细胞生物学教 http://www.cella.cn 源，如通过转基因的方法生产人类生长素、干扰素（每千克价值440亿美元）等昂 贵的药物：培育其有特殊功能的转基因动精物，如其有苏云金毒素的抗虫棉。在商 业目的的驱使下，大量的改造物种，开始了偏离自然进化规律的二次“创世纪”，由 此所密生的基因污染和伦理问颗将战来截突出 2.人类基因组大约10万个基因的作图和测序完成，进入以揭示基因功能为主 的后基因组计划， 人类遗传病的基因治 成为常规技术 动物克隆技术和人类干细胞定向分化技术取得突破，人工创建的组织，器官 将用于医学治疗的目的。 4.神经生物学、信息生物学、细胞生物学等学利科的发展，为实现人工智能奠定 了理论基础。 5.基因武器可能成为继核武器以后又一种足以令人类毁灭的武器。 6.生物芯片5（图1-4）技术广泛应用于科研、医疗、农业、食品、环境保护 司法鉴定等领域。成为与晶体管芯片一样重要的产业。 7.植物光合作用机理研究取得重大突破，人工光解水产生的氢气成为及化石燃 料之后主要的能源 8.计算机 网络系统为生物经济的遗传信息管理和交流提供了方便。 88 图1-4DNA芯片（图片来自htp:www.orml.go) e project)由美国 1987年启动 81993年加入 承担其中 的商业价 业都在积极地投入该项研究，如 术是通过微技术， 大信息量的检 片。 按照片上周化 字分 日 生物 划 为基因片、白花 组织 A生 花片 动基因花片y 人投资机构投入 20亿美 元以上的研究经费。世界各国也开始加 以基因芯片为核心的相关 径盟细胞生物学教程 http://www.cella.cn 9 源，如通过转基因的方法生产人类生长素、干扰素（每千克价值 440 亿美元）等昂 贵的药物；培育具有特殊功能的转基因动植物，如具有苏云金毒素的抗虫棉。在商 业目的的驱使下，大量的改造物种，开始了偏离自然进化规律的二次“创世纪”，由 此所产生的基因污染和伦理问题将越来越突出。 2. 人类基因组4 大约 10 万个基因的作图和测序完成，进入以揭示基因功能为主 的后基因组计划，人类遗传病的基因治疗成为常规技术。 3. 动物克隆技术和人类干细胞定向分化技术取得突破，人工创建的组织，器官 将用于医学治疗的目的。 4. 神经生物学、信息生物学、细胞生物学等学科的发展，为实现人工智能奠定 了理论基础。 5. 基因武器可能成为继核武器以后又一种足以令人类毁灭的武器。 6. 生物芯片5 （图 1-4）技术广泛应用于科研、医疗、农业、食品、环境保护、 司法鉴定等领域。成为与晶体管芯片一样重要的产业。 7. 植物光合作用机理研究取得重大突破，人工光解水产生的氢气成为及化石燃 料之后主要的能源。 8. 计算机和网络系统为生物经济的遗传信息管理和交流提供了方便。 图 1-4 DNA 芯片(图片来自 http://www.ornl.gov) 4 人类基因组计划（Human genome project）由美国于 1987 年启动，我国于 1993 年加入该计划，承担其中 1%的任务，即人类 3 号染色体短臂上约 30Mb 的测序任务。2000 年 6 月 28 日人类基因组工作草图完成。由 于人类基因测序和基因专利可能会带来巨大的商业价值，各国政府和一些企业都在积极地投入该项研究，如 1997 年 AMGE 公司转让了一个与中枢神经疾病有关的基因而获利 3.92 亿美元。 5 生物芯片技术是通过缩微技术，根据分子间特异性地相互作用的原理，将生命科学领域中不连续的分析过程集 成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、基因及其它生物组分的准确、 快速、大信息量的检测。按照芯片上固化的生物材料的不同，可以将生物芯片划分为基因芯片、蛋白质芯片、 细胞芯片和组织芯片。目前，最成功的生物芯片形式是以基因序列为分析对象的“微阵列（microarray）”，也被 称为基因芯片（Gene chip)或 DNA 芯片（DNA chip)。1998 年 6 月美国宣布正式启动基因芯片计划，联合私 人投资机构投入了 20 亿美元以上的研究经费。世界各国也开始加大投入，以基因芯片为核心的相关产业正在 全球崛起，目前美国已有 8 家生物芯片公司股票上市，平均每年股票上涨 75％，据统计全球目前生物芯片工业 产值为 10 亿美元左右，预计今后 5 年之内，生物芯片的市场销售可达到 200 亿美元以上