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我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪今年1月成功产下的11头猪崽中,又有2头猪崽被确认具有绿色荧光遗传特征,从而使这窝猪崽中“荧光猪崽”总数由2头增加至4头。郭俊峰 摄
东北网4月24日讯 未来20年是全球生物产业发展的关键时期,许多国家政府纷纷采取重大举措,加速本国生物产业发展,力争在未来的国际竞争中抢占制高点,我国政府也制定了生物产业发展的相关政策。在发展生物产业上,黑龙江省的优势何在?我们面临怎样的发展机遇?如何尽快实现由技术向产业的跨越?
基础优势篇
优势明显 大有可为
黑龙江省发展生物产业在人才、资源和研发基础等方面,拥有大多数省份无法比拟的优势。根据省发改委和省科技厅的初步构想,黑龙江省将结合自身的资源优势和科技优势有选择地发展生物产业,重点在生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保领域选择最具潜力和竞争优势的方向进行重点突破,争取在“十一五”末构建具有黑龙江省鲜明特色和竞争优势的生物产业
哈兽研自主创新研制出的禽流感疫苗及防控配套技术,在举世瞩目的禽流感阻击战中起到了中流砥柱的作用。如今,哈兽研又成功研制了“禽流感、新城疫重组二联活疫苗”,首次实现一种疫苗同时预防两种家禽重大烈性传染病,成为我国有效抗击禽流感的新型“杀手锏”。
东北林业大学在全国率先克隆出3头东北民猪和3头绿色荧光蛋白转基因猪,并得到了稳定的后代,标志着我国转基因猪生产技术逐步成熟。
省农科院通过多次基因重组、累加、互补等遗传效应,集中了国内外多个优秀资源的优良基因,培育出高产优质大豆绥农14,以其高产、稳产、优质、抗病,适应性广等优势大面积推广,获得了国家科技进步二等奖。
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这些令龙江人备感自豪的高新技术成果,采用的核心技术拥有一个共同的名字——生物技术。
*保障——资源得天独厚
现代生物技术是以生命科学为基础,利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系。研究生物技术的前提是拥有大量的生物资源。据了解,发展生物能源,既能控制环境污染,减轻对石油资源的依赖,同时又能推动农业产业链的发展。而生物能源主要以淀粉质生物,如粮食、薯类、作物秸秆等为原料。
在动植物资源方面,黑龙江省具有得天独厚的优势。目前,全省大豆种植面积达5000万亩以上,产量占全国的40%;水稻种植面积3500万亩以上,产量占全国粳稻产量的1/3;玉米种植面积5200万亩以上。全省有高等植物2532种,野生脊椎动物599种。年产各种农业秸秆5600万吨,薪炭林900万吨,林业废弃枝桠、木材加工等剩余物至少4000万吨。
黑龙江中医药大学副校长王喜军介绍,黑龙江省中药资源丰富,全国42个国家一、二、三类重点保护动植物中药材中,有1/3的品种资源在黑龙江省。据统计,全省拥有中药材物种856种,其中植物类818种,动物类34种,矿物类及其它类4种,主要分布在大、小兴安岭以及长白山系张广才岭地区。野生北药资源十分丰富。中药材种植、养殖品种达40多种,主要产品有人参、龙胆、黄柏、刺五加、五味子等。目前,全省有药材保护区36处,保护面积5.9万亩,市场收购总量在1万吨左右。
这些丰富的资源都是黑龙江省发展生物产业的有利保障。
*技术支撑——先进技术不断涌现
黑龙江省通过科技立项支持生物技术的基础研究、应用研究和产业化前期等,2001年至2006年共支持生物技术项目1978项,经费总额达45949万元。在引导资金的扶持下,使黑龙江省在生物疫苗、生物制药、生物农业、生物能源等领域涌现出一大批在国内外达到领先水平的生物技术。
年初,哈尔滨工业大学任南琪教授及课题组完成的“乙醇型发酵生物制氢技术”荣获国家技术发明奖二等奖。氢气是一种清洁能源,燃烧后完全转化成水,不污染环境;作为燃料,氢气的能量转化效率是汽油的两倍;更重要的是,氢气是一种区别于石油、煤炭等传统能源的可再生能源。但利用废水等制造氢气的技术难度大,生产成本高昂,氢气制造过程实际上就是细菌吞入有机废水吐出氢气的过程。传统生物制氢技术要求催化细菌只能是一种,并且纯度必须达到百分之百,所以生物制氢只能在实验室里进行。氢气也就只能作为一种贵族燃料,无法真正普及应用。任南琪经多年研究,发现了一大类新的细菌,这些细菌不仅可以在氢气制造中起到良好的催化作用,而且对环境条件要求很低。任南琪说:“这种生物制氢技术不需要很高的纯度,只需要产生氢气的细菌将近百分之二十,就可以比国外传统技术的产氢量高出很多。”这个新发现打破了生物制氢产业化的技术瓶颈。技术门槛的大大降低,使原先只能在实验室里实现的生物制氢过程,现在由普通技术人员在污水处理厂处理污水过程中就能完成,并且生产成本降低了三分之一。这项技术为氢气的工厂化生产和大规模应用奠定了基础。
此外,在生物能源领域,黑龙江八一农垦大学、东北农业大学等拥有一批国际先进的利用畜禽粪便、秸秆等农业有机废弃物资源化技术成果,使黑龙江省农业有机废弃物资源化研究处于国内领先水平。
在生物疫苗领域,黑龙江省在全国占据特殊地位,具有明显的优势和核心竞争力。据哈兽研所长孔宪刚介绍,在中国工程院开展的我国二十世纪重大工程技术成就的评选中,全国动物医学领域评出的四大成就“马传染性贫血驴白细胞弱毒疫苗、猪瘟兔化弱毒疫苗、牛瘟绵羊化山羊化弱毒疫苗、牛肺疫兔化弱毒菌苗”均为哈兽研研制。哈兽研共有50余项科研成果达到了国际先进水平。特别是近几年,哈兽研在“非典”攻关、禽流感阻击战中发挥了巨大作用,为我国动物疫病及人畜共患病的防治技术研究做出了突出贡献。
在生物制药领域,哈药集团生物工程有限公司从上世纪九十年代就开始进入基因工程制药领域,在国内率先推出基因工程人a2b干扰素、基因重组人促红素EPO、基因重组人GM-CSF及其相关制剂产品,在国内生物技术制药领域处于领先水平。
在生物农业领域,东北农业大学在生物技术方面具有30余年的研究历史,在动物体细胞、转基因动物育种、植物基因克隆与改造、分子聚合育种以及转基因方面,搭建了较完整的技术平台。主持了国家多项“973”、“863”转基因专项以及国家自然科学基金等项目,掌握了克隆猪、克隆鼠、核移植山羊等项高端技术。东北林业大学在树木遗传育种方面已经建立了基因克隆平台,获得具有自主知识产权的全长基因102条,建立了白桦、山新杨、小黑杨等树种的转基因技术平台,进行了抗病、抗虫、抗旱、抗寒、耐盐等转基因研究。
在生物制造领域,东北林大在生物基复合材料和生物质碳吸附材料研究方面一直处于国内领先,并有国内惟一的生物质材料科学与技术重点实验室。这些技术的掌握与应用将对黑龙江省发展生物产业提供强有力的技术支撑,黑龙江省生物产业完全有可能实现跨越式发展。
*研发人才——层出不穷
黑龙江省拥有一大批生物技术领域顶尖科学家和领军人物,他们在各自领域都有很高的研究能力,也培养了大量相关专业高水平人才。
哈兽研的沈荣显院士是我国著名的家畜病毒免疫学专家,也是国内该领域惟一一位中国工程院院士。他的羊痘疫苗、猪瘟兔化疫苗、牛瘟兔化疫苗和马传贫弱毒疫苗的研究属于原始性创新,这些研究成果的应用创造了巨大的经济效益和社会效益。哈兽研形成了以工程院院士、本领域学科带头人为领衔,博士和归国中青年科技人员为主体,具有较强研发创新能力的优秀科研团队。
东北农业大学于1987年在全国高校率先创建生物工程学科,经过十多年的努力,培养出了一批站在世界科技前沿的专家学者。2000年30岁的博士生周琪中法合作克隆出第一只胚胎干细胞小鼠“哈尔滨”,同年末采取非“多莉”方法成功克隆出体细胞克隆牛“周让娜”,2003年获得世界首例体细胞克隆大鼠。世界首例胚胎细胞克隆猴完成者孟励、世界首例体细胞克隆雪貂的完成者李子义等人都是黑龙江省培养的杰出人才。
哈医大周晋教授发明了“三氧化二砷的分次缓慢静脉输注法”,克服了三氧化二砷治疗白血病早期容易出现的严重影响治疗效果的高白细胞血症和DIC。同时,该方法使一些对三氧化二砷常规给药方法治疗效果不理想的恶性血液病获得了良好的疗效,开辟了对中枢神经系统白血病无创伤监测和防治范例。
黑龙江省生物技术专家朱延明教授在植物抗低温、干旱、盐碱以及抗病基因工程研究方面取得了突出成就,在苜蓿、水稻、大豆等作物上培育了20余个抗逆能力显著的转基因新株系,获得了大量具有自主知识产权的重要新基因,为通过利用现代生物技术改造和开发黑龙江省1700余万亩盐碱地奠定了重要基础……
目前,黑龙江省拥有生物产业公共服务平台28家、黑龙江省各类企业、院所、高校在生物产业领域共申报专利430项。这些中心、实验室不但可以承担不同层次和方向的生物产业课题研究,为产学研相结合提供依托,还可以直接对口为企业培养各类高素质、高水平、实用型的生物产业专门人才。