基因工程制药综述精选(九篇)

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第1篇：基因工程制药综述范文

关键词：生物制药 生物技术 行业发展

广义的生物技术药物包括，生物技术药物、生化药物、生物制品和基因组学药物。侠义的生物技术药物也称生物工程药物[1]，是指以基因重组技术为基础，借助生物化学、免疫学、微生物学等现代生物技术，或抗体工程、基因工程、细胞工程等现代生物工程手段，在分子、细胞或者组织、器官，以及个体水平进行设计操作，以达到发现、筛选药物分子靶标，或研制新型药物分子的目的等。

一、我国生物制药发展现状

我国生物技术制药起步比较晚，但经过多年来的发展，也具备了一定规模。当前，已经注册的生物技术类公司大约为400多家，其中，取得生物类药物试产或生产批文的企业占到了四分之一，并且主要分布在沿海经济发达省份，比如北京、江苏、浙江、上海、浙江、广东等地[2]。近十年来，我国生物制药发展迅猛，已经开发 出一大批新药特药，解决了过去通过常规方法不能生产，或生产成本过高的技术性难题，这些生物类药品上市后对于治疗心脑血管疾病、肿瘤，以及内分泌疾病，起到了非常好的治疗效果，且具有生物技术药物共有的特点，即靶向性好，副作用普遍低于传统药物。

但是不得不承认，我国现阶段的生物技术药物还处于相对落后的阶段，较之欧美等生物制药产业发达的国家相比，还存在各种各样的问题。虽然近些年在政策扶持力度、财政专项拨款上已经有了较大改善，但是制约我国生物技术制药的瓶颈依然存在，具体有以下几点；

1.新药研发不足

我国的药品研发，无论是化学药物，还是生物技术制药，实际上都存在很大程度的欠缺，与发达国家相比，始终处于劣势，而一些世界制药行业龙头企业，一般研发费用占到销售收入的20%以上[3]，无论从对研发的重视程度，或者实际的资金投入上，都是我国制药企业无法企及的。到目前位置，经我国监管部门批准上市的生物制药产品中，仅有重组人p53腺病毒注射液和IFN-α-1b，其余均为仿制药[4]。据预测，未来生物制药的市场将集中在单克隆抗体、基因治疗药物、疫苗、反义药物和可溶性蛋白等五个方面，其中仅单抗一项，目前处于临床试验期的产品约为100个，我国生物制药在研发上还有很大差距[5]。

2.融资渠道不畅

作为高新技术产业，以及医药行业的行业特点，决定了生物制药公司前期需要投入巨大的资本，因此，除了企业的资本积累，以及政府的财政资助外，融资问题就变得至关重要。行业发展初期，风险投资机构对生物制药的发展，发挥着极为重要的作用，但因为投资收益较少，或资金收回时间过长，近几年来风险投资的力度大幅减少，已由全面投资向重点投资转变[6]。

3.研发成果转化困难

近些年来，我国在生命科学领域的发展有目共睹，某些领域已经居于世界领先地位，然而，在科研成果的转化方面，我国较发达国家仍然有较大差距，这在生物制药方面尤其明显。据报道，我国生物制药行业的年销售总额不及默沙东的乙型肝炎疫苗的十分之一[5]。随着我国在生命科学领域的持续大力度投入，未来我国在生物制药领域的研发能力将大大加强，与此同时，加强研发成果的转化已成了迫在眉睫的问题。这就要求我们必须加强同世界先进企业的合作，引进国外先进的产业化理念和经验，尽快缩短我国生物制药产业同国际的差距。

二、生物制药技术的发展方向

1.加强新技术的产业化

将新技术从实验室研究转向产业化生产是科研的最终目的，只有将实验室技术转化为了生产力，才能最终服务和贡献于社会，推动人民生活水平的提升。如前所述，我国的生物制药技术还过于停留在实验室应用，不能有效地转换为生产力，或有效地开发出市场需要的产品，这不仅直接导致科研经费的浪费，也造成我国的生物制药的规模化生产跟不上实验室研发，导致整个产业的发展滞后[3]。推进生物制药技术的产业化，要求我国生物制药公司建立技术同盟，加强校企合作，形成优势互补，从而能够降低研发成本、加快产业化进程，并最终提高竞争优势。

2.改善企业的经营管理理念

2.1积极开拓海外市场，参与国际竞争。目前，市场上有多个生物药物专利即将到期，或已经到期，这对于国内生物制药企业开拓海外市场提供了非常难得的机会。

2.2建立生物制药行业协会，加强企业自我管理。通过行业协会的监督和沟通，有助于行业产品市场价格的稳定，有利于企业之间的有序竞争，最终达到健康发展，多方共赢的局面。

2.3我国生物制药企业无论在资金或者发展理念上，尚不具备源头创新的基础。因而，需要很长一段时间的过渡。在这期间，生物制药企业可以通过改善仿制药，以增添适应症，减少副作用，或开发新剂型来降低研发费用，和市场开发风险。

三、小结

我国生物制药产业具有起步晚，发展滞后的特点，但由于我国人口基数庞大，自然资源丰富，因而，对生物制药行业来说，仍然有着得天独厚的发展优势。市场是行业发展的根本动力，通过国内庞大市场的推动，我国生物制药产业仍然有着非常良好的发展前景。据分析，至2020年底，全世界60%的将来自生物技术[5]，再加上我国政府对生物医药领域不断加大的投资力度和政策扶持，未来我国生物制药产业将会成为推动国民经济发展的朝阳行业。

参考文献

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[3]杜方冬，罗爱静.我国生物制药现状及对策[J].中国现代医学杂志，2002，12（19）：103-105.

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第2篇：基因工程制药综述范文

【摘要】本文对生物制品和制药恒温室的设计及控制进行综述。

【关键词】恒温；设计；控制

生物制品是以基因工程、细胞工程、发酵工程等生物技术获得用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。生物制品一般可分为三大类：诊断用生物制品、预防用生物制品和治疗用生物制品。预防用生物制品包括疫苗（灭活疫苗和活疫苗）、类毒素（如破伤风类毒素）和γ -球蛋白（如破伤风、乙型肝炎特异γ-球蛋白）三类，均用于传染病的预防。生物制品按注册分类为已有国家药品标准的疫苗、改变给药途径的疫苗、采用国内已上市销售的疫苗制备的结合疫苗或者联合疫苗、DNA疫苗、未在国内外上市销售的疫苗、采用未经国内批准的菌毒种生产的疫苗（流感疫苗、钩端螺旋体疫苗等除外）、改变灭活剂（方法）或者脱毒剂（方法）的疫苗、扩大使用人群（增加年龄组）的疫苗、改变免疫剂量或者免疫程序的疫苗等。诊断用生物制品包括，包括细菌类、抗毒素类、免疫球蛋白诊断血清、病毒立克次氏体类、毒素类、荧光抗体、酶联免疫的酶标记制剂、放射性核标记的放射免疫制剂等。恒温是指用人工或自动控制方法保持温度值的恒定不变。本文对生物制品和制药恒温室的设计及控制进行综述。

1概述 

恒温室主要用于细胞和病毒的培养、药品有效期的测定以及玻璃器皿的干燥。生物制药是利用生物活体来生产药物的方法，主要工艺为发酵罐培养工艺和转瓶培养工艺。恒温室是生物制药关键设备之一。发酵技术常应用在能源工业、化学工业、医药工业、食品工业、环境保护等方面［1-4］。恒温室病毒培养的温度为三十四点五到三十五点五度，通常细胞培养的温度为三十六点五到三十七点五度。恒温室温度的精度、稳定性和均匀性直接影响制品的品质。为了确定药品的有效期通常采用加速性实验，这时需要加速稳定性恒温恒湿实验室。加速稳定性恒温恒湿实验室的环境参数为：温度三十七度到四十三度，相对湿度百分之七十到百分之八十。 

2恒温室的材料和结构 

现代化高标准的恒温室不提倡用土建的方法实现，一般使用使用各种型式的彩色保温钢板。土建恒温室易产尘，在长期高温使用中墙体容易开裂，而彩色保温钢板具有保温、防水、 耐腐、施工简便快捷、基础承载不高、节省工程综合造价、防震减灾等优点。恒温室设计包含着建筑设计、结构设计及工艺设计三大部分。

3 恒温室的加热设备和控制 

3.1加热设备

暖风机一种能发出暖风的设备，是带风机的通风和采暖的联合机组。暖风机主要由空气加热器和风机组成，空气加热器散热，然后风机送出，使室内空气温度得以调节。恒温室使用的暖风机通常为受控电加热暖风机，为保证精确快捷地控制恒温室温度。蒸汽暖风机、热水暖风机和电加热暖风机一般用在温度精度不高的烘房。恒温室使用的电加热暖风机有轴流式暖风机和离心式暖风机两种。轴流式暖风机体积小、送风量大、 产热量高等特点。轴流式暖风机主要缺点是出口风速低、 出口余压低。一般洁净室不采用轴流式暖风机主要是因为不适于安装高效过滤器。离心式暖风机是一种能输送大量热风的加热装置，便于在其前端增加空气过滤模块，扩展能力强。

3.2恒温室的控制 

3.2.1位式温度控制

位式温度控制是指当温度传感器探测到的室内温度达到或高于设定温度时，调节器(或控制器) 切断电加热元件(电阻丝)的电流；当室内温度低于设定温度时又继续给电热元件供电。由于在二位式控温中，只有通、断” 两种状态，其调节系统的过程是一个持续的等幅振荡，所以这种二位式控温的控制精度较低。位式控制温度波动较大， 不适于在高精度的恒温室使用。

3.2.2可控硅调压器温度控制

可控硅调压器根据室内温度的变化，无级调节电热元件上的电压，从而达到控制室内温度的目的。可控硅调压器温度控制器具有输出功率能连续调节、 无触点、控制精度高、寿命长和体积小等优点。可控硅调压器温度控制器适合恒温室的使用。

3.2.3 电子式温度控制器

电子式温度控制器（电阻式）是采用电阻感温的方法来测量的，一般采用白金丝、铜丝、钨丝以及半导体（热敏电阻等）为测温电阻。家用空调的传感器大都是以热敏电阻式。热敏电阻式精度高也适合恒温室的使用。

3.2.4蒸汽式温度控制器

蒸汽式温度控制器的工作原理：蒸气压力式波纹管的动作作用于弹簧，弹簧的弹力是由控制板上的旋钮所控制的。当室温上升至调定的温度时，毛细管和波纹管中的感温剂气体膨胀，使波纹管伸长并克服弹簧的弹力把开关触点接通，停止加热，直到室温又降至设定的温度时，感温包气体收缩，波纹管收缩与弹簧一起动作，将开关置于开启位置，使加热器开始加热。以此反复动作，从而达到控制房间温度的目的。蒸汽式温度控制器精度较低不适合高精度的恒温室使用。

3.2.5精密温度控制器

精密温度控制器具有控温精度高、操作简单方便、内置报警蜂鸣器、选配 WIN-CT?温度控制系统专用软件、通讯功能强大、超温时自动鸣响、全量程万能输入、适合各种温度传感器、可进行50段可编程曲线控温、可轻松实现远程控制等特点。精密温度控制器适合高精度的恒温室使用。

4 洁净恒温室 

恒温室的洁净级别应与其相应的工艺要求一致。由于恒温室构造和使用的特殊性，一般采用室内空气自循环的方法来实现空气净化。可采取室内放置空气自净器和在暖风机出风口处加装高效过滤器等方式。在做验证时以下几个指标由为重要：温度控制精度的测试、温度控制均匀性的测试、尘埃粒子的测试、菌落数的测试。

参考文献

［1］董玫 ,郭芳 ,刘秀书 ,张永健 ,王永利 ,王谦. 六味地黄发酵液的抗瘤和减毒作用［J］现代中西医结合杂志 2002, (18) . 

［2］马田田. 纤维素酶用于中药提取的初步研究［J］中草药 1994, (03) . 

［3］马桔云,赵晶岩,姜颖,于喜水. 纤维素酶在黄连提取工艺中的应用［J］中草药 2000, (02) .

第3篇：基因工程制药综述范文

关键词：干扰素；上呼吸道感染；儿童

1资料与方法

1.1一般资料 我院将 2014年1月～5月间住院治疗的145例小儿急性上呼吸道感染患儿随机分为治疗组和对照组。治疗组75例，对照组70例，治疗组75例患儿中，男40例，女35例，平均年龄2.9岁；对照组70例患儿中，男 35例，女35例，平均年龄3.1岁；患儿入院前病程均控制在3d以内；两组患儿临床表现均有发热、流涕、咳嗽；咽部充血、扁桃体肿大及咽后壁可见滤泡增生；咽腭弓可见疱疹破溃；部分上腭可见溃疡等症状。两组患儿在性别、年龄、病情严重程度上差异均无显著性，具有可比性。

1.2人选标准 ①年龄在4个月～12岁；②急性起病病程

1.3方法 按常规应用止流涕、止咳、高热时口服布洛芬退热，不应用抗生素，嘱患儿多饮水或增加补液量。治疗组：按患儿年龄差异给予不同剂量的干扰素（商品名：赛若金，由深圳科兴生物工程有限公司生产）：肌注重组干扰素a 1b 10 万u・kg-1・d-1疗程根据患儿病情轻重情况治疗3d。对照组：给予利巴韦林（利巴韦林注射液 重庆迪康长江制药有限公司生产）10～15mg・kg-1・d-1，加入葡萄糖静滴，1次/d，连用 3d。

1.4疗效评价 本试验中观察指标为发热天数、咳嗽时间、扁桃体肿大分度、口腔咽腭弓疱疹及疱疹恢复情况和血常规白细胞计数及分类。疗效判定参照《诸福棠实用儿科学》诊断标准：显效：用药 12～48h后体温恢复正常，咳嗽、流涕、咽腭弓疱疹等临床症状明显好转或消失；有效：体温48～72h内恢复正常，咳嗽、 流涕、咽腭弓疱疹等临床症状好转； 无效：体温在72h内仍未恢复正常，咳嗽、 流涕、咽腭弓疱疹等症状无改善。

2结果

两组疗效比较见表 1。

治疗组显效率 66.9%，对照组显效率 23.1%，两组显效率差异均有极显著性（P值均

3讨论

急性上呼吸道感染，简称上感俗称"感冒"，是小儿最常见的疾病。它主要侵犯鼻、鼻咽和咽部，常诊断为"急性鼻咽炎、急性咽炎、急性扁桃体炎"等，也可统称为上呼吸道感染，急性上呼吸道感染约有90%以上是由病毒感染引起。

干扰素是人体在外源性或内源性有生物作用下产生的一种具有广谱抗病毒活性低相对分子糖蛋白，不能直接灭活病毒，而是通过诱导细胞合成抗病毒蛋白（AVP）发挥效应。干扰素首先作用于细胞的干扰素受体，经信号转导等一系列生化过程，激活细胞基因表达多种抗病毒蛋白，实现对病毒的抑制作用。抗病毒蛋白主要包括2′-5′A合成酶和蛋白激酶等。前者降解病毒mRNA、后者抑制病毒多肽链的合成，使病毒复制终止，同时可以调节免疫反应以及细胞生长和分化，所以抗病毒效果比一般药物强而持久。

本资料显示，治疗组经重组人干扰素a1b治疗，和对照组相比，患儿平均退热时间、咽充血及咽腭弓疱疹消退消退时间均有明显缩短，差异有非常显著性（P

3.1儿科抗病毒治疗 病毒可以引起儿科多种感染性疾病，严重威胁小儿健康。我国已采用预防接种来减少病毒性感染的流行，如甲乙型肝炎、麻疹、 风疹、水痘、 腮腺炎等发病也有不同程度的减少，特别是乙脑疫苗的开展，大大减少患儿的患病率及死亡率。近几年来又不断出现新的病毒，如冠状病毒、甲型流感病毒等均造成不同程度的流行，对小儿的健康和生命带来新的威胁，抗病毒治疗的重要性十分明显 。

3.2 从小儿发病率来看，其常见病和多发病是呼吸系统疾病，其中病患率最高的是急性上呼吸道感染，病毒是主要病原，在儿科疾病治疗中抗病毒治疗就显得极为重要。现目前我国滥用抗生素情况比较普遍，盲目大量使用抗生素，忽略抗病毒治疗。据调查资料：90%的上呼吸道感染病原是病毒，但98.5%的门诊处方使用抗生素，其中80%使用的抗生素没有明确指征或根本不是适应证，仅有1/3是单独或合并使用抗病毒疗法。

综上所述，目前我国严格控制使用抗生素，病毒性感染疾病使用干扰素，可以减少滥用抗生素，在儿科有广泛的应用。

参考文献：

[1]王梅.小儿急性呼吸道感染的病源学研究[J].中国儿童保健杂志，2003，11（2）：117-118.

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第4篇：基因工程制药综述范文

高新技术产业投资已成为推动我国经济增长的重要动力之一。风险投资大多是投向新创的高新技术企业，各个阶段与环节都存在不确定性因素，只要投资过程中有一个环节出现问题，就会导致整个投资项目失败，因此风险投资一般存在较大风险。如果能在投资前或运营中比较准确地预计风险并加以有效控制，就可大大减少盲目投资或经营不善造成的损失。生物制药产业就是把以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物工程技术应用于药物制造领域的产业。生物制药产品在诊断、预防、控制甚至消灭传染病，保护人类健康、延长人类寿命等领域具有独特的优势。目前世界上6O以上的生物技术成果都应用于医药行业，用以开发特色新药或对传统医药进行改良。

生物制药行业已成为当前最活跃、发展最快的行业之一，吸引着世界各国的风险投资机构纷纷投巨资开展生物制药领域的研究和生产。我国生物制药行业经过近2O多年的发展，行业整体水平迅速提高。生物制药产业是我国乃至世界上高新技术产业中发展最迅速的产业之一，具有诱人的投资前景和巨大的投资潜力。作为技术高度密集的高新技术行业，生物制药产业对技术的要求比较高，其发展需要巨额资金投人，因此，对该行业的投资风险进行评价尤为重要。目前影响我国生物制药产业投资风险的因素主要有技术因素、市场因素、财务因素、管理因素和其他方面的因素。我国各地区的经济发展水平存在差距，这在一定程度上导致我国各省(自治区、直辖市)的生物制药行业发展水平不一样，各省(自治区、直辖市)生物制药行业上市公司所面临的投资风险也不一样。作为投资者，应该选择哪些生物制药上市公司进行投资?鉴于此，本文在全国范围内选择了15家生物制药行业上市公司，将其作为研究样本，对其投资风险进行综合评价，以期为风险投资家选择投资风险小的上市公司提供参考依据。

2文献综述

关于高新技术项目投资风险评价，国内外文献大多集中于对评价指标体系中的各指标进行描述方面，很少有文献对风险因素指标进行更深入的理论化探讨和整合。MacMillan_】等构建了27项投资风险评价标准，并将其分为五大类，即企业家个人素质与经验、产品特色、市场特征、财政补偿情况和投资人员构成。其分析表明，五大类评价标准中有10项最常使用的标准被认为是评价投资风险所必须要有的，而这10项中有6项标准与企业家的个人素质与经验有关。通过分析这些标准，他们总结出6种类型的风险，即竞争风险、筹资风险、投资风险、管理风险、执行风险、领导者风险。Meredith等认为风险分为市场风险和技术风险两大类；Fired与Hisirehc。]从美国的硅谷、波士顿和西北地区各选择了6位著名的风险投资家，采访了其投资决策过程，通过实证调研得出15个基本评估标准，分为战略思想、管理能力和收益三个方面。风险企业所处的发展阶段不同，其总体特征也不同，评估其投资风险的方法与侧重点也应不同，相应的评价指标也不同。

然而，早期风险投资评估决策过程却忽视了评价指标的阶段性。Hall和Hoferl_4J以及Boocock和Woods_5]的研究有了质的进步，他们认识到风险投资项目的评价指标具有阶段性，即在风险投资评估决策的不同阶段所使用的评价指标应不相同。总结国外关于风险投资评价研究，可见研究内容往往集中于从风险投资者的角度对投资项目进行风险评价，其关注的重点一般是企业家素质、市场风险、技术风险、财务风险等；在设计评价指标时，没有考虑行业因素，没有进行专业细分，没有对不同行业的风险特点加以区分，投资项目的专业特性和专业风险不能准确地被反映在指标体系中。

近年来国内学者也对高新技术项目投资风险进行了研究。例如：宋逢明等将投资风险分为过程风险与环境风险；林艳珠[7将投资风险分为技术、经济、市场、社会、环境、资信等方面的风险；毛荐其等_8将投资风险分为社会政治风险、法律风险、经济风险、金融与投资市场风险、技术风险、生产风险、管理风险、财务风险、市场风险和其他风险；蔡建春_9]把风险投资评价指标分为技术风险指标、市场风险指标、环境风险指标、管理风险指标及流动性风险指标五大类。总体来看，以往国内外研究的侧重点不同，具有以下特点：第一，大部分研究是从某个角度出发对投资风险的影响因素进行研究，对环境因素、项目因素分析得多，而对创业投资公司内部的管理考虑不够，创业投资公司内部的管理，特别是人力资源管理存在较大问题，它是影响投资风险的重要因素；第二，不同的行业有不同的特点，适合多数高新技术风险投资项目的投资风险评价指标体系可能没有考虑到生物制药行业的风险投资项目的特殊性；第三，在投资风险因素评价体系中，每个因素对投资风险的影响程度不同、作用大小不同，而以往研究很少针对各因素的重要性程度给出结论。

生物制药行业具有高投入、高风险、回收期较长的特点，这使得风险投资者们在加强金融风险管理的呼声下倾向于对处于成长期、扩张期甚至成熟期的生物制药企业进行投资。此外，由于生物制药行业属于高技术行业，一般的风险投资机构缺乏具有该领域知识背景的投资专家，因此风险投资者也趋向于对产品和市场相对明朗的企业进行投资。对生物制药行业的投资属于高科技风险投资的种，在我国仍处于发展的初阶阶段，其行业投资决策很难通过分析大量的历史样本数据来产生。目前对于生物制药企业的风险投资，大多以行业经验作为投资评价依据，在风险评价方法的选择上，以往多数文献选择层次分析法进行评价。笔者对投资风险评价时没有沿用以前的方法，而是利用数理统计学中的主成分一聚类分析法对我国生物制药企业的投资风险进行比较和排序。

3指标及样本选取

考虑到影响我国生物制药业投资风险的因素主要有技术因素、市场因素、财务因素和管理因素，同时参考国内外文献中的高新技术产业投资风险评价指标，并遵循可行、可比的原则，本文选取8个指标作为投资风险评价指标，见表1。本文选择技术人员占比和大专及以上学历员工占比两个指标来反映样本公司的技术水平和管理水平。若两者较高，说明该样本公司相对其他样本公司而言具有较高的技术水平和管理水平，进而认为样本公司具有较好的投资前景，其投资风险较小。本文用每股净资产、每股收益、投资报酬率以及净利润增长率这4个指标反映公司的盈利能力，这些指标值较高，说明收益较高，进而认为该样本公司的投资风险较低。本文用流动比率和速动比率两个指标反映公司的偿债能力，并认为偿债能力好的企业的投资风险相对较低。鉴于我国各地区生物制药业的发展水平不一，本文遵循科学、系统的原则，在华东地区、华南地区、东北地区选择了15家生物制药行业的上市公司作为研究样本，这15家上市公司包含了主营、兼营生物制药的医药公司。

4主成分一聚类分析的原理和基本步骤

1)主成分分析原理。主成分分析法是一种将多个变量化为少数几个综合的新变量的多元统计分析方法，其中心思想是将数据降维，以排除众多信息共存中相互重叠的信息。其基本思路是，将原变量进行转化，并使少数几个新变量成为原变量的线性组合，且这些变量要尽可能多地表征原变量的数据结构且不丢失信息l_l。

2)聚类分析原理。聚类分析是一种建立分类的多元统计分析方法，它能够根据样本数据的诸多特征，按照样本在性质上的亲疏程度，在没有先验知识的情况下，对样本个体进行分类。类内部的个体在特征上具有相似性，不同类的个体在特征上存在较大的差异性。

3)基本步骤。(1)对15家生物制药上市公司的数据进行标准化预处理；(2)对15家生物制药行业上市公司进行聚类分析；(3)对投资风险评价指标进行主成分分析；(4)计算15家样本公司的综合评价得分并排序。

5生物制药行业上市公司投资风险评价

5．1数据标准化处理

本文选取我国15家生物制药行业上市公司2010年12月31El的数据进行研究，数据来源于财经网和各公司的财务报表，见表2。在进行分析前，对原始数据做标准化预处理：使各变量的均值为0、方差为1，以消除原始变量量纲不同对分析结果产生的影响。标准化后的数据(见表2)具备可比性，并遵从正态分布规律。

5．2聚类分析

应用SPSS17．0软件，利用标准化后的样本数据对上市公司进行聚类分析，得到图1所示的聚类图。图1为纵向显示的冰挂图，从图1中可知：当聚类类数为3时，海王生物所在列的冰柱单独为一体，据此可确定海王生物为一类；千金药业和东阿阿胶所在列的冰柱连为一体，据此可确定这两家上市公司属于一类；其他12家上市公司所在列的冰柱连为一体，据此可确定这12家上市公司属于一类。聚类结果说明多数样本公司的投资风险存在相似性。

5．3投资风险评价指标的主成分分析

利用SPSS17．0软件的因子分析功能，可得到标准化数据的相关矩阵，然后利用EXCEL软件计算相关矩阵的特征值，并选取特征值大于1的特征根(见表3)。其中，成分F、F。、的特征值依次为3．137、2．032、1．343。其中，F。解释了原始变量总方差的39．211％，其累计方差贡献率为39．211；F。解释了原始变量总方差的25．406，其累计方差贡献率为64．616；F。解释了原始变量总方差的16．784，其累计方差贡献率为81．401。由于这3个成分共解释了原始变量总方差的81．401，因此认为用这3个综合评价指标来反映原始变量的信息是可行的，可将这3个成分作为主成分。采用方差最大法对成分载荷矩阵进行正交旋转，利用SPSS17．0软件得到的旋转后的成分载荷矩阵见表4。从表4可以看出，每股净资产、每股收益、投资报酬率、净利润增长率在成分F上的载荷较高，F可以反映公司的盈利水平；速动比率和流动比率在成分F上的载荷较高，成分F可以反映公司的偿债水平；技术人员占比和大专及以上学历员工占比在成分上的载荷较高，成分F。可反映公司的管理水平和技术水平。运用EXCEL软件计算得到成分F1、F2、的特征值3．137、2．032、1．343所对应的特征向量分别为(一0．23174，一0．16657，0．72506，0．77439，1．17819，一1．62505，3．804597，10．1446)、(0．30062，0．21550，0．18393，0．63272，0．84319，一0．41822，一4．24888，一l1．74109)、(0．20642，0．62546，一0．08907，0．07465，0．24453，0．74004，2．54385，6．12489)。利用式(1)确定主成分F1、F2、的综合评价值，分别记为y1、、y3。式(1)中，C为成分F1、F2、F3的特征值所对应的特征向量；X是标准化的数据矩阵。以各特征值贡献率为分配系数l_1，计算得到各样本公司的综合评价指标值y，计算结果见表5。Y—CX。(1)从表5所示的单个成分得分来看：就成分F的得分而言，千金药业和东阿阿胶两家公司的得分最大，说明这两家公司的盈利水平相对最高，海王生物的得分最小，说明海王生物的盈利水平相对最低；就成分F。的得分而言，千金药业和东阿阿胶这两家公司的得分仍最大，说明这两家公司的管理水平和技术水平相对最好，海王生物的得分最小，说明海王生物的管理水平和技术水平相对最低。

5．4综合评价得分

利用式(2)计算得到各类生物制药行业上市公司的综合评价得分，计算结果见表6。其中，F为各类中各样本公司的评价指标值，为各类中的样本公司个数。F一(F1+F2+F)。从表6可以看出，第一类(海王生物)的综合得分为一6．586006，原因是海王生物的盈利水平、管理水平和技术水平均相对最差，因此其投资风险相对最大；第二类的综合得分为6．26440，原因是千金药业和东阿阿胶的盈利水平、管理水平和技术水平均相对最好，因此其投资风险相对最小，风险投资者可考虑将其作为理想的投资对象；第三类的综合得分为一0．45092，说明其他12家样本公司的投资风险不大。

第5篇：基因工程制药综述范文

关键词：生物工程；三轮驱动；导向式；培养模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）38-0007-05

“十三五”是我国产业结构重要调整和升级时期，改革过去以大量耗用生态资源的粗放型增长方式，转变为以科技为先导优化产业结构[1]。目前生物产业成为世界各国竞相抢占的战略性位点，但现阶段我国该产业层次低、技术创新不够、高层人才缺乏，成为限制产业调整和升级发展的瓶颈，培养高层次复合技术型创新人才迫在眉睫[2]。生物工程应用领域广泛，该学科专业主要培养在生物技术和工程领域能进行产业化工程设计、生产、管理及新技术研究、新产品开发的工程技术人才[3]。作为人才培养摇篮的高校，理应紧跟市场需求，调整人才培养方案，培养行业所需人才。湖北民族学院地处武陵山区腹地――恩施，是湖北少数民族地区唯一一所高校。恩施气候适宜，良好的生态环境使其具有丰富的硒和中草药等资源，被誉为世界硒都和华中药库，但工业经济薄弱，工科人才严重缺乏，严重制约当地资源的合理开发利用及经济发展。地方高校办学的宗旨应服务地方经济发展，为行业发展提供技术支撑。本研究以湖北民族学院生物工程专业为实例，以国家产业结构调整为契机，结合学校和地方实际，以校企“双轨”联合培养为基础，重点探索民族院校生物工程专业“三轮驱动”导向式人才培养模式的建设目标和方案，改革调整专业发展思路和定位，整合利用地方和企业的各种优势资源，为民族地区的经济和社会发展输送竞争力过硬的应用型、复合型、技能型优秀工程技术人才。

一、“三轮驱动”导向式人才培养改革模式的建设目标

按照“终身教育”的大框架，紧密结合“卓越计划”和“校企双轨”培养计划来设计和发展。改革基本思路：以“三轮驱动”人才培养为主线，让本专业学生真正能够实现“进校有门、毕业有岗”，最终形成“职业对接、能力本位”的复合实用型人才培养模式。“三轮驱动”即为：根据学科特征，在生物工程学科整体框架内，因材施教、分流培养，依据学生个性发展需求的实际情况，将学生分流成三轮驱动方向培养。第一轮驱动为“卓越计划”，旨在培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量生物工程技术人才。掌握生物科学和工程技术基本理论，具有生物技术及其产业化的科学原理、生物工艺技术过程和工程设计等方面的知识，能在生物技术与工程领域从事生物工程产品生产、工艺设计、生产管理和新技术研究、新产品开发的应用型工程技术专门人才[4]，使其在今后的生物工程领域起骨干和引领作用，为国家走新型产业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，对提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用；第二轮驱动为“攀登计划”，以培养大学毕业后进入更高层次继续学习深造的学术研究人才为核心，注重生物工程专业知识的深厚、学生自学能力、科学研究能力及创新能力的培养，为成为高层次生物工程精英人才奠定坚实的基础。第三轮驱动为“阳光计划”，以培养生物产业职业技能“胜任型”的应用性人才为核心，可承担生物工程领域的广谱类技术和管理人才，培养适应社会经济发展需要。

二、“三轮驱动”导向式人才培养改革模式的建设方案

生物工程专业“三轮驱动”导向式人才培养模式总体建设思路是：以突出“校企双轨联合培养”、“地方性”为特色，与时俱进，坚持以产业结构重要调整和升级对新型工程人才的要求为市场需求导向，深入落实科学发展观，整体设计、分步实施、强化能力地稳步推进改革进程。注重学生的全面发展，强调理论与实践并重，突出创新创业精神与能力培养，倡导以学生为本，充分尊重、重视学生个性，坚持三轮驱动导向，培养学生工程素质、工程意识、工程实践能力[5]。

（一）基于“三轮驱动”培养模式，修订人才培养方案，定制“菜单式”培养规格

1.构建“校-企、校-地对接、能力本位”的人才培养方案。依据“三轮驱动”培养模式，坚持以服务为宗旨、就业为导向的质量观，通过与地方相关行政管理机构和企业达成共识，以恩施地区的硒产业和生物制药产业为实践应用特色，全面修订培养方案。突出生物工程的“工科应用性”，紧紧围绕提高学生的工程意识、专业技能、专业基础知识等工程素质和工程能力的实效性，以“卓越计划”为核心，将学生培养成能在生物产业从事工程设计、生产、管理和新技术研究及产品开发的“重实践、强能力、高素质”的复合应用型高级工程技术人才。

2.定制、推行“菜单式”人才培养模式。生物工程是21世纪极具影响力和竞争力的专业，同时也是技术更新快、具有复合性和跨学科性的高科技行业。结合地方、学校特色，顺应目前中国产业改革发展趋势，以校企联合培养为基准，按“三轮驱动”人才培养目标，定制各驱动人才所必须达到的知识、素质和能力等结构的“菜单式”培养规格，实施照单管理，分类分流培养和评价。“卓越”计划菜单：知识结构：在掌握宽厚的生物学基础理论基础上，进一步掌握生物工程技术相关理论与技能，包括数理化、工程、电子技术等的基础知识，生化、分子、细胞、遗传、微生物等生物学的基础专业知识，发酵、酶、细胞、基因、生物分离、工程设备、生物工艺等生物工程的专业知识，除此外学习经济、企管、法律等的行业所需的专业能力发展知识；素质结构：业务素质、身心素质、工程素质和科研素质、正确的价值取向、团队精神、现代信息素养等；能力结构：知识能力和专业能力，工程实践能力，强化企业学习和国际交流过程，重点培养学生的工程实践能力、工程创新思维及工程管理能力。即：生物工程与技术领域从事生产、管理、设计和新技术、新产品开发等专业基础能力，正确的价值判断能力、交流沟通管理能力、信息处理能力，了解当代生物工程发展动态和应用前景，具有较强的专业综合能力和专业拓展能力；能独立进行生物技术产业化项目可行性论证、生物工程上游技术研究、生物工程工艺和设备设计、生物制品分离纯化工艺和设备的设计、生产工艺运行管理与监察、生物制品质量监控等专业发展能力。

“攀登”计划菜单：培养规格上强化生物工程专业知识结构和科学研究能力结构两个模块，强调生物工程知识的学习掌握、生物工程实验能力、科学研究能力、自学能力和创新思维的培养。

“阳光”计划菜单：培养广谱应用性人才，能胜任生物工程领域或其他相关职业的工作，以“广基础，宽口径”为基本原则，强化“基础性、实践应用性”。在专业知识技能、开发创新能力等多方位的训练要求上，相对于前两份菜单主要体现在降低规格的要求，为职业奠定广泛的基础。

（二）基于“三轮驱动”培养模式，优化课程体系和教学内容

1.优化课程模块设置。生物工程是以基因工程、细胞工程、蛋白质工程和发酵工程等生物技术为基础，化工技术为手段，生物技术研究成果为对象，产业化为目标，进行科研开发为基本任务的工科。“三轮驱动”培养模式的课程体系打破传统的单一性，实施多元化，突出“因材施教、分流培养”的三轮驱动功能，以模块化课程体系为基本模型，以全面实施学分制和弹性学制作为运作载体，推进课程改革，构建“专业知识平台+专业技能平台+职业素养平台+职业技能平台+综合能力及素质平台”的课程教学体系。

专业知识平台：主要是基础平台知识、生物学基础知识、生物工程专业知识、专业能力发展知识体系。参照国家教育部的规划，设置生物工程专业主干课程模块、适当的专业基础课程以及专业方向的基础课程模块。为“卓越”工程师计划人才，增设工程素养的主干课程、基础课程、方向课程模块，同时为“攀登”人才，加设生物工程专业知识的高级课程模块。

专业技能平台：三驱动人才所需的生物工程实验技能、信息技术和计算机应用技能。

职业素养平台：生物工程产业所需的良好道德风范。

职业技能平台――卓越工程师所需技能；综合能力及素质平台――职业生存必要的能力和素质。学科专业课程系列主干课程模块体现宽口径、厚基础，突出培养学生自学能力的功能；基础课程模块体现“高、精、新”，突出培养学生思考探究能力的功能；选修课程模块要有足够的广度与深度，要融入前沿知识，体现学科的综合交叉，突出其提高学生科学素质、培养学生初步科研能力的功能。

专业选修课程模块化。在加强双基的同时，为增强专业的适应性，增加适应地方经济发展需要的植物硒资源开发利用和生物制药方向的相关选修课程专业课同时开设任果蔬加工与保鲜、食用菌栽培、特色植物开发与利用等农学类课程以及市场营销学、质量管理学等经管类的任意选修课程，拓宽学生的专业知识面和就业渠道。

2.优化课程教学内容。对于学科专业和拓展课程系列中的课程模块，按课程群对教学内容进行优化整合，注重科学性与系统的完整性，同时又要避免单科教学周期长和课程间的交叉与重复；内容分层次，以实用够用为度，根据培养目标的要求，对专业基础课程进行科学合理的有机综合，突出教师精讲的“核心内容”，“一般内容”则在教师指导下让学生自学钻研，使知识成为培养学生科学素质和探索学习的能力的载体；在教学内容整合的基础上修定教学大纲，并附课程考纲。充分依托行业和企业优势，不断深化教学改革，积极拓展产教结合、校企结合的培养模式，实践一条校企全程合作进行人才培养的全新途径和方式。

（三）基于“三轮驱动”培养模式，加强师资队伍建设

师资队伍建设为专业建设之根本。生物工程专业将按照“稳定、培养、引进”的建设思路，稳定、培养现有教师、适当引进高学历人才，借智企业卓越工程师等措施，走内涵发展道路，采用“内引外联”、“请进来，走出去”的方式，一方面，聘请企业优秀人才担任本专业兼职教师或产业教授[6]，另一方面，鼓励学校教师通过博士服务团、青年教师进企业等湖北省教师培养项目，选派教师深入企业、政府管理部门等实践锻炼，与企业、行业接轨，打造“双师型”教师队伍。以教学团队建设为推动力，以活动为载体，鼓励、扶持团队教师，特别是青年教师积极参加团队研讨课、学科带头人和骨干教师示范课等活动，促使普通教师向优秀教师转变，优秀教师向名师转变；强化对青年教师培养的各种措施，不断完善青年教师汇报课、说课、课件制作等一系列教育教学技能竞赛，促使其快速成长；积极开展教学研究，组织团队成员努力申报各类教研项目，以研究促发展，鼓励教师参加国内外教学研讨会；以学科责任教授、教学责任教授及课程责任教师为骨干，抓好业务建设，鼓励教师采用双语教学，设计制作适宜自身课程特色的教学电子资源，积极投入到微课、慕课教学模式探索，按学科群组织科研与教学结合的教师学术梯队，开展学术研究与教学研究，使集体智慧与个人特长得到充分发挥，形成本专业特色的学术风格，搭建教师快速成长的平台，提高整体教学水平。

（四）基于“三轮驱动”培养模式，改革教学方式方法，强化教学资源建设

1.建立差异化教学方式和手段，促进学生自主学习。根据现代人才观、质量教学观，生物工程专业必须打破传统单纯知识传授式的教学方法，教师应当用各种方法调动学生的学习积极性，激发学生的潜能和钻研兴趣，留出足够的知识空间与学习时空让学生自主思考、探索，发展个性、智能和综合能力。而教师则应组织学生充分讨论、交流，起指导者和引领者作用。因此，教师应灵活选用多种教学方法和手段，重视分层次教学，开放教学时空，打破完全的45分钟课堂制，堂内外、校内外结合，传统媒体和新媒体手段的结合，将教师主讲、学生研讨、学生、启发、程序教法等有机结合，积极尝试启发讨论式、案例式、虚拟式、研究式、总结式等教学方法，完成教学目标。对于双基类课程主要采用差异化教学方式和手段。差异化主要体现为：根据课程性质的不同教法的差异化和三驱动人才培养规格的不同对学生学习要求的差异化。生物工程专业课，内容基本是集理论、方法与技术于一体的综合性课程，根据“三轮驱动”培养目标及不同课程的特点，选用不同的最优教法，如与制药相关的课程采用案例教学、生物化学与分子生物学采用启发式教学或混合法。在专业选修课教学时，结合学生个体能力水平、兴趣风格等的差异，综合运用差异化教法，区别调整教学内容，灵活采用班级、小组、课外、个别和兴趣教学等多种组织形式，教学形式多样化，时空开放化，重视不同个体的个性特征和认识特性，分层次教学，实现学生整体发展基础上的个体优化。

对于专业技能和实践技能类课程，以“任务驱动法”作为教改重点。任务驱动法教学，能为学生提供体验实践和感悟问题的情境，围绕任务展开学习，以任务的完成结果检验、总结学习过程，改变学生的学习状态，充分调动学生学习的主动性。在教学过程中以学生为主体、教师为主导、任务为主线、如何确定任务为核心，解决任务为关键。以三轮驱动人才培养规格的菜单为依据，以“任务驱动法”进行技能类课程的教学。该教学分四个阶段实施。第一个阶段为“照单配药”。即创设情境、研究论证确定任务阶段，由专业技术骨干和课程责任教师组成团组，参照三菜单的人才培养规格，确定三个层面各自具体的教学任务，形成可行性任务报告。第二阶段为“服药”，即教学实施阶段，学生首先按自身实际情况，选择确定自己的学习任务，然后以明确的任务为驱动，进行自主学习、协作学习。第三阶段为“药效”。即教学效果评价阶段，以学生自评、互评、师评三方共评的方式验证任务的完成情况，3方评价为基准，确定学生的成绩。第四阶段为“调药”。即修正、完善阶段，对前三阶段的教学实践进行全面评估，修正、完善该教学模式。

2.进一步加强教学资源建设。充分利用校企资源互补，用两种教育教学资源优化教学，特别是实践教学，共建技能培养基地，改革教学内容，减少验证性、单元性实验，增加综合性、设计性和反映现代科技成果内容的研究型、自主式实验，突出学生中心地位，形成以自主式、合作式、研究式为主的学生学习方式，加大开放实验力度，激发学生实验兴趣，在建设好已有的实习实训、创新基地的基础上，进一步与联合培养单位、大中型生产企业等单位的合作，建设多层次的顶岗实习和创新基地。加强毕业论文的规范化管理，进一步加大实验类和基础教育研究类论文选题比例。强化毕业论文与创新性实验相结合，让学生尽早进入毕业论文工作，提升学生的创新能力。针对大学生的就业意向，结合教师的科研课题、企业的产业发展项目以及大学生创新基金项目等，有计划地组织学生进行创新实践。通过在实地顶岗实习和实践的过程中，培养学生的实际操作能力。

（五）基于“三轮驱动”培养模式，打造“阶梯式”实验实践教学模式

阶梯式实验实践教学模式具体从教学内容和质量要求二方面展开，教学内容的阶梯式指将学生的技能以数字台阶来量化训练，规划好每一台阶学生应达到的标准，由低到高，逐级达标，逐级上升，直至到达目标层，完成培养目标。质量的阶梯式指“三轮驱动”人才在每台阶教学成绩的要求规格各异，实现真正意义上的分类教学管理。

生物工程专业实践教学遵循由浅入深、循序渐进的教育规律，构建一体化多层次的实验教学体系，形成循序渐进、前后衔接、交叉渗透，由单一到综合，自主设计至研究开发四个层次的实验教学课程体系。对低年级学生首先通过理论教学建立学科的系统概念，在实验教学体系中以过程认知教学为主，通过大量的基础实验（以演示性实验、验证性实验为主），使学生对学科有初步的感知、掌握基本仪器的使用及基本实验方法，训练其基本技能，培养学生科学、规范的研究习惯与方法。第二层次：在第一层次的基础上增加专业课程的学习，逐步减少实验教学体系中演示性、验证性实验的比例，同时加大综合性、设计性实验的比例。此时，学生在掌握了一定基础知识和专业知识的基础上，加上实验课程对学生的综合能力、创新能力的训练力度加大，作为进一步的措施和发挥，一方面学校向学生开放实验室，鼓励学生自主创新，逐步接触科学研究；另一方面，学校可以组织学生到校外的教学基地去见习，让学生熟悉专业学科在实际生产中的应用及整个生产流程。第三层次。主要针对高年级学生，这类学生对专业知识有相当程度的掌握，主要教学目标为在基本实验技能、方法的基础上，促进科学思维和创新能力的提高，强调基础性、综合性、设计性实验相结合，全面培养学生的综合能力，因此在实验教学当中可以适当穿插跨课程甚至是跨学科的综合性大实验，促使不同课程间的知识融合；同时，进一步增加设计性实验的比例，培养学生的创新精神和创新能力。学生在有一定科研基础训练的情况下，专业导师进一步引导学生学习科研论文的写作方法，鼓励学生在课余时间广泛涉猎相关专业的科研论文，关注学科的发展，完成综述，尝试将设计性实验或实验室开放所完成的实验课题形成论文，并鼓励学生积极发表，完成从基础、专业知识积累到专业实践训练的过渡。第四层次：此时，学生进入实习阶段，通过校内校外、专业实习毕业实习等多层次的实习，毕业论文（设计）等综合实验环节，充分培养学生分析、解决问题的能力和实验能力。此阶段，学校各级实验室向学生开放、充分利用教学基地的资源来完成毕业论文（设计）将是工作的重点。通过该层次的训练，学生不但能体会自身知识、能力如何在科学研究和生产实践中得到应用与发挥，而且完成了学以致用的过渡，也了解了学科。生物工程专业实践内容包括工程基本技能（细胞工程、酶工程、基因工程、发酵工程、生物分离工程、生物反应工程）、化工设备设计基础（工程制图）、然或人工构建的分子、细胞或组织实现产品化的中、下游过程技术和工程技能等[7]。

精心设计实验项目，强化学生的实践动手能力：保留经典实验项目，淡化课程界限，整合相关实验教学内容，夯实基础实验技能。经典实验项目有利于学生学习基本实验技能，有些经典项目大多会设置在不同的实验课程中，如“分光光度计的使用”这一经典实验项目在“生物化学”、“发酵产品分析”等实验课程中都会设置，为避免资源浪费，按照课程的先后，将其整合到生物化学实验中，通过强化练习，学生的这一基本实验技能得到了巩固，为后续实验内容的选择拓展了空间；结合恩施药物和硒资源的生物工程产业发展动态，将科研成果融入到教学中，如将天然产物的提取、分离、纯化、改性、应用等课题研究成果应用于生物化学等课程的实验教学中，不仅使学生掌握了基本实验技术，而且对学生专业操作技能进行全面训练，加深了专业理论与实践的联系，有助于培养学生综合性、系统性地应用所学知识和技能解决实际问题的能力。特别是对于“攀登”人才的培养，强化科研和创新能力，不仅在教学质量的要求规格上高于另两类人才，而且应积极引导他们尽早跟着相关导师作参与课题的研究。

质量的阶梯式即：按照三驱动人才培养目标，制定每一台阶各类人才不同的达标规格，实现真正意义上的分流管理培育。

（六）基于“三轮驱动”培养模式，改善相应的评价体系和教学管理制度

以现有的教学管理队伍为基础，推行教学工作的目标管理，发挥专业团队的作用，加强对日常教学过程管理：一步完善和修订现行的教学管理制度、教学环节基本规范和要求、教学质量标准和管理体系、教学质量监督和评价体系。改革课程考试方式，依课程性质，丰富和完善课程考试形式，笔试可采取试卷、小论文、论述、调研报告等形式，口试可以演讲、口述、辩论等形式，技能类可以是动手操作、设计制作作品等等；进一步完善课程评价体系和评价办法，打破完全的课堂45分钟制度；建立开放实验室管理制度和先进的实验教学管理模式，为学生探索性、综合性、开放性实验和毕业论文搭建平台。充分调动专业团队在教学管理、教学研究中的积极性。教师按专业课程群组成教学改革与实践责任小组，负责教学内容的整合，课程教学大纲的修定，教材的评审选用，教学方法与教学手段的现代化改革等；成立专业建设指导委员会，加强专业教学标准建设。由教学责任教师组成专门责任小组，负责国内外高校教学改革信息的调研，负责师资队伍培养建设规划的制定与实施，领导小组定期检查各责任小组的工作进展，组织责任小组之间的工作交流与研讨；对于子目标任务所获得的成果，及时组织学校内专家组进行评估鉴定。特别注意提炼专业建设过程中的创新点和突破点，注重成果在教学实践中的推广应用；运行并完善学科专业学生管理的导师制，建立每个学生系统全面的大学4年成长档案，促使每位学生准确定位自己的驱动人才类型，按菜单规格完成自己的学业。

参考文献：

[1]张敏，李尊华，刘小文，等.生物工程专业课程体系构建的研究与实践[J].广州化工，2013，41（17）：202-203.

[2]张超，张健，侯茂，等.生物工程专业高素质复合型应用人才培养方案初探[J].安徽农业科学，2011，39（18）：11343-11345.

[3]王宗成，刘小文，张敏，等.以就业为导向的生物工程专业人才培养模式探索与实践[J].科技资讯，2014，12（20）：231-233.

[4]张连营，朱新军.应用型本科院校生物工程专业人才培养模式[J].现代企业教育，2014，（18）：136-137.

[5]赵世光，薛正莲，杨超英，等.应用型生物技术专业人才培养模式的改革与实践[J].高师理科学刊，2015，（2）：47-48.

第6篇：基因工程制药综述范文

[关键词]质量评价； 快速检测； 酶联免疫检测； 胶体金免疫检测试纸条

[Abstract]The quality evaluation of traditional Chinese medicine can be divided into two aspects， effectiveness and safety. The existing methods for evaluating the quality of traditional Chinese medicine（TCM） are mostly based on the testing instruments， which can not meet the practical needs of simple， rapid and on-site in production and life. Immunoassay， characterized by simple， rapid， sensitive， specific， low-cost and high-throughput， is widely used in the fields of clinical diagnosis， environmental pollution monitoring， food safety testing， and other fields. In recent years， immunoassay technology has been gradually applied in the field of quality control of TCM， involving quantitative detection of effective components of TCM， detection of harmful substances in TCM， and detection of exogenous pollutants in TCM. This paper summarizes the principle of the wide application of ELISA and colloidal gold immunostrip technology and its application in quality evaluation of TCM， this technique has a good application prospect in the field of rapid detection of the quality of TCM. In this paper， the principles of the widely used ELISA and colloidal gold immune test strip technology as well as their application in quality evaluation of TCM were reviewed， and the results showed that this technique had a good application prospect in the field of rapid detection of the quality of TCM.

[Key words]quality evaluation； fast detection； ELISA； colloidal gold immune test strip

中药有效性和安全性是中药质量评价的2个重要标准。化学成分是中药发挥疗效的物质基础，其中又以指标性成分的含量高低作为中药质量控制及品质优劣评价的重要指标。近些年来，随着中药野生资源的大量减少，及基于对中药质量稳定性和可控性的需求，中药栽培品逐渐成为中药市场的主要来源。在中药的栽培管理过程中，农药的大量使用导致农残偏高，加上栽培环境污染或加工方法不当引起的重金属超标；存储不当引起的细菌、真菌污染以及中药中自身存在的有毒、有害物质均影响到中药的用药安全。

随着中药质量标准和消费者健康安全意识的提高，无论是生产者还是消费者都希望获得一种简单、快速、高通量、现场化的检测方法来评价所用中药的质量及安全性。目前，针对中药材的质量和安全性评价应用最多的仍是基于仪器分析的技术手段，如高效液相色谱、气相色谱、质谱、色谱-质谱联用技术等。仪器分析具有灵敏度高、精密度高、重现性好、易于标准化等优点，但无法满足简单、快速检测的要求。免疫检测技术是基于抗原与抗体的特异性反应而建立的，对抗原或抗体实现定性定量检测的方法。免疫检测技术具有样品用量小，操作简单，检测快速，检测成本低廉，高通量及易于现场化等优点。目前在中药研究领域中应用最多的免疫检测方法有适用于高通量快速定量检测的酶联免疫检测吸附试验（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）以及适用于现场快速检测的免疫胶体金试纸条技术（gold immunochromatography assay，GICA）。

1 免疫检测技术

1.1 抗原

中药成分种类繁多，根据化合物相对分子质量大小通常可分为2类，一是大分子物质，如蛋白质、氨基酸、多糖类（淀粉、纤维素、植物凝集素等）；另一类是小分子物质（相对分子质量小于5 000），如黄酮类、有机酸类、生物碱类、皂苷类、萜类、蒽醌类物质等。从免疫学的角度来讲，大分子物质既具有免疫原性又具有反应原性，属于完全抗原，而小分子物质只具有反应原性而不具有免疫原性，无法刺激动物产生免疫应答，属于半抗原。中药中小分子物质占到90%以上，为了制备抗体和建立相应的免疫检测方法，需要将小分子物质与蛋白质载体相结合制备成完全抗原。人工抗原的合成方法主要是基于小分子化合物的活性基团来选择，如针对羧基多采用碳二亚胺法、活泼酯法、琥珀酸酐法；氨基多采用戊二醛法；糖基可采用高碘酸钠法；酚羟基可采用混合酸酐法；芳香氨基采用重氮化法等。廖国平[1]、赵宁毅[2]等对中药成分半抗原的制备方法、原则、佐剂和载体的选择以及完全抗原的鉴定方法等均做了详细介绍。

1.2 抗体

根据抗体的来源及应用不同，可将抗体分为多克隆抗体（pAb）、单克隆抗体（mAb）、基因工程抗体3种。多克隆抗体通常是从致敏后的动物血液中分离血清直接使用，或进一步纯化后得到，但仍有较多杂蛋白。单克隆抗体是指由一个B细胞分泌的，性质均一、灵敏度高、特异性强的抗体，通过杂交瘤细胞技术获得。基因工程抗体是指利用重组DNA及蛋白质工程技术对编码抗体的基因按不同需要进行加工改造和重新装配，转染适当受体细胞后表达的重组抗体分子。目前，在中药研究领域中以多克隆抗体和单克隆抗体应用较多。多克隆抗体制备周期短，获取方法简单，但抗体的性质不均一，批次间差异明显，抗原消耗量大。相比之下，单克隆抗体则灵敏度高、特异性强、性质均一且可以大量制备，是抗体制备的主流趋势。

2 ELISA在中药质量快速评价中的应用

ELISA是一种将抗原抗体的特异性结合反应与酶的高效催化反应相结合，从而实现对抗原或抗体的定性定量检测的方法。ELISA是一种固相检测方法，在中药有效成分的检测中以检测小分子化合物的间接竞争法应用最为广泛，其基本原理见图1。

2.1 ELISA在中药品质优劣评价中的应用

中药的品质评价既包括真伪鉴定也包括品质优劣评价。ELISA用于药材真伪鉴定可通过特异性物质的有无来判断，属于化学鉴定范畴，但由于寻找真伪鉴定特异性物质难度很大，因此ELISA在药材基原鉴别中的研究及应用较少。品质优劣评价多是检测质量控制指标性成分的含量高低，属于定量检测。ELISA检测技术具有操作简单、检测快速、灵敏度高、高通量等优点，弥补了HPLC检测技术的不足，为药典中指标性成分的快速检测提供了补充。ELISA的技术优势使药材监管更加方便快捷，马丽玲等[3]利用ELISA检测方法，对10份广州市售柴胡药材中的柴胡皂苷A进行含量测定，发现其中3份样品不合格，整个检测过程仅需2 h，较HPLC大大提高了检测效率。Zhang等[4]通过建立的木犀草苷ELISA检测方法，可有效区分山银花与金银花中木犀草苷的含量高低。目前，已有10多味中药材，20多种化学成分的抗体及ELISA检测方法的报道，其化学成分种类及相应的检测范围信息见表1。

2.2 ELISA在中药安全性评价中的应用

2.2.1 有毒成分及有害成分 随着生活质量的提高，消费者对养生中药的需求量不断增加，且更关注中药的安全性。影响中药安全性的因素主要有中药内源性的有毒、有害物质和外源性的农药残留、重金属污染、染色剂污染及真菌毒素污染等。有毒物质本身也是有效物质，但是如果存在不合理用药便会对人体造成伤害，如马钱子中的番木鳖碱；乌头中的乌头碱类成分等。Kido等[27]制备了乌头碱类成分的单克隆抗体，并建立了ELISA检测方法，其检测范围为100～1 500 mg・L-1，该方法应用于乌头中乌头碱的检测与HPLC检测结果相关系数在0.9以上，为川乌的质量控制及临床安全用药提供了新的检测方法。有害物质是指与药物治疗效果无关的，对人体有害的一类物质，如细辛和天仙藤中的马兜铃酸A。南铁贵等[11]通过碳二亚胺法合成了马兜铃酸A的完全抗原并制备了抗马兜铃酸A的单克隆抗体，所建立的ELISA检测方法IC50为1.9 mg・L-1，通过ELISA检测马兜铃酸A含量可有效区分木通与川木通。

2.2.2 真菌毒素类 中药在生产、储存等过程中易产生一些真菌毒素，如S曲霉毒素（AF）、赭曲霉毒素、T-2毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、伏马毒素、桔青霉素、展青霉素等，对人体具有毒性，需加强控制。2015年版《中国药典》对19种中药中的AF含量做了明确限定，即每1 kg中药含AFB1不得过5 μg，AFB1，AFB2，AFG1和AFG2的总量不得过10 μg，对其他毒素尚未做出明确限量规定。高效液相色谱法和液质联用技术具有专属性较强，重复性较好，假阳性率较低，可以实现多成分同时检测等优点，被选为药典AF检测的指导方法。

ELISA凭借其具有高灵敏度，高特异性和适宜大批样品集中检测等优势在中药AF检测中应用较广。梁月秋等[31]利用ELISA检测了37种中药材和22批中成药AFB1污染情况，结果中药材和中成药的AFB1污染比例分别达到了92%，86%。李汶等[32]采用同样方法对30种中药材和7个品种20多个中成药样品进行了AFB1含量检测，发现所有样品均存在不同程度的AFB1污染，且含量均超过5 μg・kg-1。果实种子类中药由于富含油脂，在储藏过程中易引起真菌污染，张爱婷等[33]对13种果实种子类中药的AFB1含量进行了检测，结果显示益智仁和薏苡仁中AFB1含量超标，ELISA在整个检测过程中呈现出操作简单、快速、高通量、适用于复杂基质检测等优点，检测效果良好。陈建民等[34]比较了AF的薄层色谱检测法、ELISA检测法和免疫亲和柱净化-高效液相色谱（ICA-HPLC）检测法，认为ELISA检测技术可发展成为AF快速检测技术。但在其研究中发现ELISA检测结果与ICA-HPLC检测方法相比AFB1的检出量明显偏高，具体原因可能是ELISA试剂盒所用的抗体存在一定交叉反应，特异性不够；再者，不同检测基质差异显著且成分较为复杂，可能存在一定的基质干扰。因此，制备高亲和力高特异性的抗体是ELISA检测技术的关键。部分有关AF抗体总结见表2。

2.2.3 农药残留 随着自然资源的不断枯竭及中药需求量的不断增大，人工栽培品成为中药市场的主流，尤其是近十多年中药材规范化生产概念的提出和《中药材生产质量管理规范（GAP）（试行）》的出台大大提高了中药材的栽培种类和栽培面积，郭兰萍等[41]系统回顾了中药材规范化生产10年来的成果、存在的问题，并提出了改进意见。在中药的栽培过程中，为防治病虫害及去除杂草，农药的使用频率及使用量不断提高，导致农药残留现象普遍存在，严重影响中药材质量。王丽丽等[42]分析了我国中药农药残留的特点，指出有机氯农药残留最多，有机磷和拟除虫菊酯类农药次之，氨基甲酸酯类农药残留极少。目前，农药残留的检测方法主要有薄层色谱法（TLC）、高效液相色谱法（HPLC）、液质联用技术（LC-MS）、气质联用技术（GC-MS）等。ELISA检测技术凭借其超高的灵敏度（ng-pg级）和高通量检测的优势在食品农药残留检测中应用较为广泛。高宏斌等[43]综述了免疫分析技术在拟除虫菊酯类农残检测中的应用；李卫霞[44]、武中平[45]等总结了部分国内外关于食品中杀虫剂、杀菌剂、除草剂和生物调节剂等农药残留ELISA检测技术的文献报道，均可为中药材农残的检测提供参考。

2.2.4 重金属 重金属污染问题严重影响了药材质量，同时威胁到临床用药安全，因此我国药典已对铅、镉、砷、汞、铜等5种重金属含量做了限量规定。药材生长环境污染、药材自身富集作用以及生产加工过程中的带入污染均会引起中药重金属污染，吴亚东等[46]检测了17种常用中药材饮片中的5种重金属含量，17种药材均存在重金属超标的现象，且以镉含量超标尤为突出。2015年版药典中重金属的检测方法采用比色法，此外还有紫外分光光度法、HPLC、电耦合等离子体质谱法、火焰萃取法、原子吸收法、分子荧光法、等离子发射光谱法、免疫检测法等[47]。目前，基于特异性抗体的重金属ELISA检测方法多用于食品（粮食、蔬菜）检测及环境监测（土壤、水），在中药材基质检测中的应用较少。5种重金属离子中，以镉离子研究最为广泛，砷离子研究最少，见表3。

3 胶体金免疫色谱技术在中药质量快速评价中的应用

胶体金标记抗体技术是以胶体金颗粒为示踪标记物或显色剂，应用于抗原抗体反应的一种新型固相免疫标记技术。发展至今，已广泛应用于光镜、电镜、流式细胞仪、免疫转印、体外诊断等众多领域。1962年，Feldherr和Marshall首次介绍了胶体金作为一种电子显微镜水平的示踪标记物；1971年，Faulk等将胶体金引入免疫化学，此后该技术在生物医学领域应用广泛；1990年，Beggs等用免疫色谱技术检测孕妇尿液HCG，实现了早孕诊断的免疫学快速检测技术，即胶体金免疫色谱法。

3.1 胶体金标记抗体

胶体金是指呈胶体状态，大小均匀的金颗粒，根据金颗粒大小（1～100 nm）及金浓度不同显橘红色至紫红色。胶体金的制备通常采用化学还原法，基本原理是氯金酸（HAuCl4）在还原剂作用下聚合成一定大小的金颗粒，其表面带有大量负电荷，产生的静电排斥力使其在水中保持稳定的胶体状态，故称胶体金。在范德华力作用下，胶体金与抗体发生非特异性结合，使抗体呈红色但并不影响抗体的生物活性。

3.2 胶体金免疫检测试纸条

GICA是将胶体金标记抗体技术与纸色谱技术相结合的一种定性/半定量检测方法。免疫色谱试纸条是以硝酸纤维素膜为载体，滴加在膜条一端的待测液体利用微孔膜的毛细管作用慢慢向另一端渗移，在此过程中发生相应的抗原抗体反应并通过胶体金的颜色判定结果。试纸条是胶体金标记技术在免疫色谱中应用的一个重要形式，其组成分为样品垫、胶体金标记物吸收垫（载有金标抗体）、硝酸纤维素膜和吸水纸。小分子物质检测原理同ELISA，均为竞争法，见图2，当在试纸条样品垫滴入待测提取液后，在毛细管作用下，溶液沿试纸条扩散，至胶金垫时发生抗原抗体特异性结合，至硝酸纤维素膜上包被抗原线（检测线，T线）时包被抗原c待检抗原竞争结合金标抗体，至第二抗体（对照线，C线）时，金标抗体与二抗结合。在C线出现红线的前提下，根据T线是否出现红色进行判断。如果样本中待检测物质含量大于一定的浓度，T线不显色，结果为阳性，反之，T线显红色，结果为阴性；如果C线不出现红色，则说明试纸条失效。

3.3 GICA在中药品质优劣快速评价中的应用

GICA具有灵敏度高、特异性强、样品处理简单、轻便易携带、检测快速（检测时间5～15 min）、检测成本低、结果肉眼可辨等优点，近10年来逐渐应用于中药活性成分的半定量检测，并在中药现场快速检测方面具有较好的发展前景。日本学者Putalun团队较早应用此技术，并先后制备了检测番泻苷A和番泻苷B（检测限为125 mg・L-1）[58]、甘草酸（检测限250 mg・L-1）[59]、人参皂苷Rg1和人参皂苷Rb1（检测限为2 000 mg・L-1）[60]、积雪草苷（检测限12.5 mg・L-1）[61]、桑皮苷A（检测限2 mg・L-1）[62]的胶体金免疫检测试纸条，应用于中药材及中成药的检测。国内研究较少，2006年，Zhao等[63]制备了甘草酸胶体金免疫色谱试纸条（检测范围20～50 mg・L-1），通过自来水浸泡甘草样品30 min即可实现甘草酸的半定量检测，整个过程操作简便快速。南铁贵等[64]在人参皂苷Re单克隆抗体的基础上，制备了人参皂苷Re胶体金免疫色谱试纸条（检测限为200 mg・L-1），自来水浸提人参样品30 min后，试纸条检测10 min即可实现人参的真伪优劣鉴定，且鉴定结果与ELISA结果一致，无假阳性或假阴性结果出现。

3.4 GICA在中药安全性评价中的应用

GICA灵敏度通常在纳克及皮克级别，且使用方便，技术水平要求不高，易于推广，在临床医学（兽医临床）检测、食品安全、农兽药残留等领域应用广泛，尤其是食品安全方面的真菌毒素检测和农药残留检测均可借鉴用于中药材或中成药的检测。杨英等[65]利用胶体金标记抗AFB1单克隆抗体，并组装制备了免疫色谱试纸条用于23份莲子样品AFB1的检测，其中6份样品结果呈阳性，所有样品经UFLC-MS/MS确证后证实试纸条无假阳性和假阴性结果。王宇婷等[66]就胶体金色谱技术在包括真菌毒素、农药残留、重金属污染、抗生素残留等外源性有害物质快速检测中的应用做了详细介绍。徐超莲等[67]总结了胶体金免疫色谱法在食品天然存在的危害物质检测中的应用研究进展。

4 总结与讨论

随着生活质量的提高，消费者对健康及食品安全关注度越来越高，中药不仅是治病救人的药物，同时还以保健品，药食同源的食材等诸多身份呈现给广大消费者。由于中药野生资源的匮乏，环境污染，中药栽培与生产过程中的带入污染等因素导致中药质量屡屡出现问题，因此中药质量的监测不应仅局限在药材监管部门和制药企业，更应该推广到广大的消费群体。所以，建立一种操作简单、使用门槛低、无仪器依赖且易于推广使用的中药质量现场快速检测方法是十分必要的。

ELISA检测法和GICA检测法分别作为高通量检测和现场快速定性/半定量检测技术在中药质量控制领域的应用逐步展开，在方法建立过程中应注意以下几点。①根据中药质量控制的要求不同建立方法：《中国药典》中的质量控制指标有些为不同类成分（如金银花中的绿原酸、木犀草苷），有些为同一类成分总和（如大黄中的蒽醌类成分）。对于绿原酸的含量测定，绿原酸的结构类似物种类多，含量也较高，由于抗体往往存在一定交叉反应，所以对检测结果会有影响，这就要求抗体的特异性越高越好；对于大黄中的蒽醌类成分，抗体交叉反应高，则可一次完成5种成分的总含量检测，无需制备各个成分的抗体，减少了成本与检测时间，所以抗体的特异性不需要太高。②配套提取方法的建立：中药基质复杂，无关化学成分可能会影响目标成分检测结果的准确性，加上“快速检测”的目标需求，建立待检成分的快速提取方法也是整个快速检测体系中的关键环节。③方法稳定性：免疫检测方法易受试剂、材料、环境等因素影响，尤其是抗体易失活。如何保证抗体的活性及方法的稳定性是需要亟待解决的问题，也是方法实现大面积推广的前提。④试纸条定量检测：目前胶体金试纸条多用于定性、半定量检测，开发便携式、微型化、自动化化的试纸条定量检测仪是未来的发展趋势。⑤中药材基原鉴定：基于化学成分的免疫检测技术在中药材基源鉴定中较难实现，核酸试纸条可提供一个有效途径。

免疫检测技术为中药质量优劣及安全性评价提供了简单、快速、高通量、现场化的检测方法，优势显著，应用前景广阔。

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