生物最前沿的技术

1. 生物最前沿的技术

农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术，乃至空间生物技术等领域！
现代生物技术，也称生物工程。在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。随着基因组计划的成功，在系统生物学的基础上发展了合成生物学与系统生物工程学，开发生物资源，涉及农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术，乃至空间生物技术等领域，将在21世纪开发细胞制药厂、细胞计算机、生物太阳能技术等发挥关键作用。

2. 生物科技有哪些前沿科技？

我们的生活中有许多触手可及的科技成果，都曾经是历史上被看做遥不可及的。举例而言，肥皂的配方早在公元前2200年的美索不达米亚的泥板上就出现了，但直到20世纪，人们依然受困于肥皂清洁力受温度影响的特性：当污垢过多时，必须加上热水才能彻底清洁干净，热水可能破坏某些高级纺织品，但这一点办法没有。生活在这4000年间的人们无法想象，基于生物科技，现代精细化工会生产出添加生物酶的生物型洗衣液，利用酶的催化分解作用实现低温清洁，并减少清洁剂污水对环境的污染。如果我们能穿越回去问问古人，他们一定会说：“生物酶？遥不可及！”科技带来的美好影响还不仅于此，我们现在轻易获取的许多护肤品，都通过一些非常前沿的生物科技，让我们能更轻松实现美好生活。我们再看一个例子吧：透明质酸，或者说玻尿酸，可能是如今很多人都熟知的一个护肤成分。它作为一种高分子黏多糖，具有优秀的持水力，且高度温和亲肤，因此广泛运用于面膜、精华与各种霜膏，乃至头发的护理中。那么透明质酸是怎么生产出来的呢？最早，透明质酸只能从鸡冠这样的动物组织中提取，2万只公鸡也只能提取1公斤透明质酸，可谓护肤品界的鱼翅。这样昂贵的材料，即便性能再优越，也显然不是普通老百姓能用得起的。上世纪90年代，我国科研人员突破桎梏，通过微生物发酵技术，利用小小的菌种，在发酵罐中就可以生产出透明质酸了。现在华熙生物通过微生物发酵法，每升发酵液可提取16-17g透明质酸，让效率大大提升。随后，华熙生物的科研人员又实现了新的技术突破，在合成生物技术赋能下，每升发酵液中可提取的透明质酸产量为73 g，产量是第二代微生物发酵技术的4-5倍，且生产成本又降低了3/4。时至今日，我们普通消费者可以用合理的价格购买到含透明质酸的护肤品，这与微生物发酵技术的突破密不可分的。
随着透明质酸产业技术的不断发展升级，它还可以拓展出许多进阶技能，比如：将它作为其他护肤活性成分的载体。而其他活性成分，很可能也是通过生物科技获得的。透明质酸+麦角硫因麦角硫因最早在麦角菌中被提取发现，不仅自身可有效清除自由基，且协调促进SOD活性，添加在小分子透明质酸中，易于被皮肤吸收，是一个颇有潜力的护肤成分。但由于麦角硫因的手性碳原子的存在，它难以被化学合成。华熙生物通过多重发酵技术，用天然猴头菇和松蕈的菌丝体进行发酵，高效合成高浓度、高纯度的L-麦角硫因(EGT)，产物天然带有β-葡聚糖、多肽、氨基酸、多糖等小分子活性物质，轻松组成对抗环境损伤的皮肤小卫队。合成生物技术的问世，将为微生物发酵技术插上翅膀，大大有助于这类生物活性物质的生产。 作为全球知名的生物科技和生物材料企业的华熙生物，很重视合成生物技术的发展机会，在2018年就开始提前布局合成生物赛道，凭借二十余年的研发和产业转化经验，积极与清华大学、江南大学、北京化工大学、中国海洋大学、中科院等多家高校和科研院所深入展开了合成生物相关领域的战略合作或共建联合研发中心。并在天津建成了全球最大的中试转化平台。利用合成生物技术，华熙生物对高纯度麦角硫因、5-ALA、维生素C葡萄糖苷、红景天苷等物质已完成发酵工艺验证；多聚寡核苷酸、NMN和人乳寡糖均已实现突破性进展，处于国际领先研发水平；依托寡糖体外酶催化合成技术，建成了全球分子量覆盖广的人体三大多糖——透明质酸、硫酸软骨素、肝素寡糖库。合成生物技术基于传统的生物科学、分子生物学，还整合了化学、物理、数学、信息学和工程学等多学科的知识和技术，以基因测序、基因合成与基因编辑为三大底层技术，对生命系统进行重新编程改造或从头设计合成，创建新的生命体系。合成生物技术不仅满足了人类不断增长的物质原料的获取需求，还对环境的保护具有重要意义。前文所提及的透明质酸、麦角硫因等等，依托合成生物技术合成，利用微生物发酵平台生产，不仅更加高效，也更环保——它意味着更低的能源消耗，和更低的碳排放，还意味着我们向大自然索取什么原料时，不一定要通过种植、养殖、开采、提取、化学合成，也可以通过合成生物技术获得。就像我们不需要再大批量屠杀公鸡获得透明质酸一样，我们也不需要猎杀鲨鱼来获得角鲨烷，不一定需要大面积种植作物来获得某种特定的植物提取物，这就为减少耕地、保留自然环境初始面貌、保护生物多样性等，提供了更多的可能性。如果我们延展出去，不局限于护肤品的生产，那么我们将看到的是，合成生物科技通过创建细胞工厂，合成万物，为绿色制造提供核心支撑。
当我们站在历史长河的角度去展望，我们还会想到，我们手边一支平平无奇的护肤品，小时候按部就班打的一针疫苗，生病时顺理成章吃的一剂抗生素……都曾经是人类文明史上了不起的进步，是古人以为的“遥不可及”。而科技的发展，从对自然资源的利用，到高效利用，再到保护和重新创造，我们现在以为遥不可及的东西，也许又在未来变得触手可及。这背后是一代代科研人员的心血，也是人类从征服环境，到尝试与环境友好相处的历程，是科技的进步，也是人类的成长。这，或许就是科学最美的地方。

3. 前沿技术的前沿技术之生物技术

生物技术和生命科学将成为21世纪引发新科技革命的重要推动力量，基因组学和蛋白质组学研究正在引领生物技术向系统化研究方向发展。基因组序列测定与基因结构分析已转向功能基因组研究以及功能基因的发现和应用；药物及动植物品种的分子定向设计与构建已成为种质和药物研究的重要方向；生物芯片、干细胞和组织工程等前沿技术研究与应用，孕育着诊断、治疗及再生医学的重大突破。必须在功能基因组、蛋白质组、干细胞与治疗性克隆、组织工程、生物催化与转化技术等方面取得关键性突破。生物技术之前沿： 生物催化和生物转化是新一代工业生物技术的主体。重点研究功能菌株大规模筛选技术，生物催化剂定向改造技术，规模化工业生产的生物催化技术系统，清洁转化介质创制技术及工业化成套转化技术。

4. 现代生物学技术应用的前沿领域有哪些

农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术，乃至空间生物技术等领域！
现代生物技术，也称生物工程。在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。随着基因组计划的成功，在系统生物学的基础上发展了合成生物学与系统生物工程学，开发生物资源，涉及农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术，乃至空间生物技术等领域，将在21世纪开发细胞制药厂、细胞计算机、生物太阳能技术等发挥关键作用。

5. 当今生物科学界领域最先进的东西

20世纪是生物科学发展史上最为辉煌的时代，特别是20世纪50年代以来，随着数理科学的广泛而深刻地渗人到生物科学领域以及一些先进的仪器设备和研究技术的问世，生物科学已进入从分子水平研究生命活动过程及其规律以及生命体与环境相互作用规律的生命科学的新时代。由于应用先进技术，生命科学在微观和宏观两方面都取得了丰硕的成果：特别是生命科学的理论成就为自然科学的发展作出了巨大的贡献。遗传物质DNA双螺旋结构的阐明被认为是20世纪自然科学的重大突破之一。由于生命科学的进步向数学、物理学、化学以及技术科学提出了许多新问题、新概念和新的研究领域，生命科学已成为ZI世纪的主流科学之一。，“人类基因组计划”的实施和深入发展，将有可能从更深层次上了解人体生长、发育、正常生理活动以及各种疾病的病因和发病机理，并为医学提供防治策略、途径和方法。“水稻基因组计划”的顺利开展，对ZI世纪农业的发展，解决粮食问题，将产生巨大的影响。当今人类面临的人口、食品、健康、环境、资源等重大问题都同生命科学有密切关系。由此看出，科学的目的在于认识世界，技术的目的在于利用、改造和保护自然，造福人类。生命科学要为人类造福转化为生产力，必然与技术相结合，才能在生产上发挥巨大作用。于是在20世纪70年代，随着生命科学理论的不断发展，与丁程技术相结合，开辟了生物技术（也叫生物工程）新领域。例如，通过基因重组技术，PCR技术、DNA和蛋白质序列分析技术、分子杂交技术、细胞和组织培养技术、细胞融合技术、核移植技术，等等，促进了基因工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、染色体工程、组织工程、胚胎工程等生物工程的诞生与发展，已在工业、农业、医疗卫生和环境保护等方面得到了广泛应用，并取得了突破性进展

6. 前沿生物学是什么

提到前沿生物学，很多人会觉得与我们的生活毫不相关。但实际上，前沿生物学就如同当今的“物联网”一样，不再是一个遥不可及的概念，而是能够真正改变人们生活的前沿技术。

随着国家对生物医药产业的重视和对基础研究的不断投入，中国与欧美发达国家在生物医学领域的差距正在逐渐缩小，尤其是在诸如小核酸制药、CAR-T疗法、CRISPR基因治疗等前沿生物学领域，中国更是已经走在世界前列，“核酸制药”、“生物医疗”等新兴概念也开始越来越多地出现在人们的视野中。尽管总体上中国的生物医学仍然落后于发达国家几年甚至十几年，但这股强劲的发展势头，已经开始为人们的生活带来意想不到的变革。


强势崛起的小核酸制药

小核酸药物是一种利用小核酸分子实现对受试者体内特定靶基因表达进行调控的基因治疗药物，其原理是利用特定的递送方式将一段十几到几十个碱基的单链或双链小核酸分子导入组织中的靶细胞内，沉默或修饰与小核酸分子具有同源序列的靶基因表达。小核酸药物能够从mRNA水平上调控蛋白的形成，因此理论上能够靶向任何感兴趣的靶点。



目前主要的小核酸药物开发平台有反义核酸平台、siRNA平台和miRNA平台等。



反义核酸平台

反义核酸平台是发展历史最久，也是成果最多的平台。目前全球已上市和临床在研反义核酸药物已达38种，包括去年9月上市的杜氏肌营养不良（DMD）治疗药物Eteplirsen和12月上市的脊髓性肌萎缩（SMA）治疗药物Spinraza。Spinraza被认为是第一个重磅小核酸药物，有望挽救数以万计的SMA儿童患者的生命，同时为开发公司带来数十亿美元的回报。



siRNA平台

siRNA平台是目前发展最快的小核酸制药平台，虽然暂时还没有相关药物上市，但临床上已有30多种siRNA药物处于在研状态，其中4种已进入临床Ⅲ期，分别是Alnylam的Patisiran、Quark的QPI-1007和QPI-1002、以及Sylentis的SYL1001。其中，QPI-1007在国内市场由Quark与瑞博生物合作开发，这是国内第一个获得临床批件的小核酸药物，而世界上第一个siRNA药物则有望在2018年上市。

miRNA平台

miRNA平台的开发进程相对较缓，目前有7种miRNA药物处于临床研究阶段，其中开发进展较快的是Regulus的RG-012和Roche的Miravirsen