生物谷產(chǎn)業(yè)訊 該報(bào)告,，描述了至2025年這一時(shí)間范圍內(nèi)的生物技術(shù)趨勢(shì)及可能的應(yīng)用情況。報(bào)告中對(duì)生物技術(shù)的含義進(jìn)行了廣泛的解釋?zhuān)?bào)告分成以下幾個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域：健康與福利，初級(jí)生產(chǎn),，工業(yè)與環(huán)境,，安全與防御。同時(shí)也涉及一些影響生物技術(shù)發(fā)展的新興科學(xué)領(lǐng)域,。
概要匯集了整篇報(bào)告的幾個(gè)主要發(fā)現(xiàn),，及對(duì)新西蘭政府和新西蘭人的幾項(xiàng)建議?？煞譃橐韵聨讉€(gè)部分：1,、主要發(fā)現(xiàn)，以比較的觀點(diǎn)分析了生物技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,，簡(jiǎn)要描述了主要新興生物技術(shù)的科學(xué)趨勢(shì)和應(yīng)用,；2、對(duì)相關(guān)國(guó)家政策的評(píng)論,；3,、插頁(yè)：對(duì)生物技術(shù)2025年發(fā)展的預(yù)測(cè)。
1.主要發(fā)現(xiàn)
在當(dāng)今世界,，大部分生物技術(shù)研究和相關(guān)商業(yè)備受關(guān)注,，而最終演變?yōu)閷?duì)人類(lèi)健康相關(guān)知識(shí)和應(yīng)用的關(guān)注。就現(xiàn)今的健康領(lǐng)域來(lái)說(shuō),，生物技術(shù)總值的90%來(lái)自于生物制藥部門(mén),，這正反映出生物技術(shù)的歷史發(fā)展過(guò)程。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)最初于20世紀(jì)70年代末在美國(guó)興起,，也是人類(lèi)首次關(guān)注生物技術(shù)在健康領(lǐng)域的應(yīng)用,。
自20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始，隨著全球轉(zhuǎn)基因作物種植領(lǐng)域的快速增加,，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用開(kāi)始興起,。盡管增長(zhǎng)速度很快，但99%的轉(zhuǎn)基因作物僅在6個(gè)國(guó)家種植（美國(guó),、阿根廷、巴西,、中國(guó),、南非和加拿大）。同時(shí)全球兩大主要市場(chǎng)（歐洲和日本）的消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的抵制,，意味著這種特殊的生物技術(shù)在將來(lái)的發(fā)展具有很大的不確定性,。在新西蘭，生物技術(shù)領(lǐng)域是獨(dú)一無(wú)二的,。它作為一種健康應(yīng)用而非單純的初級(jí)生產(chǎn),，并不是簡(jiǎn)單地僅由轉(zhuǎn)基因作物技術(shù)構(gòu)成的。
工業(yè)和環(huán)境生物技術(shù)經(jīng)常被人們比擬為生物技術(shù)發(fā)展的“第三次浪潮”。現(xiàn)今的工業(yè)生物技術(shù)主要由針對(duì)各種專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品（如清潔劑,、營(yíng)養(yǎng)藥效食品和一些醫(yī)藥品）的生物處理技術(shù)（使用微生物和酶）所組成,。并且隨著生產(chǎn)能力的增加和生物精煉廠（類(lèi)似于現(xiàn)在的石化煉油廠）的出現(xiàn)，將來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)可再生商品（如木質(zhì)生物能源和燃料）的大量生產(chǎn),。
新西蘭科技部也對(duì)防御與安全領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行了調(diào)查,。用以鞏固應(yīng)用的防御生物技術(shù)，通常來(lái)自于其他生物技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,。同樣,，9.11之后的國(guó)土安全投入領(lǐng)域，對(duì)生物技術(shù)的投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)比重大獨(dú)立技術(shù)增長(zhǎng)曲線(xiàn)本身更有效,?；仡櫡烙邪l(fā)的歷程，新西蘭也期望能給國(guó)內(nèi)市場(chǎng)帶來(lái)穩(wěn)定,。
報(bào)告中的的曲線(xiàn)圖描述了報(bào)告期限內(nèi)的健康與福利,、初級(jí)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域的增長(zhǎng)曲線(xiàn)預(yù)測(cè)情況。技術(shù)部分的增長(zhǎng)主要呈“S”形：如圖所示,，當(dāng)前生物技術(shù)是一個(gè)相對(duì)年輕的技術(shù)平臺(tái).
2.1技術(shù)趨勢(shì)
該部分略述了幾個(gè)比較重要的技術(shù)趨勢(shì),，或朝著生物技術(shù)最新使用方向的典范轉(zhuǎn)換。（關(guān)于技術(shù)趨勢(shì)和主要應(yīng)用的詳細(xì)資料,，呈現(xiàn)在報(bào)告第5-8章結(jié)尾處的表格內(nèi),。）
2.1.1 總體趨勢(shì)
1）一致性
生物技術(shù)與其他技術(shù)領(lǐng)域（如信息技術(shù)、納米技術(shù)）的發(fā)展有著密切的聯(lián)系,。除了各技術(shù)平臺(tái)之間的日益配合,，不同的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域也在不斷地趨于一致。如,，基因醫(yī)藥推動(dòng)了治療的民營(yíng)化,，也讓新西蘭科技部門(mén)預(yù)見(jiàn)到營(yíng)養(yǎng)基因體的進(jìn)步加速了食物和營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的發(fā)展。
2）診斷技術(shù)——第一浪潮
診斷技術(shù)（如DNA芯片和生物感測(cè)裝置）發(fā)展迅速,，廣泛應(yīng)用在基因醫(yī)藥,、營(yíng)養(yǎng)基因體、食品安全,、環(huán)境監(jiān)測(cè)和生物防御領(lǐng)域,。隨著技術(shù)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的滲入，因此對(duì)生物防御技術(shù)發(fā)展投資的不斷增加可能會(huì)推動(dòng)人們對(duì)該行業(yè)的認(rèn)可,。
2.1.2 健康與福利
1）三個(gè)P
診斷的預(yù)測(cè)性功能越來(lái)越強(qiáng),；治療干涉將更有預(yù)防性；保?。ò嬍常⒏呷诵曰⑨槍?duì)個(gè)體單獨(dú)定制,。診斷學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)超過(guò)了治療學(xué)領(lǐng)域,。
2）從修復(fù)到再生
伴隨著人類(lèi)對(duì)干細(xì)胞和神經(jīng)系統(tǒng)的不斷了解，再生醫(yī)學(xué)（regenerative medicine）得到了逐步發(fā)展,。這表明人類(lèi)的重點(diǎn)已經(jīng)從組織替換轉(zhuǎn)移到了一個(gè)更基于生物學(xué)的方法——組織修復(fù)和再生,。
2.1.3 初級(jí)生產(chǎn)
從“高產(chǎn)量，低附加值”轉(zhuǎn)為“低產(chǎn)量,，高附加值”的初級(jí)生產(chǎn)傳統(tǒng)意義上的初級(jí)工業(yè)產(chǎn)品以“高產(chǎn)量,，低利潤(rùn)”為特色，而生物技術(shù)增加了初級(jí)產(chǎn)品的價(jià)值（如通過(guò)家畜和植物制得的醫(yī)藥用蛋白質(zhì)）,。
2.1.4 工業(yè)與環(huán)境
從不可更新商品轉(zhuǎn)為可更新產(chǎn)品化石燃料和石油的有限價(jià)值,，工業(yè)生物技術(shù)的進(jìn)步，低成本技術(shù)的發(fā)展,，和生物處理能力范圍的擴(kuò)大,，都推動(dòng)產(chǎn)品朝著一個(gè)趨勢(shì)前進(jìn)——將可更新生物能源，如作物和樹(shù)木,，不斷轉(zhuǎn)化為商品（生物燃料和生物塑膠）,。
2.2 新興應(yīng)用前瞻
以下是關(guān)于報(bào)告中涉及的幾個(gè)重大新興生物技術(shù)應(yīng)用的舉例。對(duì)于市場(chǎng)的預(yù)測(cè)是基于全球市場(chǎng)（主要是美國(guó)市場(chǎng)）的資料而定的,，并不局限于新西蘭,。若想要了解新興技術(shù)應(yīng)用的更全面分類(lèi)，請(qǐng)閱讀第5-8章的第二部分（結(jié)尾處）,。
2.2.1 健康與福利
1）D N A芯片
隨著越來(lái)越多復(fù)雜疾病的基因原理被揭示,，而且診斷工具變得越來(lái)越便宜，因此DNA芯片和基因測(cè)驗(yàn)預(yù)計(jì)將會(huì)于2012年左右融入普通臨床治療之中,。
2）RNA干擾( R N A i )
RNAi (或基因沉默)理論上可用于治療任何與基因過(guò)于活躍相關(guān)的疾病,。人類(lèi)在2004年8月首次將RNAi技術(shù)運(yùn)用于藥物中，據(jù)預(yù)測(cè),，RNAi藥物正式進(jìn)入市場(chǎng)最早在2019年,。
3）干細(xì)胞治療
干細(xì)胞天生具有能夠區(qū)分不同組織的能力，它們最有可能被用來(lái)實(shí)現(xiàn)組織工程應(yīng)用,。人類(lèi)預(yù)測(cè)在2015到2025年之間實(shí)現(xiàn)用干細(xì)胞來(lái)治療某些慢性病,，如糖尿病、帕金森,、Alzheimer病,、心臟病。
4）神經(jīng)義肢技術(shù)（Neuroprosthetics）
神經(jīng)義肢技術(shù)是用大腦信號(hào)來(lái)控制某些設(shè)備,，如假肢（使用者已恢復(fù)觸覺(jué)）或計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)。實(shí)驗(yàn)室中的研制成功表明這項(xiàng)技術(shù)很可能將在2010年后進(jìn)入市場(chǎng),。
5）通過(guò)胚胎篩查來(lái)增加基因特性
今年來(lái)DNA放大技術(shù)（DNA amplification techniques）的改進(jìn),，意味著醫(yī)學(xué)人員（可能在2005年初）將會(huì)對(duì)著床前胚胎進(jìn)行篩選來(lái)增加基因的特性。
2.2.2 初級(jí)生產(chǎn)
1）轉(zhuǎn)基因作物——性狀累積
改變作物基因及遺傳特性的能力被稱(chēng)為“性狀堆積”。首先,，轉(zhuǎn)基因作物能有效控制產(chǎn)品的特性,，如對(duì)害蟲(chóng)的抵抗力。其次,，更多復(fù)雜的特性如葡萄糖增加等,，將會(huì)紛至沓來(lái)。人工染色體技術(shù)和葉綠體轉(zhuǎn)換（chloroplast transformation）是用來(lái)實(shí)現(xiàn)作物特性轉(zhuǎn)換最有力的兩項(xiàng)技術(shù),。
2）分子標(biāo)記輔助選擇（Marker-assisted selection）
雖然動(dòng)植物繁殖基因性狀的日益復(fù)雜,，但即使沒(méi)有遺傳修飾（genetic modification），針對(duì)動(dòng)植物的分子標(biāo)記輔助選擇育種技術(shù)仍很有可能得到應(yīng)用,。
3）生物制藥 （Biopharming）
用植物或動(dòng)物作為生物反應(yīng)器或“工廠”來(lái)制造高價(jià)值蛋白質(zhì)（如醫(yī)藥品）預(yù)計(jì)于2007年到2020年之間實(shí)現(xiàn),。而用家畜來(lái)進(jìn)行生物制藥的方法預(yù)計(jì)將在用植物生物制藥之前實(shí)現(xiàn)。
2.2.3 工業(yè)與環(huán)境
1）生物處理技術(shù)
微生物和酶催化工業(yè)處理技術(shù)正在被轉(zhuǎn)換為新興技術(shù),，如新陳代謝工程,。
2）可更新產(chǎn)品——生物塑膠
據(jù)預(yù)測(cè)，到2010年,，可更新的生物塑膠將取代全球10%的塑料產(chǎn)品市場(chǎng),；到2020-25年，將擴(kuò)大到20%,。
2.2.4 安全與防御
1）診斷學(xué)
國(guó)土安全的需求（特別是在美國(guó)）正在不斷推動(dòng)活細(xì)胞生物感測(cè)技術(shù)（live cell biosensing technologies）及實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)室芯片（lab-on-a-chip）加工能力的發(fā)展,。這些技術(shù)預(yù)計(jì)將為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)帶來(lái)穩(wěn)定。
2）抗濾過(guò)性病原體療法
隨著非典型肺炎和禽流感等疾病的出現(xiàn),，基于生物防御的目的,，抗濾過(guò)性病原體療法不斷在發(fā)展。通過(guò)找出不同濾過(guò)性微生物之間的“共同點(diǎn)”,，從基因的角度來(lái)?yè)魯V過(guò)性病原體,。
2.3 科學(xué)趨勢(shì)
生物學(xué)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)是推動(dòng)或阻礙生物技術(shù)發(fā)展的主要原因之一。由新西蘭皇家學(xué)會(huì)成立的一個(gè)專(zhuān)家小組認(rèn)為,，對(duì)主要科學(xué)趨勢(shì)和領(lǐng)域的前瞻是該報(bào)告的精華所在,。這里節(jié)選了專(zhuān)家小組的主要發(fā)現(xiàn)。
2.3.1生物學(xué)科學(xué)趨勢(shì)
1）復(fù)雜性
人類(lèi)越來(lái)越趨向于了解多基因而非單個(gè)基因的功能和規(guī)則,，21世紀(jì)研究生物的一個(gè)關(guān)鍵是了解其分子規(guī)則,。隨著大量染色體組序列的發(fā)現(xiàn)，就產(chǎn)生了更多的數(shù)據(jù),，而如何有效利用這些信息則成了一大挑戰(zhàn),。
2）各自然學(xué)科的融合
聯(lián)接各門(mén)科學(xué)學(xué)科的工作仍將繼續(xù)進(jìn)行，這并非創(chuàng)新而是科學(xué)進(jìn)步的一個(gè)組成部分,。比如,，分子生物學(xué)融合了物理學(xué)和生物學(xué),，而其他新的雜交研究領(lǐng)域則包括復(fù)雜生物資料分析學(xué)科（Bioinformatics）和納米技術(shù)。
2.3.2 前瞻領(lǐng)域
1）系統(tǒng)生物學(xué)（Systems Biology ）
為了更好理解復(fù)雜的生物學(xué)體系,，人類(lèi)開(kāi)始對(duì)系統(tǒng)生物學(xué)產(chǎn)生濃厚興趣,。這是生物技術(shù)的一個(gè)新領(lǐng)域，是現(xiàn)有的及新的科學(xué)學(xué)科的融合（如,，基因組, 蛋白質(zhì)組, 代謝體學(xué),、數(shù)學(xué)、生物計(jì)算學(xué)和工程學(xué)）,，旨在結(jié)合所有類(lèi)型的生物學(xué)信息（DNA, RNA,蛋白質(zhì),，細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)，細(xì)胞,，組織等）,。
2）表觀遺傳學(xué)（Epigenetics）
除了DNA 或 RNA序列，還存在很多基因方面的信息,。表觀遺傳（也被稱(chēng)為“基因組印記”）（genomic imprinting）,，主要研究不編碼在DNA序列中的遺傳特性。這些特性由DNA與其他分子相互作用,，或由蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用產(chǎn)生,。對(duì)于表觀遺傳過(guò)程的了解能應(yīng)用于實(shí)踐中，如可用于治療一些由錯(cuò)誤的胎教造成的人類(lèi)疾病,。
3）化學(xué)遺傳學(xué)
化學(xué)遺傳學(xué)是由人類(lèi)染色體工程（Human Genome Project）帶來(lái)的一門(mén)新興學(xué)科,。這一強(qiáng)有力的技術(shù)能允許研究人員改變并觀察蛋白質(zhì)的功能，來(lái)更好的了解它們與其他蛋白質(zhì)之間的相互作用,，及在生物體系中的地位,。
3.評(píng)論
通過(guò)閱讀整篇報(bào)告，我們可能會(huì)開(kāi)始思考這些新興技術(shù)將如何與其他技術(shù)相結(jié)合,，以及這些技術(shù)將如何影響新西蘭,。以下這些結(jié)論并非毫無(wú)漏洞，而是用來(lái)鼓勵(lì)人們進(jìn)行討論,，我們希望大家能用自己的知識(shí)來(lái)對(duì)此有所補(bǔ)充,。
3.1 交叉點(diǎn)——發(fā)展道路上的一個(gè)岔口?
在2008年與2013年之間，很有可能將會(huì)有兩種主要的技術(shù)方法來(lái)制造作物的多樣性,，如擁有更多營(yíng)養(yǎng)價(jià)值或抗旱能力加強(qiáng),。這兩種技術(shù)就是轉(zhuǎn)基因技術(shù)和分子標(biāo)記輔助選擇由于無(wú)法確定消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的接受程度，這就表示市場(chǎng)很有可能會(huì)選擇其中一種技術(shù),。這將會(huì)在其他生物技術(shù)市場(chǎng)的發(fā)展速度上產(chǎn)生流動(dòng)效應(yīng),。
3.2 互相依賴(lài)性——協(xié)調(diào)還是沖突？
在很大程度上,，假設(shè)將來(lái)轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)用的發(fā)展能提供改良過(guò)的原料,，并作為燃料工業(yè)增長(zhǎng)的給料的話(huà),，則生物能源、生物燃料和基于生物的日用品的發(fā)展將是獨(dú)立的,，沒(méi)有依賴(lài)性。如果市場(chǎng)選擇接受轉(zhuǎn)基因作物,，那么以基因?yàn)榛A(chǔ)行業(yè)的大規(guī)模發(fā)展不可能按照預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn),。
以轉(zhuǎn)基因作物為基礎(chǔ)的生物能源的發(fā)展必然將引起環(huán)境價(jià)值方面的壓力。一方面,，生物能源的發(fā)展能產(chǎn)生可持續(xù)性能源,，這有利于環(huán)境。另一方面,，生物能源依賴(lài)于使用轉(zhuǎn)基因作物技術(shù)來(lái)獲取作物來(lái)源,，這將會(huì)帶來(lái)難處，因?yàn)橛腥苏J(rèn)為轉(zhuǎn)基因技術(shù)與環(huán)保相違背,。
3.3 調(diào)整性指針--是否具有未來(lái)性?xún)A向,？
對(duì)于其中的某些生物技術(shù)，新西蘭立法體制可能還不會(huì)充分同意,，以下領(lǐng)域還值得進(jìn)一步探究：
1)基因檢測(cè)和基因組藥物的發(fā)展引起了關(guān)于種族,、隱私和毛利人特殊文化的爭(zhēng)論；
2)神經(jīng)義肢技術(shù)（如用大腦控制的假肢）,，引起了關(guān)于道德和安全的爭(zhēng)論,；
3)生物探勘技術(shù), 在確保地球動(dòng)植物資源得到充分保護(hù)的同時(shí)，抓住各種創(chuàng)新的機(jī)遇,；
4)納米生物技術(shù)的應(yīng)用可能會(huì)引起關(guān)于健康,、安全、道德和隱私方面的爭(zhēng)論,。
3.4 “可能性空間”的出現(xiàn)——從治療到加強(qiáng),？
來(lái)自不同市場(chǎng)部分的技術(shù)的融合可能會(huì)產(chǎn)生全新的結(jié)果，被稱(chēng)之為“可能性空間”,。比如,，若具備以下三點(diǎn)，則2020年左右可能產(chǎn)生可能性空間：
1) 胚胎篩查和選擇技術(shù)的增加改進(jìn),；
2)基因治療應(yīng)用的重大進(jìn)步,；
3)通過(guò)進(jìn)行全國(guó)性的大規(guī)模調(diào)查，得出疾病的基因和環(huán)境決定因素方面的資料,。
這三方面因素的融合能使得胚胎按照選定的良性基因特性發(fā)育,，這被稱(chēng)為“設(shè)計(jì)嬰兒” （“designer babies”）。
3.5不確定性因素——靈活性需求
人們可以看到哪些研究現(xiàn)在已經(jīng)受到關(guān)注,，哪些研究需要在知識(shí)和應(yīng)用中進(jìn)一步的發(fā)展,，哪些研究需要開(kāi)始準(zhǔn)備等,。但新西蘭科技部將來(lái)工作的一個(gè)更為重要的目的是為不確定性研究作準(zhǔn)備，同時(shí)也加強(qiáng)相對(duì)確定的領(lǐng)域,。以下是一些不確定領(lǐng)域：
1)關(guān)于生物技術(shù)的社會(huì)價(jià)值和觀點(diǎn)是否會(huì)變化,，如何變化;
2)如果或者何時(shí)新西蘭可能會(huì)遭遇全國(guó)范圍的與生物相關(guān)的事變，如流感和口蹄疫的入侵,。
這些或者其他不確定性因素提高了人類(lèi)對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展需求的警惕,，同時(shí)為了管理各種爭(zhēng)論和抓住機(jī)遇而可以靈活采取措施。
英文原文鏈接參見(jiàn)：http://www.morst.govt.nz/uploadedfiles/Biotechnology/FutureWatchBookOverview.pdf
