得天独厚的条件。但为什么转基因家蚕也不能达到天然蛛丝的性能呢？因为转蜘蛛丝家蚕的体内并没有把蚕丝的基因剔除，实际上得到的蛛丝是与蚕丝的混合纤维。所以，家蚕表达蛛丝是比较理想的生物反应器。本文首发于中蚕网 http://china-sericulture.com/index.php/archives/122; 个人分类: 蚕的丝蛋白|3847 次阅读|0 个评论

我的人生道路与我的追求: benlion 2012-4-6 17:55; 人生已过半，回顾走过的道路，思考未来的方向。出生在湖南雪峰山脉的古台山，生活在外婆和外公的医学、工业思维传统和大自然风光的环境里，又有深刻的道家传统的文化背景，可能是导致后来提出系统医药学、系统生物工程等的基础。小学2年级阅读到大部头的医学精美著作，中学时代的数学和物理学特长，对仿生学和遗传学的同时兴趣，大学时代广泛的涉猎科学和人文2大知识体系，这些应该都是重要的背景。大学毕业到1994年基本确定在生物医学的系统科学和系统哲学研究，这个时期提出了系统科学的结构论原理和系统医药学、系统生物工程和系统遗传学等概念、词汇和原理与方法。从1994年到中科院开始具体的实验生物技术和计算生物信息技术方法的工作，涉及到转基因动物研究和基因测序、合成与设计等技术和方法，同时组织和筹备转基因动物的学术研讨会等；因而，将理论研究与实验技术结合起来的系统生物科学与工程概念统一起来，并在国际上筹备协会、会议等而与计算机科学、人工智能、纳米科学、医药科学、神经科学和生物技术等广泛领域的国际科学家通讯，经历了以色列、德国和英国时期的研究。从2003年开始探讨西方文化与东方文化的关系，涉及到李约瑟问题的研究，以及东西方艺术、历史、宗教和社会的文化哲学等。留学所在德国和英国是瓦特发明蒸汽机、西门子发明电动机的工业革命发祥地，从而在2006年决定走向创业的道路。欧洲实验科学和工业革命是近现代文明的典型特征，中国江南是明清工商业萌芽和近代工业发祥地。可能是物理科学领域的数学模型和工程设计的深刻印象；因而，继续90年代基于系统遗传学原理提出的转基因禽类输卵管生物反应器和细胞计算机仿生工程的研究与开发就成为了发展的目标。; 2766 次阅读|0 个评论

转基因药品产业化进展: 热度 1 自我源于思考 2012-2-2 14:51; 本文经修改，发表于《高科技与产业化》 . 2011 年 10 月号 , 总第 185 期。本文禁止转载！——彭雷摘要：随着转基因药品在欧盟与美国的上市，转基因医药业作为一种新的生物医药产业，越来越引起国内医药企业的关注。虽然国内相关研究增多，但目前全球仅获批准两个转基因药品，市场仍在培育阶段；并且转基因药品涉及到多个监管部门，国内缺乏相应的政策法规指导，所以国内的转基因药品产业化仍处于起步阶段。关键词：生物反应器；转基因药品；产业化；监管法规；一、前言转基因医药业（国外称“ pharming ”，由 farming 和 pharmaceutical 两个词汇构成）把农牧业和医药业整合在一起，它利用基因工程技术在宿主动物或植物中插入其本身无法表达的、相关药品的基因。因此，成体的宿主动物或植物作为生物反应器，大量表达相应的医药产品，经纯化以后，便可以作为药品在临床上使用。转基因技术的研究和应用已经有三十余年的历史，但转基因药品的出现却是近几年的事情。由于转基因药品有着生产成本低、安全性高等特点，有机构预测未来大部分的蛋白、激素、疫苗均可用转基因动植物进行生产，转基因药品将有数百亿美元的市场。二、国内外产业化研究情况 1 、已经正式上市的转基因药品美国 GTC Biotherapeutics 公司研制的转基因山羊乳汁生产 ATryn 抗凝血酶，于 2006 年率先在欧盟食品药品监督管理局（ EMA ）获得批准上市【 1 】。 ATryn 抗凝血酶也称抗凝血酶Ⅲ（ antithrombin Ⅲ ,AT Ⅲ），主要治疗手术血栓栓塞患者，用于先天性抗凝血酶缺乏患者。美国食品药品监督管理局 FDA 于 2009 年批准本品在美国上市，这也是当前唯一一个同时在欧盟与美国销售的转基因药品。但本品销售权益为多方合作，而且公司股权关系也较复杂，所以在各方协调不当的情况下，本品的销量并没有达到市场预期。虽然 GTC Biotherapeutics 公司宣称 2010 年前九个月利润超过千万美元，但该公司于 2010 年 12 月被 LFB Biotechnologies S.A.S 公司收购。荷兰 Pharming Group NV 公司研制的转基因兔乳汁生产重组人 C1 抑制剂（即 rhC1INH ），于 2010 年被欧盟药监局批准上市【 2 】。适应症为治疗遗传性血管性水肿，目前已经申请新的适应症：功能延迟恢复缺血性再灌注损伤（ delayed graft function ischemia reperfusion injury ）。本品目前还在美国寻求上市，并且该公司近一年来的市场销量未见报道。 2 、正在研究或者已经获批进行临床研究的转基因药品 Sembiosys 公司有一个用转基因植物 “红花（ safflower ）”生产胰岛素的项目， 2008 年在 FDA 批准下开始 I 期 /II 期临床，目前已经基本完成。其转基因药品与礼来的两种胰岛素比较结果显示：其生物等效性相当，药代和药动学更好，安全性好【 3 】。 Medicago 公司的 H5N1 禽流感病毒疫苗，使用其自主研发的病毒样颗粒（ Virus-Like Particles, VLP ）技术平台，用一种转基因烟草作物进行生产。 2011 年 6 月，该公司通报疫苗在美国的 II 期临床结果，初步显示本疫苗在预防流感病毒方面安全有效【 4 】。 GTC Biotherapeutics 公司正在研究凝血因子等多种人血浆因子类转基因药物，其技术平台仍为转基因山羊【 1 】。 Pharming Group NV 公司在研项目有人纤维蛋白原 rhFIB ，人胶原蛋白 rhCOL ，人乳铁蛋白 hLF 等，技术平台仍为转基因兔【 2 】。虽然还有许多国外公司正在进行转基因药品的开发，但也有个别公司因技术或资金原因而中止了这方面的研究。国内科研院所对转基因药品的研究已有近三十年的历史，但医药企业专门进行研究的不多，并且大多没有进入正常的产业化程序（新药报批程序）。随着欧盟与美国相继批准转基因药品正式用于临床，国内药企也着手于在国内实施转基因药品的研究开发与产业化。 2005 年开始进行转基因药品研究的无锡兰诺生物技术公司也于 2011 年 10 月 11 日宣布，成功将人类重组第八凝血因子的基因植入家兔基因组，培育出国内首例含有第八凝血因子的转基因兔【 5 】。另外， 2011 年 10 月，天津天士力集团与 Sembiosys 公司签署合作协议，双方计划在天津合资成立新的公司，共同开发转基因药品【 6 】。三、法规监管情况生物医药产业是最贴近民众，且受政策法规调控最为严格的产业。作为生物医药产业的新的类别，加上转基因研究本身的争议性，转基因医药行业的监管调控将更加严格。因转基因药品涉及了药品和转基因动物两个部分，所以美国 FDA 采用两个领域的部门来同时对此药品进行管理。一个是生物药评价与研究中心（ Center for Biologics Evaluation and Research, CBER ），另一个是兽医学中心（ Center for Veterinary Medicine, CVM ）。以美国对第一个上市的人用转基因药品 ATryn 的调控为例，生物药评价与研究中心基于 ATryn 的安全性和有效性进行审批；兽医学中心保证生产 ATryn 的成体转基因山羊的健康状况，不单能够持续地产生含药的奶，并且可以连续繁殖 7 代，并且不对外界环境造成影响。另外，在 ATryn 获批上市前的 2009 年 1 月 15 日，美国兽医学中心发布了 187 号指导原则《关于使用基因修方面而携带可遗传的重组基因结构的动物的管理办法》，专门管理转基因动物。四、转基因药品产业化特点从整体来说，国外转基因药品技术较为成熟，政策法规也更完善，监管措施更加规范。其产业化的特点如下： 1 、转基因药品的宿主以容易饲养且泌乳较多的动物为主转基因兔成为越来越多的选择。以兔为代表的容易豢养的小动物，更容易建立封闭式、规范化的饲养流程【 7 】。生物反应器多为乳腺反应器，因为药品含于乳汁中，将直接泌出体外，较少地引起转基因动物的不良反应，而兔的乳汁量也可以达到商业要求。不过，因为植物的成本更加低廉，以植物作为宿主的转基因药品研究也不断增多。 2 、转基因药品多集中于存在血液中的蛋白、活性因子及疫苗等领域转基因药品只是普通蛋白或多肽，并且从基因导入到获得药品的时间长，无法如哺乳细胞大规模培养那样易于操作。另外，当对单克隆抗体等蛋白药品进行糖基化修饰时，对转基因动物而言，技术水平则要高得多。而蛋白或多肽的使用途径又是以静脉注射为主，所以目前上市及在研的转基因药品多集中于人体血液蛋白酶、血浆因子、多肽和疫苗。这也是其临床应用特点所决定的。 3 、转基因药品的市场仍处于培育阶段虽然目前已经有两家药企推出了两个转基因药品上市，但由于国内外关于转基因食品的争议不断发酵，引发部分人们对于转基因药品的担心，各国政府对转基因药品发展的支持也有所保留。再加上这两家药企都属于科技型公司，对于行业上下游整合能力不足，尤其是市场推广缺乏经验，所以销量均不如市场预期。 4 、转基因药品的产业化涉及多个监管部门因为转基因药品涉及到药品和转基因动植两个方面，所以必须由药品监管部门与专门的动植物监管部门整合在一起为转基因药品的注册、审评提供服务，并对上市后的转基因药品进行监管。目前在美国由 FDA 下属的生物药评价与研究中心和兽医学中心共同评审，不过，可以预见的是，随着以转基因植物为宿主的转基因药品出现，美国相应的监管法规也会出现；同样，监管部门也会随之进行调整。五、讨论转基因药品有着成本低、安全性高等优点。发展转基因药品产业不但可以降低我国医药成本，提升民众健康生活质量，更可以调控产业结构，促进科技发展。虽然国内对于转基因药品的研究起步较早，但因国内相关领域监管空白，法规政策缺乏，使得转基因药品的产业化落在后面。直到国外转基因药品已经上市，我国仍未见相关的申报、注册。目前我国动物药品的管理不在中国食品药品监督管理局（ SFDA ），而是在农业部的中国兽医药品监察所和农业部兽药评审中心。虽然农业部在 2001 年出台了一部监管转基因动物的规范《转基因动物安全评价（农业部令第 8 号）》，但对于转基因药品产业化而言，由于未能把药品审评与动物审评主管部门集中在一起，相应工作难以协调。这使得转基因药品的申报、评审及监管都面临着管理上的真空，加大了我国转基因药品产业化的困难。参考文献：【 1 】引自： http://www.gtc-bio.com/ 【 2 】引自 http://www.pharming.com/ 【 3 】 Analytical Characterization, Safety and Clinical Bioequivalence of Recombinant Human Insulin from Transgenic Plants. Boothe J.G., Nykiforuk C.L., Kuhlman P.A., Whelan H., Pollock W.B.R., Clark S., Yuan S., Kumar R., Murray E.W., Visser F., Martens K., Wu J., Pollock E., Given B., Szarka S., Zaplachinski S., Harry I., Keon R. and Moloney M.M. American Diabetes Association's 69th Scientific Sessions. June 2009. 【 4 】引自 http://www.medicago.com/English/news/News-Releases/News-ReleaseDetails/2011/Medicago-to-present-additional-positive-clinical-data-at-the-2011ESWI-influenza-conference1126562/default.aspx 【 5 】引自 http://www.rliwuxichina.com/news.php 【 6 】引自 http://www.bioportfolio.com/news/article/826376/Sembiosys-Shares-Soar-Inks-Multi-product-Commercialization-Deal-With-China-s-Tasly.html 【 7 】 The applications of Transgenic Rabbits in Agriculture and Biomedicine. M. Zabetian, M. Tahmoorespur and Kh. Hosseini. Journal Of Animal and Veterinary Advances 10(6): 780-790, 2011.; 个人分类: 医药|3905 次阅读|2 个评论

[转载]用于化工和制药业的环境友好的新型生物过程: helmholtz 2009-10-17 12:14; 德累斯顿工业大学和亥姆霍兹环境中心签署合作协议（ 2009 年 4 月 3 日亥姆霍兹环境研究中心 UFZ 新闻稿）莱比锡 / 德累斯顿。德累斯顿工业大学和亥姆霍兹环境研究中心（ UFZ ）的研究人员多年来一直在寻求开发一种生物技术工艺，用酵母菌生产柠檬酸等工业用羧酸。最近在一个工业合作项目中，他们又顺利完成了生物方法生产另一羧酸 - α – Ketoglutar 酸（ KGA ）。此前，这种产品只能用化学合成的方法生产。这种新的生物工艺今后还能利用可再生的原料。两家科研单位还将在今后的研究中强强联合，发挥各自的优势和潜力，为此，德累斯顿工业大学和 UFZ 为继续和加强生物技术领域的合作签署了长期合作协议。转换甘油的 Yarrowia lipolytica 酵母细胞（显微镜图像）照片：由 UFZ 安德烈·奥里希博士提供在与德累斯顿工大的合作中， UFZ 所贡献的是特有的生物过程开发和优化工艺。照片： UFZ 提供德累斯顿技术大学微生物所与亥姆霍兹环境研究中心 - 莱比锡 UFZ 的环境与生物技术中心（ UBZ ）的微生物学家和生物工程技术人员在 Yarrowia 脂酵母项目上合作多年，这些酵母是从某些奶酪和其他食品中分立出来的。该酵母之所以如此取名，是因为它们非常擅长消耗脂肪。这种酵母能够大量生产在有机物的有氧代谢过程中常见的柠檬酸和亚柠檬酸等中间产物。发生大量。起初便是 UFZ 的研究人员他们的生物反应器中，借助 Yarrowia 脂成功地把长链的正烷烃变成了羧酸。烷烃主要来自于石油化工，因此不符合对可持续发展和廉价碳源的要求。这些科研团队最初的任务就是要探讨采用糖或植物油等可再生资源，用生物工艺制造羧酸，从而缓解对化石原料的需求。与德累斯顿工业大学遗传学家的合作是这些合作成功的关键。德累斯顿工大的研究人员对酵母的菌株进行了定向基因改造，使它们也可以广泛地利用蔗糖，即砂糖。而未经改良的菌株因缺乏必要的酶不能转换蔗糖。此外，还有一些菌株经改良后，可以迅速地把向日葵和其他植物油转换成柠檬酸或亚柠檬酸。在最近刚刚完成的一个与化工界合作的项目中，又生产另一种由酵母菌发酵的羧酸 α – Ketoglutarsure 。这种羧酸 Ketoglutarsure 在食品界和医药行业有非常广泛的应用，例如作为输液时的成分。通过与 Evonik 德固赛公司的科学产业化服务中心的研究人员的合作， Yarrowia 脂酵母也可用于降解原甘油。原甘油是生物柴油的工业化扩大生产时的一个副产品，这当然是一个很有意思的应用领域。发酵工艺的优化确保了产量超过以往 10 倍，而且转化速度远远超过过去采用长链烷烃的时候。为了加强和扩大现有的合作，德累斯顿工大和 UFZ 在生物技术领域签署了一项合作协议。在未来五年内，双边将继续基于发酵工艺的多种生物有机产品的合作。合作的焦点也将不仅仅限于采用 Yarrowia 脂酵母，也将考虑采取其他非常见酵母生产诸如 Itakon 酸，一种有用的共聚物。在合作中，德累斯顿工大的是酵母基因工程的关键技术， UFZ 贡献的是生物过程的开发及优化的专项知识。; 个人分类: 2009年科技新闻|2090 次阅读|0 个评论

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