生物技术的特点(收集5篇)

生物技术的特点篇1

关键词：生物技术企业资本运营

在社会主义市场经济条件下，一切社会资源、生产要素都可以以资本形式加入社会经济活动中，通过各种方式实现增值。所谓资本运营就是企业遵循资本运动规律，以资本最大限度增值为目的，对各种可支配的资源和生产要素进行运筹和优化配置的一种经营活动。

企业成长与资本运营

早在20世纪50年代末，国外学者就提出了企业具有生命特征的论点，到了20世纪70年代这种论点即得到更多学者的关注并被进一步强化。上世纪80年代，美国学者伊查克艾迪斯（IchakAdizes）首次把企业生命作为研究对象，并对企业生命周期作了系统的研究。他在《企业生命周期》（CorporateLifeCycle）一书中认为，企业与自然界的动植物一样，不仅具有相似的生命周期现象，而且主要都是通过灵活性和可控性之间的关系表现出来。我国著名经济学家蒋一苇在其《企业本位论》中，也曾提出“企业是一个能动的有机体”性质。国外的学者将企业具有生命特征的观点建立于生物学基础之上，企业生命周期理论将企业生命周期分为幼稚期、成长期、成熟期和衰退期，企业成长表达了企业由小到大，由弱变强、由低级到高级的动态特征。

企业成长是企业的普遍追求，其动因可以从对资本本质属性的认识中得到结论。不管资本以何种形式出现或其来源于何处，资本的本质属性表现在追求增值。纵观国内外经济学家对企业本质的研究，企业盈利这一区别于其他组织的突出特征从根本上来源于资本要增值的本质属性。因此，从这个角度而言，不管是何种类型的企业，企业成长之所以成为企业普遍追求的目标，其根本原因可以追溯到资本要求增值所产生的内在驱动力。

企业因资本而生，没有资本便没有企业，任何企业都是由一定的资本投入所形成的。企业作为资本的存在形式和载体，其成长受资本驱动并与资本运动融合在一起。资本的本性与企业成长的一致性表现为：资本增值的需要是无止境的，企业成长也是无止境的；企业成长受到资本运动规律的制约，企业成长规律体现资本的内在要求。

虽然资本增值是资本的本质属性，但资本增值需要借助一定的方式和手段才能实现。企业通过资本运营或者说资本经营，将要素资源聚合在一起进行资源转化，并将资源转化为商品，通过在市场上出售实现资本的增值。因此将资本运营放在企业成长的支持作用上来理解，正是资本运营实现了企业的成长。

按照企业成长所依赖的支撑来源于企业内部还是外部，企业成长可分为企业内部化成长与企业外部化成长。企业内部化成长是指企业依赖自身盈利的再投入及在此基础上通过企业内部其他因素条件的改善而实现的企业成长，其主要特点是在不改变企业产权、股权结构前提下进行的。企业内部化成长通过内部运用型资本运营实现，即通过在生产经营过程中合理有效地运用资本，不断地开发新产品，采用新技术，加速资本周转，提高资本效率，增加资本积累来实现企业成长。企业外部化成长是与企业内部化成长相对应的一种成长途径，是指企业成长的实现是依赖企业合并及其他企业外部化行为的支撑而实现的企业成长，其主要特点是以企业股权结构的变动和产权结构的变动为基本标志，是在旧的股权结构被打破而形成新的股权、产权结构的基础上的成长。企业外部化成长通过外部交易型资本运营实现，主要通过资本市场对资本进行买卖，实现资本增值，包括股票的发行与交易、企业产权交易以及企业部分资产的买卖等方式实现企业成长。

内部运用型资本运营曾经是企业成长的唯一途径，外部交易型资本运营的出现拓展了企业成长的方式和支撑，形成了企业成长二元方式的格局，将企业成长推向一个新的速度和更高的基础。

生物技术企业成长的产业背景

产业经济学对战略产业的定义是指能够在未来成为主导产业或支柱产业的新兴产业，从生物技术产业的特征来看，它具备了“战略产业”的条件。首先，其产业链条长，具备强的渗透性和带动性。生物技术在医药、农业、工业、能源、环境、海洋等领域的应用不仅改造了传统产业并且培育了一批新兴产业。其次，其市场需求规模巨大，具有高成长潜力。此外，其能源要求低，污染少，具有知识经济和循环经济的双重特征。

美国生物技术是全球生物技术的主流，其生物技术产业是世界生物技术产业的引领。美国已经将生物与医药产业作为新的经济生长点，2002年销售额/产值、每年R＆D投入、公司数、雇员、上市公司数、股市资本等方面都占有绝对优势（见表1），并把每年4月21～28日定为“生物科技周”，已形成波士顿、华盛顿、北卡罗来纳研究三角园、旧金山、圣迭戈5大生物技术区

世界许多其他国家也不约而同地把生物技术产业作为新的经济生长点来培育，加速抢占“生物经济”制高点。欧盟第六个科研计划框架中，把“生命科学、有利于人类健康的基因组技术和生物技术”确定为7个优先发展领域之一，并将45%的研究开发经费用于生物技术及其相关领域。2002年，日本提出“生物产业立国”的口号，力争把生物技术产业建成仅次于汽车产业和信息产业的支柱产业，并计划五年内将生物研发预算占全部政府科研预算的比例由13%提高到50%，试图在生物经济时代再创辉煌。

生物技术企业的资本运营特点

同类企业的集合形成产业，生物技术产业的发展依赖于生物技术企业成长的支撑，生物技术企业的成长对生物技术产业的发展具有直接而深刻的影响。资本运营是生物技术企业超常规成长的重要手段，然而作为典型的高新技术企业，与传统企业相比，生物技术企业资本运营活动具有自身的特点。

依据企业成长不同阶段选择资本运营策略

依据企业生命周期理论，生物技术企业的生命周期大致可以分为五个阶段，即种子阶段、起步阶段、成长阶段、扩张阶段、成熟阶段。种子阶段的特点是企业刚组建或正筹建，无成型产品，仅有实验室结果、样品、专利或其他可转化的技术。起步阶段特点是企业已有初级阶段产品，且有框架式经营计划，管理团队不完善。成长阶段特点是企业的产品和服务进入开发阶段，并拥有少量客户，本阶段末期，企业完成产品定型，开始实施市场开拓计划。扩张阶段特点是企业开始批量生产产品和服务，收入增长较快，逐渐形成经济规模，占有一定市场份额。成熟阶段特点是企业盈利，并进入发展的良性循环阶段。

从生物技术企业成长阶段的特征分析可看出，处于种子阶段、起步阶段和成长阶段的企业由于规模小，生产经营的不确定性，面临的风险大，资本的筹集是这一时期资本运营的重点。处于扩张阶段和成熟阶段的生物技术企业，由于在生产、销售和服务等方面具备了一定市场竞争力，抵御风险的能力大大增强，虽然在这个阶段生物技术企业仍然有融资的需求，但其融资条件已大为改善，此时资本运营的重点应在于资本的扩张，也就是通过资本结构优化，盘活存量资本，实现企业的规模生产，并注重持续的技术研发投入。

重视无形资本运营

无形资本是有形资本的对称，它作为资本的一种形态，具备资本的一般属性，如流动性、盈利性，但无形资本具有远比有形资本强大的价值增值能力。无形资本可以带动企业有形资本增值，提高资本利润率，达到“无中生有”的目的。高新技术产业包括生物技术产业，其特点就是无形资本远远大于有形资本，属于知识技术密集型产业，产品附加值高。生物技术企业无形资本中最重要的是知识资产，先进技术和产品是推动生物技术企业成长的核心竞争要素，直接关系到企业的前途和命脉，因此生物技术企业无形资本的价值相当高。如全球最大生物技术公司美国的Amgen，其资产评估总值为150亿美元，而其有形资产仅为25亿美元。面对激烈市场竞争，生物技术企业应注重无形技术和技术创新的能力，加大无形资本的投入力度，并加快无形资本的管理创新，把无形资本运营当作企业成长的有效途径。

我国生物技术企业资本运营亟待解决的问题

解决资金短缺，加大研发投入。据“生物产业发展战略”课题组对全国1182家生物技术企业的调查，资金短缺是当前中国生物技术企业成长的首要制约因素。资金短缺直接导致中国生物技术企业研发投入严重不足。以生物医药企业为例，中国生物医药研究开发投入仅占销售收入的2.7%，远低于发达国家15%以上的水平，甚至低于美国工业平均4%的研究开发强度。

形成产业集聚，提升龙头企业竞争力。我国的生物技术应用历史久远，企业数量众多，据不完全统计，目前我国生物技术企业有700余家，但规模普遍较小，高技术含量低，缺乏龙头企业带动产业发展和国际竞争力的提高。通过资本运营，形成具有国际竞争力的特大型龙头企业，增强其技术创新功能，突破国外发达国家的技术壁垒，提高产业集中度，带动中小企业发展。这是实施生物经济强国战略的本质要求，也是抢占国际生物技术制高点的有力措施。

推进全球化战略，培育具有自主知识产权的产品。虽然我国在生物技术研究领域具有较强实力，与世界先进水平差距较小，但到目前为止，我国真正拥有自主知识产权的生物技术只有3项，大多数企业上市销售的产品都存在侵犯知识产权问题，我国90%以上的生物医药产品为仿制品，随时面临被国外企业起诉的危险。面对如此严峻的形势，我国生物技术企业应充分开发和利用全球的科技知识和人才资源，包括对国外生物技术企业实施海外并购，放眼未来，面向世界，加强与国外科研机构的联系，建立国际水准的科技信息平台，加强区域合作，构建生物技术国际研究网络。

总之，资本运营是生物技术企业实现超常规发展的必然要求，生物技术企业应该依据自身的特点和产业发展的战略目标，选择与其成长相匹配的资本运营策略，实现快速成长。

参考文献

1.曹洪军.资本运营新论[M].经济管理出版社，2004

生物技术的特点篇2

分子生物学技术是随着生命科学和化学逐步发展而形成的一种新型技术,在微生物检验中,可以在分子水平上分析微生物的线性结构来判定微生物的种类,是一种较为高端前沿的微生物检验技术,有着分析结果准确、敏感度高、特异性好、精度高等优点,缺点就是对实验设备及操作要求较高,方法较为复杂。在微生物检验中常见的分子生物学技术有核酸杂交法、质粒DNA图谱分型技术、聚合酶链反应技术、染色体DNA限制性内切酶分析技术等等,本文仅选择核酸杂交法作为研究对象,力求起到窥一斑而见全豹的作用。核酸杂交法是在基因探针法的基础上发展起来的,基因探针技术原理是基于基因的最小分子DNA或RNA结构中碱基的特异性配对,采用相应细菌的已知DNA序列进行同位素标记,加入到经过解旋的待测定DNA样品中,根据最终得到的双链DNA数量确定菌种数量及种类。对于具有DNA的细菌而言,其遗传物质为DNA,对于只存在RNA的细菌,其遗传物质为RNA,因此微生物检测的基因探针又分为DNA或者RNA探针。核酸杂交法很好的解决了微生物检测的特异性以及敏感性问题,但是探针的制备复杂,影响其实际应用。

2快速酶触反应及代谢产物的检测技术

可以根据这些酶的特性选择相应的底物和指示剂,将其放置于培养基中培养,观察颜色的变化,从而判断出细菌的总数以及细菌的种类,可用于微生物细菌计数以及微生物种属的快速确定。

3仪器分析监测法

仪器分析法主要有气相色谱法、mini-VIDAS法、Vietk-AMS法等,其中mini-VIDAS法与Vietk-AMS法自动化程度较高,但尚未得到广泛应用。本文主要以较为常用的气相色谱分析法为研究对象。在微生物检验中,气象色谱法是利用微生物在气象色谱仪上得到的色谱图来分析微生物的方法。该方法由于是先分离后检测的特定方法,因此比较适用于多组分样品的检验,如微生物种类较多的场合。其工作原理是是将微生物细胞经过水解、甲醇分解、提取以及硅烷化、甲基化等衍生化处理后,使之分离尽可能多的化学组分供气相色谱仪进行分析,得到色谱图,该色谱图中的大部分峰均是各种微生物的共性峰,因此这部分峰不在研究范围内,而每种微生物除了产生共性峰外,还会出现少量的特征峰,并且所有微生物的特征峰均出现在一张色谱图上,这些特征峰可用来坚定微生物的种类,具有效率高、精度高的特点,常用作细菌、霉菌以及酵母菌等的检验。

4微生物检验技术的展望

随着科学技术的发展,各个学科领域都发生了翻天覆地的变化,而且随着时间的推移科学发展的速度会越来越快,因此作为食品安全与疾病防治基础工作的微生物检验技术也会发生翻天覆地的变化。预计在未来的工作中,微生物检验技术将与各领域的前沿技术间的结合更加紧密,例如计算机软件、硬件技术、生命科学技术、化学技术、原子物理技术等,并形成多学科为支撑体系的新的检验方法。微生物检验技术未来的发展方向应当是:第一,高检验效率；第二,检验快速；第三,高精度和高灵敏度；第四,高度自动化等。

5结语

生物技术的特点篇3

【论文摘要】本文从生物化学工程及发展简述、天津现代职业技术学院概况、生物化学工程特色开放获取文献资源建设三个方面，对生物化学工程特色开放获取文献资源建设进行了探讨。

一、生物化学工程及发展简述

1．生物化学工程及发展简述

生物化学工程简称生化工程或生物化工，是生物化学反应的工程应用，是应用化学工程的原理和方法，将生物技术的实验室成果经过工艺及工程进行工业开发的学科。它既可视为化学工业的一个分支，又可认为是生物工程的一个组成部分。生化工程是一项重要的化学工业技术，是生物技术产业化的关键，也是化学化工技术的主要前沿领域。生物化学工程和生物医学工程是最初的生物工程学概念，基因重组、发酵工程、细胞工程、生化工程等在21世纪整合而形成了系统生物工程。发展生物经济正在成为许多国家应对金融危机的战略措施。生物技术是我国需求最迫切、技术与国外差距较小的领域之一，我国将把生物技术作为当前科技发展的重点，把生物产业作为新兴产业培育的重点，把生物经济作为引领新经济发展的重点。在我国的“十二五”科技战略规划研究中，生物技术和产业化将是“十二五”布局的重点，突出加强生物技术在农业、工业、人口与健康领域的应用，努力使我国成为生物技术强国和生物产业大国。［1］

2．食品生物技术及发展简述

食品生物技术是生物技术在食品原料生产、加工和制造中应用的一个学科。它包括食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程，也包括应用现代生物技术改良食品原料加工品质的基因、生产高质量的农产品、制造食品添加剂、植物和动物细胞的培养，以及与食品加工和制造相关的其他生物技术。生物技术在食品工业中的应用以及最新的研究状况表明，食品生物技术作为一项高新技术，将为食品工业的发展起着重要的推动作用。展望21世纪基因食品的发展，未来生物技术不仅有助于实现食品的多样化，而且有助于生产特定需求的营养保健食品。［2］在与环境协调的粮食生产方式方面，生物技术将降低农用化学品的使用量，并使农作物更好地适应特定的自然地理环境。目前人们之所以对于转基因生物技术的发展存在争议（如对人类健康、环境及社会经济的影响等），主要原因在于公众对目前的基因食品管理体系不够信任，科学家与公众也缺乏必要的沟通。因此，政府应采取积极措施，随时公开基因食品的研究成果，以博取信任的方式与公众进行沟通。

3．生物制药技术及发展简述

生物制药技术是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的生物药物制品的技术。生物制药现状：生物药物的阵营很庞大，发展也很快。目前全世界的医药品已有一半是生物合成的，特别是合成分子结构复杂的药物时，它不仅比化学合成法简便，而且有更高的经济效益。我国的生物医药“十二五规划”确定了生物医药发展的重点，［3］包括基因药物、蛋白药物、单克隆抗体药物、治疗性疫苗、小分子化学药物等。同时，国家将拿出100多亿元来支持重大新药创制。将从100多个新药中遴选出10多个，作为重大新药创制重点支持对象，这些原创新药可能成为打入欧美市场的先锋。在这些新药品种中，生物药和化学药居多，其中疫苗、单克隆抗体、蛋白质药物、抗癌药物等均有。

二、天津现代职业技术学院概况

天津现代职业技术学院［4］是经天津市人民政府批准，教育部备案的集应用文科、应用理科、工科及艺术学科于一体的公办全日制高等职业技术学院，现有各类在校生6500余人。学院设有管理工程、电子工程、信息工程、生化工程、机械工程、印刷工程、应用外语7个教学系部，开设有会计电算化、电子商务、金融保险；应用电子技术、机电一体化技术、电气自动化技术、电子信息工程技术、低空无人机操控与应用、计算机信息管理、计算机网络技术、软件技术；水环境监测与保护、食品生物技术、食品营养与检测技术、食品加工技术、精细化学品生产技术、环境监测与治理技术、生物技术及应用、生物制药技术；精密机械技术、数控技术、计算机辅助设计与制造；商务英语、涉外旅游；印刷技术、印刷图文信息处理、包装技术与设计、装潢艺术设计、装饰艺术设计、影视动画等30个专业。“食品生物技术”等3个专业被评为市级教学改革试点专业，“食品微生物”、“食品分析与检测技术”等7门课程被评为市级精品课程。在我院的7个教学系部中，生物化学工程类专业占有重要比重，是我院的重点专业组群之一。其中开设的8个相关专业，占到全部专业的26.7%。因此，根据我院生物化学工程类专业教学的需要，学院图书馆建设具有生物化学工程特色的开放存取文献资源是非常有必要的。天津现代职业技术学院图书馆目前存在的问题之一，是由于纸质文献购买成本较高，采购资金相对紧缺，难以保证年购进生物化学工程类专业新书数量的可持续发展。如果单凭图书馆的纸质文献资源，距离满足我院生物化学工程类教学和读者的需求差距较大。因此，图书馆应依据生物化学工程类专业文献建设和读者需求及时调整馆藏结构，加强开发利用互联网生物化学工程类开放获取文献资源的力度，在一定程度上可以弥补生物化学工程类纸质文献资源不足的缺陷，从而更好地为学院生物化学工程类教学服务。

三、生物化学工程特色开放获取文献资源建设

1．开放获取运动与文献资源建设

开放获取是一项学术共产主义运动，目的是通过互联网使所有用户都可以自由免费地获取所需要的学术文献信息资源和科学技术成果。2010年10月25－26日在北京召开了“第八届开放获取柏林国际会议”，［5］这也是开放获取柏林国际会议首次在欧洲以外的地区举办。它的召开将有力地促进我国开放获取运动的发展，同时也为图书馆文献资源建设提供了良好的契机。目前，我国生物化工产业正处于快速发展的历史时期。我国生物技术与产业发展的目标和方向，是力争到2023年实现生物技术的跨越发展，使生物技术研发水平跃居世界先进行列。加速科技成果产业化，培育生物新产业，形成2～3万亿元的产值，力争使中国成为生物技术强国和生物产业大国。我国生物化工产业的发展离不开生物化工职业技术教育及大量生物化工类文献信息资源的有力支持，因此，与生物化工类有关的高职院校图书馆，应不失时机地抓住我国开放获取大发展的这一机遇，充分利用互联网上丰富的生物化工类开放获取文献资源，大力加强生物化工特色开放获取文献资源建设的力度，尤其是要加强符合本院包括生物化学工程类在内的特色开放获取文献资源体系的建设，逐步建设起各种类型的生物化学工程特色的文献资源及其数据库，逐步完善馆藏开放获取文献信息资源体系，促进高职院校图书馆文献资源建设和读者服务水平的进一步提升。

2．生物化学工程特色开放获取文献资源建设举要

生物化学工程特色开放获取文献资源建设的文献资源类型较多，冶金高职院校图书馆可根据本馆的具体情况、本院的教学科研需求及其他各种条件，采用分类型、分步骤逐步建设的方式，进行累积性生物化学工程特色开放获取文献资源及其数据库的建设。如可建设包括《环境监测实验》、《环境污染治理方法原理与工艺》、《精细化学品合成原理》、《水环境信息学》、《营养与食品卫生学学习指导》在内的《生物化学工程特色电子图书资源数据库》；建设包括《生物化学实验多媒体教程》、《生物化学习题解析》、《食品生物化学》、《药物生物信息学》、《中国环境的危机与转机》在内的《生物化学工程特色随书光盘资源数据库》；建设包括《化妆品观察》、《生物化学与生物物理进展》、《食品工业科技》、《食品与生物技术学报》、《资源环境与工程》在内的《生物化学工程特色现期期刊资源数据库》；建设包括《技术资料：近期国外精细化工配方与技术专辑》、《生物医药世界》、《浙江食品工业》、《中国环境管理干部学院学报》、《中国食品用化学品》在内的《生物化学工程特色建国后过期期刊资源数据库》；建设包括《广东食品药品职业学院》、《环境与发展报》、《环境资源通讯》、《江西环境工程学院》、《上海环境报》在内的《生物化学工程特色电子报纸资源数据库》；建设包括《广东省生物制药业发展现状与发展战略》、《化妆品检验》、《环境监测质量保证》、《食用菌风味食品加工》、《水环境监测与评价》在内的《生物化学工程特色文档文献资源数据库》；建设包括《GB5413.10－2010婴幼儿食品和乳品中维生素K1的测定》、《GB4789.15－2010食品微生物学检验霉菌和酵母计数》、《GB2760－2007食品添加剂卫生标准》、《GB/T12990－1991水质微型生物群落监测PFU法》、《NY/T1723－2009食品中富马酸二甲酯的测定高效液相色谱法》等国家标准和行业标准在内的《生物化学工程特色标准文献资源数据库》；建设包括《201010191826.2一种微生物制药发酵废液的处理方法》、《200810060362.4基于ZigBee无线技术的水环境监测系统》、《200710301188.3通过发酵制备精细化学品的方法》、《200720068207.8具备环境监测功能的手持电子装置》、《01127161.2用石决明制取药物或保健食品加工工艺》在内的《生物化学工程特色专利文献资源数据库》；建设包括《国外生物技术产业集群代际优势》、《全球生物医药行业研发分析》、《十二五期间中国生物医药发展趋势分析》、《中国食品工业总产值预测》、《重典背后的隐忧：水污染治理模式分析》在内的《生物化学工程特色研究报告文献资源数据库》；建设包括《环境监测技术》、《绿色食品加工技术》、《生物制药分离纯化技术》、《食品生物化学》、《水环境监测》等高职高专生物化学类精品课程资源在内的《生物化学工程特色高职高专精品课程资源数据库》。

参考文献

1生物技术和产业化将成“十二五”科技规划重点［EB/OL］.http:

//gov.cn/gzdt/2009-06/08/content_1334487.htm，2009.06.08

2赵军、韦薇.21世纪食品的展望与绿色安全食品的开发［J］.内蒙古石油化工，2008（10）：97～98

3生物医药“十二五”规划或年内.期末产值3万亿［EB/OL］.

chinanews.com.cn/stock/2010/10-28/2617519.shtml，2010.10.28

生物技术的特点篇4

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2013.08.049

中图分类号：R288

文献标识码：A

文章编号：1005-5304(2013)08-0103-04

药物承担着防治疾病、提高人们健康水平的作用,同时,医药产业也已成为社会经济建设不可或缺的部分。传统药物的发现主要集中于单一靶点的高特异性抑制剂。然而,通过大规模功能基因组研究证实,只有不到10%的单基因敲除具有治疗价值[1],而且,单一分子靶点的高特异性药物对复杂疾病通常难以获得良效,传统新药研发遵循的“单基因-单靶点-单疾病”的线性模式遇到巨大瓶颈及严峻挑战。资料显示,美国食品药品管理局(FDA)2010年仅有21种新药通过评审,欧洲药品管理局(EMA)也仅批准了14个新药[2]。新药在Ⅱ期和Ⅲ期临床试验中因缺乏有效性和出现非预期的毒性所导致的新药失败率高达30%[3],使整个制药业在持续繁荣后陷入困境。中医药在诊断上注重整体的和功能的动态变化,治疗上强调辨证论治,通过中药等在整体水平上的调节,治疗局部性病变和恢复整体功能平衡,获得治疗效果[4]。因此,药物的研发和机制研究亟需借鉴中医药的诊疗思路,从整体出发,“多基因-多靶点-复杂疾病”模式着眼,寻求新的研究途径。1网络药理学的概念

随着组学技术的发展完善,系统生物学[5]及多向药理学[6]已广泛应用于多种疾病及药理、毒理等研究。2007年,Hopkins[7-8]率先提出并系统地阐述了网络药理学(networkpharmacology)的概念,网络药理学是基于系统生物学的理论,对生物系统的网络分析,选取特定信号节点进行多靶点药物分基金项目：国家自然科学基金面上项目(81073134)；国家中医药管理局重点学科项目(国中医药〔2012〕62号)；上海市教委重点学科项目(J50301)；上海市科委项目(12401900401)通讯作者：苏式兵,E-mail：子设计的新学科,是建立在高通量组学数据分析、计算机虚拟计算及网络数据库检索基础上的生物信息网络构建及网络拓扑结构分析策略和技术基础上的科学思想和研究策略。与传统药理学的最大区别在于,网络药理学是从系统生物学和生物网络平衡的角度阐释疾病的发生发展过程、从改善或恢复生物网络平衡的整体观角度认识药物与机体的相互作用并指导新药发现,强调对信号通路的多途径调节,提高药物的治疗效果,降低毒副作用[9]。

多数情况下,疾病发生的分子机制是细胞内调控网络的异常所致,复杂性疾病是由多基因、多功能蛋白相互作用紊乱而形成的疾病网络[10]。新药研发的策略应是发现如何干预疾病的病理网络,需要对多种基因及其调节蛋白的干扰才能影响疾病网络[11]。研究发现,在肿瘤、精神疾病和抗感染等治疗过程中,具有多靶点药理作用的药物比单靶点药物具有更好的疗效[12]。2网络药理学的研究思路

目前,网络药理学的研究思路通常可分为两类：一是根据公共数据库和公开发表的已有数据,建立特定药物作用机制网络预测模型,预测药物作用靶点,并从生物网络平衡的角度解析药物作用机制。如GuJ等[13]运用虚拟筛选和网络预测技术对大黄二蒽酮A、大黄二蒽酮C、番泻苷C等几种从未报道过具有抗2型糖尿病作用的成分进行预测并获得成功,YanJ等[14]也成功利用该技术对麻黄汤新药理作用进行了预测。二是利用各种组学技术以及高内涵和高通量技术,采用生物信息学的手段分析和构建药物-靶点-疾病网络,建立预测模型,进而解析所研究药物的网络药理学机制。如运用网络靶标预测中药方剂六味地黄丸适于治疗的疾病和机制[15],以及对复方丹参方的网络药理学研究[16]。3网络药理学的研究技术3.1数据的获取和验证

网络药理学研究中与实验相关的环节有两个[17]：一是基于实验结果构建网络所需基本数据的获取,二是对所建立的网络预测模型进行实验验证,这两个环节涉及的技术均应具有高通量、可定量、灵敏、快速、简便、可靠地获取大量数据的特点。目前,网络药理学研究所涉及的相关技术除了组学(基因组、蛋白质组、代谢组和元基因组等)技术外,主要包括高通量和高内涵技术、双高通量基因表达检测技术和分子相互作用技术。3.1.1高通量/高内涵技术该技术是指在保持细胞、组织或整体动物结构和功能完整性的前提下,一次性检测成百上千个处理且同时检测被筛样品对活细胞、组织或整体动物多个表型的作用,具有均质、多维表型检测、实时动态监测和可视化的特点。3.1.2双高通量基因表达检测技术该技术是指应用具有检测样品高通量、检测目标基因高通量的双高通量技术,具有对所需基础数据和网络模型进行验证的作用。Fakhari等[18]在2002年提出的聚合酶链式反应(PCR)芯片技术,具有操作流程简单、定量结果无需后期验证、特异性强、灵敏度高及重复性好等特点。3.1.3分子相互作用技术该技术是指从网络药理学角度揭示药物作用原理,或对所构建的药物作用网络或预测模型进行验证,用来揭示药物分子与机体生物大分子之间的相互作用关系。主要包括3种技术：基于表面等离子共振的检测技术[19]、基于生物膜层干涉的检测技术[20]、纳米液相层析-质谱分析技术[21]。这3种技术均具有高通量、高精度、无标记且实时检测的特点。3.2网络可视化技术

该技术是指应用可视化工具,将联系表反映成一张相互联系的可视网络的过程[22]。一般分为2个阶段：①丰富网络属性,通过增添网络本身、节点及连接的属性,使节点联系表扩展为包含丰富信息的网络；②网络描述,通过丰富的特征描述手段,使网络表现更加直观。目前,大部分网络药理学研究中的可视化可以通过Cytoscape[23]、GUESS[24]、Pajek[25]等专业工具来实现。3.3网络分析技术

该技术是指采用相应技术对构建得到的网络进行分析,从中提取出有用信息。主要分为3类：①网络拓扑学信息计算,可以得到网络本身的统计属性,反映网络中的隐藏信息[26]；②随机网络生成和比较,用来对现有网络进行可靠性验证[27]；③网络分层和聚类,简化网络复杂度的重要算法,也是寻找网络潜在信息的方法[28]。4网络药理学在中药研究中的应用

生物技术的特点篇5

在生产混凝土超塑化剂聚磺化萘甲醛的过程中，水污染严重，而且在半固体的滤饼中含有大量的最终产品，为了降低污染，减少浪费，生产企业采取了一系列措施，包括：过滤过程中滞留水的回用，反应器洗涤水的循环利用，高压泵采用闭环冷却系统，控制原料、产品和水的跑冒滴漏，充分利用固体废物中的最终产品等。经过工艺路线改进，实现了清洁生产，提高了经济效益[29]。清洁的反应体系反应体系对反应十分重要，以超临界CO2、近临界水、高温液态水和离子液体等作为清洁生产的反应体系，可以获得良好的反应效果。徐明仙等[30]在超临界CO2中进行水杨酸合成，CO2既作为溶剂，又作为反应物，成为合成水杨酸的绿色原料。朱宪等[31]利用临界水作为反应介质，提取黄姜中的薯蓣皂苷，发现其可以克服传统水解法需要加碱中和、水消耗大和环境污染严重等缺点。张辉等[32]利用超临界水氧化法与非色散红外法相结合测水质中有机碳含量，发现其反应快，氧化彻底，检测结果准确。Lv等[33]利用高温液态水的特性水解生物质资源生产化工原料，如木糖水解等，具有较好的效果。离子液体作为一类新型绿色反应介质，不仅可替代传统有机溶剂或酸碱用作化工反应和分离的新介质，而且具有作为新型磁性材料、纳微结构功能材料、材料、航空航天推进剂等的潜力[34]。磁化离子液体具有液程宽、蒸气压低、溶解能力强等特性[35]，在有机合成中可作为溶剂兼催化剂和模板剂，具有产物易分离、可回收重复使用等优点。超常规反应技术由于人们对物质状态和反应过程的认识有限，对物质的利用主要基于其正常状态下的物性。随着人们对各种物质处于不同极限状态的特性的研究，化学反应过程在极限状态下的特性受到化工界的广泛关注，于是各种超常规状态的技术不断涌现，如超临界流体技术、超重力技术等。超临界流体技术超临界流体指的是处于临界点以上温度和压力区域下的流体，在临界点附近会出现物性急剧变化的现象。利用流体超临界状态特性的技术称为超临界流体技术，如超临界法制备微粒技术和超临界流体萃取技术等。利用超临界法制备微粒技术有超临界溶液快速膨胀法、超临界辅助雾化法和超临界反溶剂法等。采用超临界法制备微粒，与常规的机械加工法、重结晶法、冷冻干燥法和喷雾干燥法相比，制备的微粒粒径较小，粒径分布均匀，而且解决了有机溶剂残留等问题，具有绿色环保的特点[36]。超临界技术是未来大规模制生物燃料的理想方法，特别是用于废油和脂肪制取生物柴油。

与传统的生物燃料生产方法相比，超临界流体技术具有反应快、生产率高、易于连续操作、而且不需要催化剂等优势，但操作压力和温度高，材料成本高，难以推广应用[37]。超临界流体萃取技术是利用处于临界压力和临界温度以上的流体所具有的超常规的溶解能力而发展起来的化工分离技术。与其它分离技术相比，超临界流体萃取技术具有适用性广、效率高、所得产品无毒无残留等优点，是一种典型的绿色化工分离技术。超临界流体萃取技术在处理常规法难以处理的废水中的有机物和高分子材料等方面具有显著的优越性，在污染治理方面可以发挥重要作用[38]。超重力技术在超重力环境下的物理和化学变化过程的应用技术叫超重力技术。与传统塔器相比，在超重力环境下，微观混合和传质过程得到高度强化，因此超重力技术的研究和应用得到了广泛的关注[39]。超重力技术在分离方面的工业应用比较广泛，如超重力脱氧技术、超重力脱硫技术和超重力脱挥技术等[40]。超重力技术在反应中的应用也比较多，如纳米材料的制备以及在精馏分离和快速反应过程中的应用等[41]。浙江工业大学研发的折流式超重力场旋转床已实现工业应用，与传统的塔器设备相比，该设备高度降低1～2个数量级，可节省场地和材料[42]。其它超常状态技术除超临界流体技术和超重力技术外，还有其它极限技术，如超高温技术、超高压技术、超真空技术、超低温技术等。随着高科技的迅速发展，这超些常规技术在化工领域的研究和应用将越来越多[43]。催化技术催化技术是化学工业实现清洁生产的主要方法。在有机化工中，为了得到尽可能多的目标产品，减少副产品和废物，除了采用合适的工艺设备和工艺线路外，非常重要的是采用高效环保的催化剂，如利用酶催化剂、手性催化剂和仿生催化剂等。酶是一种高效催化剂，催化选择性极高，无副反应，便于过程控制和产品分离。科学家们研究发现2-羟基异丁酰-CoA的酶可以将直链C4化合物转化成支链，作为甲基丙烯酸甲酯前体，这意味着在常规的化学路线基础上有可能会延伸出一条新型的生化法工艺路线[44]。人们在利用酶催化剂时，也在探索研究模拟酶催化剂，如将分子印迹法应用于聚合物模拟酶催化剂的设计合成中，制备的模拟酶催化剂具有抗恶劣环境、高稳定、长寿命等特点[45]。在天然酶催化剂和人造催化剂之间有许多相似的地方，如果能将固体催化剂坚固耐用、容易与产品分离、耐高温等特点与酶催化剂活性高、变构效应好、选择性控制精度高的特点结合，合成兼具固体催化剂和酶催化剂两者优点于一体的催化剂，则化学反应中的清洁生产又将有进一步的突破[46]。在化学工业中，特别是精细化工中，除了催化剂化学选择性外，催化剂区位选择性、立体选择性和对映体选择性具有非常重要的作用[47]，如不对称加氢反应催化剂。目前，不对称加氢多相手性催化剂主要有固定化的均相手性催化剂、手性小分子修饰的多相催化剂和以天然高分子为手性源制备的多相催化剂等[48]。生物界有许多高效催化反应，人们可以根据生物界的反应特点研制仿生催化剂，提高催化效率。叶长英等[49]根据生物表面具有多层次微米和纳米复合结构，以便最大限度地捕获光子进行光合作用的特点，采用模板-超声-水热法制备仿生界面结构的二氧化钛催化剂微球，应用于苯酚光催化降解，发现其具有良好的催化能力，而且在实际工程应用中易沉降分离，有利于光催化技术在实际工业废水处理中的应用。

化工设备技术随着化工工艺的进步和发展以及环保要求的不断提高，化工设备技术也不断发展和完善。目前，化工设备逐渐专业化、系列化，并朝着大型化、微型化和智能化方向发展。化工设备向大型化、精密化、一体化、成套化和采用先进控制技术方向发展[50]。其中换热器趋向大型化，并向低温差和低压力损失的方向发展，压缩机向超高压方向发展，化工流程泵向超低温方向发展等。与设备大型化发展相反，化工设备的另一个发展方向是朝着小型化和微型化方向发展。微反应器技术是把化学反应控制在尽量微小的空间内，化学反应空间的数量级一般为微米甚至纳米，化学反应速率快，转化率和收率高，并能解决强腐蚀、易爆、高能耗、高溶剂消耗和高污染排放等问题，具有清洁生产工艺的特点，在化学合成、化学动力学研究和工艺开发等领域具有广阔的应用前景[51]。目前已有微反应器用于工业化生产，产量可达几十吨到几千吨[52]。随着信息化与工业化不断融合，化工生产系统逐渐智能化。化工设备的智能化包括两个方面：一是设备控制的智能化；二是设备设计的智能化[53]。设备智能化是提高产品质量、产量，提高能源利用率以及满足环境要求的重要方向。清洁能源现在化学工业的供能主要来自石油和煤炭，这两种能源在消耗过程中都会产生大量的污染，而且石油和煤炭在开采过程中也会对环境造成破坏。面对国际国内节能减排的重压，使用清洁能源是发展的必然趋势。为了降低对环境造成的污染，人们努力开发清洁的能源技术，包括利用太阳能、风能、地热等。但开发和利用这些清洁能源技术并不一定清洁[54]，因为尽管清洁能源利用时对环境无污染或少污染，但从整个生命周期来看，清洁能源的开发和使用实际上需要从其它环节获取资源或者将污染转移到其环节。生物燃料是一种比较清洁的燃料，是柴油发动机等的理想替代燃料。目前先进的生物质燃料生产技术有超临界流体技术，包括采用酯交换反应利用植物油生产生物柴油、通过生物质气化和生物质液化制取生物油。但目前生物燃料生产的成本比较高，难以推广应用[37]。目前，国内外有关清洁能源的研究热点除了核能、太阳能、水能、风能和生物质能外，还有常规天然气和非常规天然气。天然气是一种清洁能源，但随着常规天然气资源的逐渐减少，开发难度不断加大，以页岩气、煤层气为主的非常规天然气将成为研究和开发的热点[55]。我国第一部《页岩气发展规划（2011—2015）》提出，到2015年，页岩气将初步实现规模化生产，产量将达到65亿立方米/年，到2023年，产量最高达到1000亿立方米。虽然页岩气等非常规天然气开发已是大势所趋，但伴随着开发的热潮，开采技术制约、开采过程中的环境污染和破坏、初期投入大、开发成本高、回报周期长等方面仍面临争议。但毋庸置疑，随着技术进步和能源安全问题的日益凸显，非常规天然气在未来化工领域中的应用还是非常有前景的。尽管关于清洁能源的开发与利用的研究很多，但在化工领域中利用清洁能源取代化石能源的还极其有限，有关取代技术需要进一步研究。为推进燃煤工业锅炉清洁燃料替代，加强工业锅炉的节能减排，上海市为天然气优化替代燃煤提出菜单式的技术指导以及余热深度利用技术，开发生物质气化气部分替代燃煤的混烧技术，为清洁能源替代专项工作提供支撑[56]。刘超等[57]尝试利用清洁的可再生能源代替化石能源为冶金生产提供能量支持，提出“风光互补非碳冶金”，以减少碳排放。通过研究，解决清洁能源利用技术与钢铁冶金技术相融问题，最终确立的系统单元之间，基本满足了能量的协调匹配，能够获得1600℃以上的冶炼高温。这种钢铁冶炼中的“风光互补”思路为化工企业中利用清洁能源代替化石能源提供了借鉴作用。

研究热点

从上述文献综述及其分析可以看出，化学工业中清洁技术的研究热点主要有以下几方面。（1）信息技术与化工技术结合，化学工程与工艺技术不断优化升级。特别是随着计算机技术和信息化的发展，辅助设计、辅助制造、辅助工程等数字化设计工具在化工企业中的广泛应用，有利于化工生产工艺流程优化和自动化及创新，特别是化工过程集成技术的应用，使化工生产的原料、水耗、能耗更加合理，能降低企业资源消耗和工业污染物排放，实现清洁生产。（2）制造技术和化工技术相结合，化工设备制造技术不断升级。随着制造技术的不断发展，化学工业的设备制造技术不断升级换代，化学工业中的装置向大型化、微型化、集成化和智能化等方向发展，有利于节能减排、提高生产效率。（3）开发环保高效的催化技术，提高选择性和收率，减少副产物和废物，节约资源，减少环境污染。（4）开发特殊状态的反应体系和超常规状态的反应技术。突破常规，研究和利用物质特殊状态下的物化性能和特殊环境中的物理和化学变化过程，提高反应效率，节约资源。（5）新能源的研究是热点，但由于许多新能源的开发和应用研究还处于初期阶段，新能源如何在化工企业中应用的研究并不多。在未来，新能源，包括生物质能和页岩气、煤层气等非常规能源在化学工业中如何利用将成为研究热点。

展望