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文檔簡介

1、中國未來十大科技突破口瞭望新聞周刊記者最近走訪了科技部技術(shù)前瞻研究組項(xiàng)目執(zhí)行組組長程家瑜,他向記者展示了最新的研究成果中國技術(shù)前瞻報(bào)告。課題組上千名專家近3年來深入分析了未來10年我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的大趨勢和對(duì)科技的需求,系統(tǒng)調(diào)查了信息、生物、新材料三大領(lǐng)域國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢,課題組認(rèn)為,未來10年我國在這三大領(lǐng)域最有可能的科學(xué)突破與技術(shù)突破集中在以下10個(gè)方面:下一代移動(dòng)通信技術(shù)、下一代網(wǎng)絡(luò)體系、納米級(jí)芯片技術(shù)、中文信息處理技術(shù)、人類功能基因組學(xué)、生物制藥技術(shù)、生物信息學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、農(nóng)作物新品種培育技術(shù)、納米材料與納米技術(shù)。信息、生物、新材料是21世紀(jì)前30年發(fā)展最快、最熱門的三大領(lǐng)域,

2、它們集結(jié)了當(dāng)今世界最強(qiáng)勢的研究力量。但在這些關(guān)系未來發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域中,我國許多核心技術(shù)仍依賴追蹤、模仿和引進(jìn)國外技術(shù),原始創(chuàng)新能力明顯不足。從更寬的視野來看,不僅僅是這三個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展需要高揚(yáng)自主創(chuàng)新”的信心與勇氣。實(shí)際上,整個(gè)中國科技正面臨著前所未有的發(fā)展壓力:對(duì)外要適應(yīng)國際科技競爭的緊迫形勢,對(duì)內(nèi)要滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中的重大戰(zhàn)略性需求。而原始創(chuàng)新能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的薄弱,已成為當(dāng)前和未來相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)影響我國整體競爭力的極大障礙。面向未來15年的國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要即將發(fā)布,科技部等有關(guān)部門正在著手制定科技十一五規(guī)劃”一關(guān)于中國科技未來”的探討與關(guān)注,在最近一年多來達(dá)到了前所未有

3、的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中,自主創(chuàng)新”成為人們關(guān)于中國科技發(fā)展的共識(shí)。帶著這個(gè)共識(shí),再來看中國科技發(fā)展面臨的壓力”,在很大程度上已經(jīng)變成了未來發(fā)展的重大機(jī)遇。未來10年,中國在這三大領(lǐng)域中最有可能實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)群究竟有哪些?有限的科技經(jīng)費(fèi)究竟應(yīng)當(dāng)投入到哪些突破口?下一代移動(dòng)通信技術(shù)移動(dòng)通信是人類社會(huì)發(fā)展中的一大奇跡。2004年12月,全球(蜂窩)移動(dòng)通信用戶總數(shù)已達(dá)17億以上,超過已有百年發(fā)展歷史的固定通信用戶數(shù)。過去10年,移動(dòng)通信技術(shù)完成了由第一代模擬通信技術(shù)向第二代數(shù)字通信技術(shù)的過渡,當(dāng)前正處于由其巔峰狀態(tài)向第三代(3G)移動(dòng)通信技術(shù)過渡的進(jìn)程

4、中。目前,世界發(fā)達(dá)國家紛紛投入力量進(jìn)行第三代及下一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)。3G移動(dòng)通信:國際電信聯(lián)盟(ITUT)批準(zhǔn)為3G的三大標(biāo)準(zhǔn)分別是歐洲的WCDMA,美國高通公司的CDMA2000和中國大唐電信的TDSCDMAo3G已在全球30多個(gè)國家開始商用。增強(qiáng)型3G(Enhanced3G):為了克服3G技術(shù)不能很好支持流媒體等業(yè)務(wù)的不足,國際電信聯(lián)盟已在制定增強(qiáng)型3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。專家預(yù)測,增強(qiáng)型3G技術(shù)將進(jìn)入商用。4G(或Eeyond3G):下一代移動(dòng)通信即所謂超3G(以下統(tǒng)稱Beyond3G)技術(shù)的研究是國際上的熱點(diǎn)。Beyond3G具有更高的速率與更好的頻譜利用率。歐盟、日本、韓國等國

5、家已開始4G框架的研究,預(yù)期Beyond3G技術(shù)可望在2010年后開始商用。中國移動(dòng)用戶總數(shù)已達(dá)3.34億,居世界第一,總體技術(shù)水平與國際同步,處于由第二代向第三代的過渡時(shí)期。我國3G移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)具備了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的能力,我國大唐電信2000年5月提出的TDSCDMA標(biāo)準(zhǔn)已成為國際電信聯(lián)盟正式采納的三大標(biāo)準(zhǔn)之一。此外,在國家$63”計(jì)劃的支持下,開展了Beyond3G技術(shù)的研究,預(yù)期該技術(shù)可望在2010年后開始商用。Beyond3G技術(shù)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國防建設(shè)具有十分重要的意義。德爾菲專家調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,我國研發(fā)水平比領(lǐng)先國家落后5年左右,通過自主開發(fā)或聯(lián)合開發(fā),在未來5年可能形成自主

6、知識(shí)產(chǎn)權(quán)。以華為、中興為代表的一批高技術(shù)通信設(shè)備制造業(yè)公司,在第三代移動(dòng)通信設(shè)備(3G)等研發(fā)方面緊跟國際前沿,打破了國外公司對(duì)高技術(shù)通信設(shè)備的壟斷,開始參與國際通信標(biāo)準(zhǔn)的制定,開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),具備了參與國際競爭的能力,具備實(shí)現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的契機(jī)。中國下一代網(wǎng)絡(luò)體系下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)泛指以IP為核心,同時(shí)可以支持語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的因特網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和固定電話通信網(wǎng)絡(luò)的融合網(wǎng)絡(luò)。世界各國和國際通信標(biāo)準(zhǔn)化組織都在積極開展下一代網(wǎng)絡(luò)的研究開發(fā)工作。國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(ITUT)、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)ETSI、互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)、第三代伙伴組織計(jì)劃(3

7、GPP)等,都在致力于下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究。目前,美國、日本、韓國、新加坡以及歐盟都已啟動(dòng)了下一代互聯(lián)網(wǎng)研究計(jì)劃,全面開展各項(xiàng)核心技術(shù)的研究和開發(fā)。我國在下一代網(wǎng)絡(luò)的研究方面已取得了較大進(jìn)展。九五”期間,863計(jì)劃建成了中國高速信息示范網(wǎng)”(CAINONET)、國家自然科學(xué)基金委支持的中國高速互連研究試驗(yàn)網(wǎng)NSFCNET等重大項(xiàng)目,目前已開始基于NGN的軟交換技術(shù)在移動(dòng)和多媒體通信中的應(yīng)用研究。中興、華為等企業(yè)還推出了基于軟交換的NGN解決方案;在下一代互聯(lián)網(wǎng)研究上,中興、港灣網(wǎng)絡(luò)等推出的高端路由交換機(jī),可應(yīng)用于國家骨干IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè),以及大中型寬帶IP城域網(wǎng)核心骨干和匯聚。國內(nèi)公司還開始自行設(shè)

8、計(jì)高端分組交換定制ASIC芯片。我國已成為少數(shù)幾個(gè)能夠提供全系列數(shù)據(jù)通信設(shè)備的國家之一。下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)促進(jìn)我國高新技術(shù)的發(fā)展,以及對(duì)改造和提升我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的作用,對(duì)國家安全至關(guān)重要。從總體上看,我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跟隨國外發(fā)展,在技術(shù)選擇上缺乏系統(tǒng)研究,走過一些彎路,至今與國外仍存在較大差距。無論網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都尚有很大的發(fā)展空間。從全局著眼,應(yīng)不失時(shí)機(jī)地開展中國下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究、應(yīng)用試驗(yàn)、關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)。不能像第一代互聯(lián)網(wǎng)那樣,技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)都是外國的,給國家安全造成隱患。納米級(jí)芯片技術(shù)當(dāng)前,集成電路的發(fā)展仍遵循摩爾定律”,即其集成度和產(chǎn)品性能每1

9、8個(gè)月增加一倍,按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設(shè)計(jì)技術(shù)優(yōu)化的途徑繼續(xù)發(fā)展。自上世紀(jì)90年代以來,全球集成電路制造技術(shù)升級(jí)換代速度加快。當(dāng)前國際上CMOS集成電路大規(guī)模生產(chǎn)的主流技術(shù)是13Onm,英特爾等部分技術(shù)先進(jìn)的芯片制造公司已在用90nm進(jìn)行高性能芯片生產(chǎn)。2005年,美國AMD公司已開始量產(chǎn)90nm的高性能芯片,國際上對(duì)65nm技術(shù)的開發(fā)也已成功。伴隨130nm到90nm技術(shù)的升級(jí),考慮到擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和降低成本,大多數(shù)公司將使用12英寸替代8英寸硅基片,這也必將帶來半導(dǎo)體設(shè)備的大量更新。近年來我國一些先進(jìn)集成電路制造公司的崛起,使國內(nèi)集成電路制造工藝技術(shù)與國際先進(jìn)水

10、平的差距有了顯著的縮小,但整體水平仍與先進(jìn)國家相差23代。目前,我國集成電路設(shè)計(jì)公司年設(shè)計(jì)能力已超過500種,主流設(shè)計(jì)水平達(dá)到180nm,130nm技術(shù)正在開發(fā)中,90nm技術(shù)的研發(fā)也開始著手進(jìn)行。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看,我國集成電路已初步形成由十多家芯片生產(chǎn)骨干企業(yè)、十多家重點(diǎn)封裝廠、二十多家初具規(guī)模的設(shè)計(jì)公司、若干家關(guān)鍵材料及專用設(shè)備儀器制造廠組成的產(chǎn)業(yè)群體,設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝三業(yè)并舉的蓬勃發(fā)展態(tài)勢。以中科院計(jì)算所為代表的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在CPU研發(fā)方面所取得的新進(jìn)展,標(biāo)志著我國集成電路設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)能力,與國際先進(jìn)水平的差距進(jìn)一步縮小。目前我國芯片業(yè)大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、

11、勞動(dòng)保障、身份識(shí)別、防偽等領(lǐng)域,IC卡芯片所占比重一直占據(jù)芯片總體市場的20%左右。今后的IC是納米制造技術(shù)的時(shí)代,而納米級(jí)芯片技術(shù)是我國趕超國際的關(guān)鍵,它的成功將會(huì)是我國IC工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑和持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力,專家認(rèn)為應(yīng)優(yōu)先發(fā)展。中文信息處理技術(shù)包括漢字和少數(shù)民族文字在內(nèi)的中文信息處理技術(shù),是漢語言學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的融合,是一門與語言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、控制論、信息論、聲學(xué)、自動(dòng)化技術(shù)等多種學(xué)科相聯(lián)系的邊緣交叉性學(xué)科。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,中文信息處理技術(shù)已滲透到社會(huì)生活的各個(gè)方面。1994年,微軟開始進(jìn)入中文軟件市場,微軟的WORD把國產(chǎn)WPS擠出了市場,繼而Windows中

12、文版又把國產(chǎn)中文之星擠垮。微軟憑借其強(qiáng)大的優(yōu)勢地位,使國產(chǎn)的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的Windows、Office等占據(jù)了大部分的中文軟件市場,使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。經(jīng)過二三十年的努力,我國的中文信息處理,包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術(shù)已經(jīng)實(shí)用化,目前正在逐漸擺脫字處理”階段,處于向更高級(jí)階段快速發(fā)展的時(shí)期。包括中文的文字識(shí)別機(jī)和手寫文字識(shí)別、語音合成、語音識(shí)別、語言理解和智能接口等技術(shù)的研究已獲得進(jìn)展。中文的全文檢索、內(nèi)容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機(jī)器翻譯等技術(shù)也正在開發(fā)、研制,并取得了較大進(jìn)展,涌現(xiàn)了聯(lián)想、方正、四通、漢王、華建等公司

13、。隨著中國加入WTO與世界各國交流的逐漸擴(kuò)大以及網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的來臨,中文信息處理技術(shù)越發(fā)顯得重要,其自動(dòng)化水平的提高,將大大促進(jìn)我國科技、國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展,同時(shí)使中華民族的文化在信息時(shí)代得到新的發(fā)展。未來無疑應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)中文信息處理技術(shù)的研發(fā)投入與政策傾斜。人類功能基因組學(xué)研究20世紀(jì)末啟動(dòng)的人類基因組計(jì)劃被公認(rèn)為生命科學(xué)發(fā)展史上的里程碑,其規(guī)模和意義超過了曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅登月計(jì)劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其它重要微生物等50多種生物基因組全序列測定工作的完成,國際基因組研究進(jìn)入到功能基因組學(xué)新階段。功能基因組學(xué)已成為21世紀(jì)國際研究的前沿,代表基因分析的新階段。它是利用結(jié)構(gòu)基因組

14、所提供的信息和產(chǎn)物,發(fā)展和應(yīng)用新的實(shí)驗(yàn)手段,通過在基因組或系統(tǒng)水平上全面分析基因的功能,使生物學(xué)研究從對(duì)單一基因或蛋白質(zhì)的研究轉(zhuǎn)向多個(gè)基因或蛋白質(zhì)同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的研究,是在基因組靜態(tài)的堿基序列弄清楚之后轉(zhuǎn)入對(duì)基因組動(dòng)態(tài)的生物學(xué)功能學(xué)研究。從1997年迄今已發(fā)表的有關(guān)功能基因組學(xué)的論文數(shù)以千計(jì),其中不少發(fā)表在細(xì)胞自然科學(xué)等國際著名刊物上。目前功能基因組研究的重點(diǎn)集中在四個(gè)方面:一是基因測序技術(shù)研究。預(yù)計(jì)今后幾年內(nèi),測序技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展,特別是有一些重要的改進(jìn)將直接用于功能基因組的研究;二是單核苷多態(tài)性(SNP)以及在此基礎(chǔ)上建立的SNP單體型研究;三是基因組有序表達(dá)的規(guī)律研究。主要包括基因的深入鑒定

15、、基因表達(dá)與轉(zhuǎn)錄組研究、蛋白和蛋白質(zhì)組研究、代謝網(wǎng)絡(luò)和代謝分子研究、基因表達(dá)調(diào)控研究等;四是計(jì)算生物學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)研究。近幾年來,在國家063”計(jì)劃、國家重大科技專項(xiàng)等的資助下,我國功能基因組學(xué)研究取得了一系列進(jìn)展。中華民族占世界人口的1/5,有豐富的遺傳疾病家系資源,這是我國發(fā)展功能基因組研究的有利因素。十五”期間,我國參與國際蛋白質(zhì)組計(jì)劃、國際人類基因組單體型圖計(jì)劃,高質(zhì)量按時(shí)完成了項(xiàng)目中所承擔(dān)的21號(hào)染色體區(qū)域的任務(wù),建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關(guān)基因SNPs及其單倍型的數(shù)據(jù)庫的建設(shè),在國際一流雜志上發(fā)表了一批高水平學(xué)術(shù)論文,申報(bào)了一批國家專利,收集、保存了一批寶貴的遺傳資源,

16、并初步建立了遺傳資源收集網(wǎng)絡(luò)和資源信息庫的采集管理系統(tǒng),組建了一批國家級(jí)基地,培養(yǎng)了一支隊(duì)伍,建立了一批技術(shù)平臺(tái)。但總體而言,我國在功能基因組研究及應(yīng)用方面的原始創(chuàng)新成果數(shù)量較少,還不能為醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供足夠的知識(shí)和產(chǎn)品。未來研究重點(diǎn)包括:功能基因組研究。重點(diǎn)開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究;蛋白質(zhì)組學(xué)研究。蛋白質(zhì)組學(xué)是一個(gè)新生領(lǐng)域,目前還處于初期發(fā)展階段,仍有許多困難有待克服。我國應(yīng)選擇具有特色的領(lǐng)域開展研究;生物信息技術(shù)。我國的研究重點(diǎn)應(yīng)集中在生物信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、生物信息的開發(fā)、加工、利用及生物信息并行處理方面;生物芯片技術(shù)及

17、產(chǎn)品。通過微加工技術(shù)和微電子技術(shù)在固體芯片表面構(gòu)建的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞、蛋白質(zhì)、DNA以及其他生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的檢測。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、生化反應(yīng)芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點(diǎn)是高通量、微型化和自動(dòng)化。我國生物芯片研究緊跟國際前沿,它將對(duì)我國生命科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)診斷、新藥篩選具有革命性的推動(dòng)作用,也將對(duì)我國人口素質(zhì)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等作出巨大的貢獻(xiàn)。專家認(rèn)為,我國人類功能基因組學(xué)研究的研發(fā)水平比領(lǐng)先國家落后5年左右,若能高度重視,充分利用我國已有的技術(shù)和資源優(yōu)勢,未來10年我國可能實(shí)現(xiàn)人類功能基因組學(xué)研究的跨越發(fā)展。(星湖科技擁有50

18、%股權(quán)的上海博星基因芯片有限公司是國內(nèi)基因芯片行業(yè)投資規(guī)模最大的現(xiàn)代生物芯片高科技企業(yè),也是國內(nèi)唯一規(guī)模生產(chǎn)和供應(yīng)商業(yè)化基因芯片產(chǎn)品的專業(yè)公司,其核心技術(shù)具有世界領(lǐng)先水平。萬東醫(yī)療也是一只即將被納入清華系的個(gè)股,更值得關(guān)注的是其還有一個(gè)極富想象空間的生物芯片題材)蛋白質(zhì)組學(xué)研究隨著被譽(yù)為解讀人類生命“天書”的人類基因組計(jì)劃的成功實(shí)施,生命科學(xué)的戰(zhàn)略重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到以闡明人類基因組整體功能為目標(biāo)的功能基因組學(xué)上。蛋白質(zhì)作為生命活動(dòng)的“執(zhí)行者”,自然成為新的研究焦點(diǎn)。以研究一種細(xì)胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質(zhì)為特征的蛋白質(zhì)組學(xué)自然就成為功能基因組學(xué)中的“中流砥柱”,構(gòu)成了功能基因組學(xué)研究的戰(zhàn)略制

19、高點(diǎn)。目前蛋白質(zhì)組學(xué)的主要內(nèi)容是建立和發(fā)展蛋白質(zhì)組研究技術(shù)方法,進(jìn)行蛋白質(zhì)組分析。為了保證分析過程的精確性和重復(fù)性,大規(guī)模樣品處理機(jī)器人也被應(yīng)用到該領(lǐng)域。整個(gè)研究過程包括樣品處理、蛋白質(zhì)的分離、蛋白質(zhì)豐度分析、蛋白質(zhì)鑒定等步驟。自1995年蛋白質(zhì)組一詞問世到現(xiàn)在,蛋白質(zhì)組學(xué)研究得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。我國的蛋白質(zhì)組研究也在迅速開展,并取得了許多有意義的成果,中國科學(xué)家已經(jīng)在重大疾病如肝癌,比較蛋白質(zhì)組學(xué)的研究等方面取得了重要成就,在973”計(jì)劃的資助下,我國已經(jīng)開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術(shù)和蛋白質(zhì)組鑒定質(zhì)譜技術(shù)研究等。如何抓住國際上蛋白質(zhì)組學(xué)研究剛剛啟動(dòng)的時(shí)機(jī),迅速地進(jìn)入到蛋白質(zhì)組

20、學(xué)研究的國際前沿,是擺在我國生命科學(xué)研究發(fā)展方向上的一個(gè)重要課題。目前我國在該領(lǐng)域的研發(fā)基礎(chǔ)較好,只比先進(jìn)國家落后5年左右。蛋白質(zhì)組學(xué)屬科學(xué)前沿,專家建議結(jié)合我國現(xiàn)行的基因組研究及其他有我國特色或優(yōu)勢的領(lǐng)域開展研究,不要重復(fù)或追隨國際已有的工作,而應(yīng)走自己的路,未來10年內(nèi)有可能取得重大科學(xué)突破。生物制藥技術(shù)生物制藥被稱為生物技術(shù)的“第一次浪潮”,其誘人前景引起了全世界各國政府、科技界、企業(yè)界的高度關(guān)注。在過去的30年間,全球生物技術(shù)取得了令人矚目的成就。據(jù)美國著名咨詢機(jī)構(gòu)安永公司2004年和2005年發(fā)表的第十八和第十九次全球生物技術(shù)年度報(bào)告分析,2003年全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)營收達(dá)410億美元

21、。目前已有190余種生物技術(shù)產(chǎn)品獲準(zhǔn)上市,激發(fā)起投資者對(duì)生物技術(shù)股與融資的興趣。近20年來,我國醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)取得了長足的進(jìn)步,據(jù)中國生物技術(shù)發(fā)展報(bào)告2004統(tǒng)計(jì),我國已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的上市藥物達(dá)9種,重組人3-干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國家臨床研究批文,可用于較大規(guī)模高危人群的預(yù)防。但總體上與世界先進(jìn)水平相比還存在很大的差距,醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)品的銷售收入僅占醫(yī)藥工業(yè)總銷售額的75左右。為加快我國生物制藥技術(shù)的發(fā)展,今后的研究開發(fā)重點(diǎn)是:生物技術(shù)藥物(包括疫苗)及制備技術(shù)。圍繞危害人民健康的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治

22、與診斷,應(yīng)用基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程等技術(shù),開發(fā)單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質(zhì)藥物和基因工程疫苗,拓寬醫(yī)藥新產(chǎn)品領(lǐng)域;高通量篩選技術(shù)。目前,國外許多制藥公司已把高通量篩選作為發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個(gè)化合物,而超高通量篩選可每天篩選10萬多個(gè)化合物。隨著分析容量的增大,分析檢測技術(shù)、液體處理及自動(dòng)化、連續(xù)流動(dòng)以及信息處理將成為未來高通量篩選技術(shù)研究的重點(diǎn);天然藥物原料制備。目前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類患有3萬多種疾病,其中1/3靠對(duì)癥治療,極少數(shù)人能夠治愈,而大多數(shù)人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物,隨著科技的進(jìn)步,

23、人們自我保健意識(shí)增強(qiáng),對(duì)天然藥物的追求與日俱增。當(dāng)前世界各國都在加強(qiáng)天然藥物的研發(fā)。生物信息學(xué)研究在生命科學(xué)的研究中,以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)生物信息進(jìn)行儲(chǔ)存、檢索和分析,對(duì)基因組研究相關(guān)生物信息獲取、加工、儲(chǔ)存、分配、分析和解釋一一上世紀(jì)80年代一經(jīng)產(chǎn)生,生物信息學(xué)就得到了迅猛發(fā)展。其研究一方面是對(duì)海量數(shù)據(jù)的收集、整理與服務(wù);另一方面是利用這些數(shù)據(jù),從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。具體地講,生物信息學(xué)是把基因組DNA序列信息分析作為源頭,找到基因組序列中代表蛋白質(zhì)和RNA基因的編碼區(qū);同時(shí),闡明基因組中大量存在的非編碼區(qū)的信息實(shí)質(zhì),破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言規(guī)律;在此基礎(chǔ)上,歸納、整理與基因組遺傳信息釋放及

24、其調(diào)控相關(guān)的轉(zhuǎn)錄譜和蛋白質(zhì)譜的數(shù)據(jù),從而認(rèn)識(shí)代謝、發(fā)育、分化、進(jìn)化的規(guī)律。另外生物信息學(xué)還利用基因組中編碼區(qū)的信息進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的模擬和蛋白質(zhì)功能的預(yù)測,并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結(jié)合,闡明其分子機(jī)理,最終進(jìn)行蛋白質(zhì)、核酸的分子設(shè)計(jì)、藥物設(shè)計(jì)和個(gè)體化的醫(yī)療保健設(shè)計(jì)。生物信息學(xué)的發(fā)展已經(jīng)將基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算與模擬以及藥物設(shè)計(jì)有機(jī)地連接在一起,它將導(dǎo)致生物學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種科學(xué)文化的融合,造就一批新的交叉學(xué)科。科學(xué)家們普遍相信,本世紀(jì)最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時(shí)代,也是生物信息學(xué)蓬勃發(fā)展的時(shí)代。據(jù)預(yù)測,到2005年生物信息的全球市

25、場價(jià)值將達(dá)到400億美元。我國生物信息學(xué)研究起步較早。20世紀(jì)80年代末,國內(nèi)學(xué)者就在自然上報(bào)道了免疫球蛋白基因超家族計(jì)算機(jī)分析的工作。目前,多家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)也相繼成立了生物信息中心或研究所,各種原始數(shù)據(jù)庫、鏡像數(shù)據(jù)庫和二級(jí)數(shù)據(jù)庫也已經(jīng)逐步建立,同時(shí)我國還建立了相關(guān)的工作站和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)了與國際主要基因組數(shù)據(jù)庫及研究中心的網(wǎng)絡(luò)連接,開發(fā)了用于核酸、蛋白結(jié)構(gòu)、功能分析的計(jì)算工具以及蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發(fā)的基因預(yù)測等多種軟件。中國學(xué)者還運(yùn)用自主開發(fā)的電腦克隆程序,開展了大規(guī)模EST數(shù)據(jù)分析,建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術(shù),并在國內(nèi)外著名科學(xué)雜志

26、上發(fā)表了一系列論文,取得了引人注目的進(jìn)展,尤其在人類基因組基因數(shù)目的預(yù)測上獲得了與目前的實(shí)驗(yàn)事實(shí)相當(dāng)吻合的結(jié)果,在國際上獲得普遍認(rèn)可。農(nóng)作物新品種培育技術(shù)最近幾年,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生的巨大影響,已引起各國政府和科學(xué)家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域研究中最活躍的是育種技術(shù)一一應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行品種改良,創(chuàng)造更加適合人類需要的新物種,獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮,品種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻(xiàn)率將由現(xiàn)在的30%提高到50%。國際水稻研究所已經(jīng)培育出每公頃7500公斤的超級(jí)水稻,非洲培育出增產(chǎn)10倍的超級(jí)木薯。我國該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高技術(shù)研究取

27、得了一批創(chuàng)新成果:如植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞培育技術(shù)、秈稻的全基因組測序、花粉管通道轉(zhuǎn)基因方法等,使研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物新品種成為現(xiàn)實(shí)和可能。目前,已培育出畝產(chǎn)達(dá)到807.4公斤的超級(jí)雜交稻;2004年轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植面積已占全國棉花種植面積的50%左右;利用細(xì)胞工程技術(shù)培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計(jì)推廣1100多萬畝;植物組織培養(yǎng)和快繁脫毒技術(shù)在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。專家認(rèn)為,我國農(nóng)作物新品種培育的研發(fā)基礎(chǔ)較好,整體科研技術(shù)與國外處于同等水平,只要充分利用資源,發(fā)揮優(yōu)勢,很可能在該領(lǐng)域取得突破。納米材料與納米技術(shù)納米科技是上世紀(jì)末才逐步發(fā)展起來的新興科學(xué)領(lǐng)域,它的迅猛發(fā)展將在21世紀(jì)促使幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生一場革命性的變化。納米材料是未來社會(huì)發(fā)展極為重要的物質(zhì)基礎(chǔ),許多科技新領(lǐng)域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)提升也急需納米材料和技術(shù)的支持。近年來,科技強(qiáng)國在該領(lǐng)域均取得了相當(dāng)重要的進(jìn)展。在納米材料的制備與合成方面,美國科學(xué)家利用超高密度晶格和電路制作的新方法,獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線;法國科學(xué)家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅,實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米結(jié)構(gòu)生長過程中的形狀、尺寸、生長模式和排序的原位、實(shí)時(shí)監(jiān)測;德國科學(xué)家巧妙地利用交流電介電泳技術(shù),將金屬與半導(dǎo)體單壁碳

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