文/白水兵

美国以为，生物医药既是关头迷信范畴，也是经济新增加点。美国企业也活着界生物医学中盘踞主导位置，正在2007年全世界生物制药企业50强中，美国有19家公司上榜，正在前10家公司中，美国公司占了4家。此中Pfizer以及Johnson & Johnson公司辨别盘踞第1位以及第6位的地位，特别是Pfizer公司，发卖支出超越444亿美圆，研发投入高达81亿美圆，占发卖支出的18％。

陆地生物DNA资本与应用、陆地“平行天下”探究，也只是陆地科技的两个方面，实践上陆地是海洋之外的另外一空间，具备更宽广的开展空间，也更具经济意思。今朝，更理想、更具经济意思的陆地生物质源开辟次要会合于陆地食物以及陆地药物的开辟，此中获得陆地生物能量以及陆地生物资料是两年夜主题。

陆地财产聚焦于水产养殖以及陆地自然产品开辟两个方面。陆地生物富含人体所需求的卵白质氨基酸。陆地食品含有较多的没有饱以及脂肪酸，出格是含有必定量的高度没有饱以及脂肪酸，可成为一种紧张的保健食物；陆地生物也是有机盐以及微生物微量元素的宝库，虾、海鱼中的钙含量非常丰厚；海带中含有丰厚的碘以及铁，总之，假如把陆地与海洋都看做农田，那末海洋农田经济发展量约为3000年夜卡/每一年/每一平方米，正在浅海中陆地生物约为2000年夜卡/每一年/每一平方米，即2平米淡水就相称于1平米良田，以是说陆地也是人类的食品牧场。

古代陆地牧场曾经从传统上打鱼酿成了高效淡水增殖养殖，国内上陆地财产兴旺的国度曾经完成产业化养殖以及和实施陆地放牧。比方，美国已经建成４万公顷的年夜面积巨藻养殖牧场，日本也树立一条长5000千米的野生鱼礁带，挪威重点开展年夜东洋鲑的网箱养殖；此中，日本年夜陆架海产物的年产量到达750万吨，挪威年夜东洋鲑鱼年产量数万吨。美国、日本都具有高效淡水增殖养殖技能，每一年均可以野生培养少量的优秀鱼苗，而后放归陆地，由此构成了成熟的陆地鲑、鳟鱼游牧业。

正在高效淡水增殖养殖技能中，育种、饵料以及病害防治是三年夜中心技能。经过野生育种，能够取得抗病性更强、养分更丰厚的种类，这是基于基因重组、细胞交融和生归天工技能。最近几年来，展开差别门类的藻类原生质体的交融、藻类的目标基因正在年夜肠杆菌内的表白、单性鱼的培育、活体饵料的制备与饵料的微囊化、鱼用活疫苗的研制、应用古代生物技能对于病害的监控以及防治等是高效养殖的关头性技能。

此中，进步紧张养殖品种的繁衍、发育、发展以及安康情况，出格是正在培养种类的优秀性状、进步抗病才能方面是晋升财产力的关头。这方面的次要技能包含转发展激素基因鱼的培养、贝类多倍体育苗、鱼类以及甲壳类性别把持、疾病检测与防治、DNA疫苗以及养分加强等。

除海产养殖，陆地医药开辟也黑白常宏大的市场。陆地是地球性命的摇篮，陆地中约有20万种生物，此中开辟应用率只要1%。陆地生物质源的开辟成为本世纪最年夜课题之一，陆地生物包含着极年夜的使用代价以及市场代价。陆地药物的开辟次要是陆地自然产品以及陆地生物活性物资的研讨。

陆地物种丰厚，因此也是丰厚的基因宝库以及药源宝库，出格是非凡情况中的陆地生物，深海的低压、极地的高温、海底热泉区的高热以及高盐度，这种情况中的生物常常具备特同性基因。实践上，陆地情况与海洋一模一样，因而陆地生物具备单一的特征，且陆地是性命的摇篮，数十亿年的汗青以及退化史使患上陆地生物多样性及其主观，良多陆地生物都具备非凡才能，如耐盐、耐低温、耐低压、耐寒、耐高浸透性，浮游、发光、吸磁性、罕见物资稀释才能、情况管理清污才能、能量交流才能、信息传送才能、固氮、产氢、硝酸复原及加氧化合物交流才能等，研讨这些非凡才能，常常能失掉使人欣喜的播种。

古代陆地生物研讨是从份子以及细胞程度停止的。应用生物技能开辟别离陆地生物的活性物资、测定份子构成以及构造及生物分解体式格局、查验生物活性等，关于开辟陆地新药、酶、高份子资料、诊断试剂相当紧张。

20世纪60年月，人类开端研讨河豚毒素，这成为古代陆地自然产品研讨的的末尾。70年月后，从陆地开展各种医药曾经成为一股高潮，大量陆地自然药物就从这临时期开端出现，迄今为止，曾经发明以及提取了3000多种具备医用代价的陆地生物活性物资，此中相称一局部正在90年月曾经进入临床实验。

陆地生物活性物资多具备特异的份子构造，这些新活性物资极年夜地人类把握的活性物资资本库---从凹顶藻中已经别离出26种新碳架的400种新的萜类化合物，从海绵平分离到150个新的二倍半萜，二者都占到了占已经知该类化合物中的的2/3；陆地生物中含有少量甾醇类化合物，仅正在1972年到1976年，从陆地生物中新发明的新甾醇便是本来已经知品种的2倍，仅从一种海绵中就提取了50余种；陆地生物中含有少量的生物碱，肽类，聚醚类及年夜环内酯类化合物，很多化合物中具备卤化物，特别是溴化物及胍的衍生物良多；水溶性化合物中多醚或者氧类也良多；陆地生物毒素异样非常丰厚，约有1000多种，这些毒素具备极高的代价，以是价钱十分高贵，比方河豚毒素，一克售价就有多少十万美圆。这是由于，这些毒素少数是份子生物学研讨的紧张东西，可用来分解化合物的先导化合物，也可用于军事，也别是正在医学上，使用代价很高，比方河豚毒素，临床上止痛后果很好，但又没有会成瘾，不单可用于临床，并且还能够用来戒毒；“海葵毒素是今朝最强的冠状动脉膨胀剂；”“从海鞘平分离的膜海鞘素（Didemin）对于RNA及DNA病毒的增殖有按捺感化，对于白血病细胞以及B16玄色素细胞有明显的细胞毒性:”“从珊瑚平分离的前线素15R-PGA2与哺乳植物的前线素构造与功用上完整相反；”“从海绵、珊瑚、海鞘、凹顶藻类等生物提取的萜类化合物，核苷类化合物，多糖化合物，杂环化合物，生物碱以及其余含氮化合物都表现出有抗病毒的活性。” （参考材料：《陆地生物技能简介》）

陆地无脊椎生物正在庞大的情况中退化、生活，以是常常具备共同的活性物资，如，海苔虫，海兔，海鞘，海绵以及海藻（包含微藻与微生物）。此中海绵是一种最高等的原始的多细胞植物且含有少量共生微生物，以是“海绵是陆地自然药物的最年夜根源，也是陆地药物研讨的热门。”“今朝，国际外已经从海绵平分离出多种具备非凡功能的陆地自然产品，如从贪心倔海绵（Oysidea avara）中失掉两种倍半萜avarol及avarone，0.1μg/ml的浓度即能按捺HIV病毒的复制，而对于一般的细胞无毒反作用；日本从澳年夜利亚收集的海绵平分离出四个具备血管扩大感化的化合物，他们对于冠状动脉血流添加的水平，与投入等量的罂粟碱相称；又如海绵(Discodermia dissoluta)中发明的（ Discodermolide）是一种强抗癌药物，其抗癌活性比今朝活性最强的紫杉醇超出跨越多少倍。”（参考材料：《陆地生物技能简介》）依据近年国际皮毛关科技论文统计，今朝，简直每个月都无关于从海绵平分离出身物活性物资的论文宣布。

陆地生物药物的开辟应用一般为如许的顺序：第一步，样品收集及提取的规范化；第二步，主动化、高通量的药理挑选；第三步，临床药理研讨；第四步，药源及药物临床测试、规范化；第五步，范围化消费。今朝，天下陆地药物年夜多还逗留正在药理挑选姐吨，这是由于对于陆地生物药物的研讨起步较晚，绝年夜少数陆地生物相干研讨还未参加研讨范畴，且药物研讨常常要阅历十余年的进程，别的很多技能自身还处正在研制阶段。即使是发明具备药理代价的活性物资，完成范围化消费也是一个技能困难，由于良多陆地生物生活正在非凡情况下，生活前提难以模仿；过多捕捞会影响陆地生态均衡；少量低本钱养殖也难以完成，物种繁衍迟缓，而古代医药的份子构造愈来愈庞大，分解体式格局也相称庞大，产业化消费时常常随同着严峻的情况净化。因而，少量的陆地药物研讨固然获得尝试室效果，但药源缺乏，乃至没法满意后继临床尝试的需要，后果不能不中断研讨。

以是，发明没有即是能够应用，要想完成社会化使用，就必需打破以及把握进步前辈技能。从发明有代价的陆地活性物资，到完成范围化消费，如许三个方面的关头技能：第一，陆地生物细胞的少量培育技能，从陆地生物体内取得能够表白活性物资的细胞株，经过细胞培育新技能正在生物反响器内完成陆地药物的范围化消费。第二，高表白的基因工程细胞的研讨技能，也便是应用基因重组技能，将陆地药物所需求的活性物资基因重组至受体细胞内，再经过细胞少量繁衍获得药源。第三，转基因淡水养殖生物技能，也便是将目标基因转移到养殖生物中，经过少量繁衍，再停止提取，用于范围化消费。

出了食物以及药源，陆地生物还能够成为其余很多范畴的珍贵资本，如动力、资料、仿生、化工等。比方，陆地生物能够提取很多医用资料，珊瑚可用于骨科，海星可用于代血浆，甲壳素可用于研制野生皮肤等。动力方面，陆地微生物以及藻类可用来制氢。