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dna是什么时间开始使用的--dna是什么

导读DNA计算机开山之作“推销员问题”的解决是怎么一回事啊,有木有人知道啊,求具体的操作过程?答与由芯片和电路组成的传统计算机不同计算机的原材料是人工制作的片断传统计算机...

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DNA计算机开山之作“推销员问题”的解决是怎么一回事啊,有木有人知道啊,求具体的操作过程?

与由芯片和电路组成的传统计算机不同计算机的原材料是人工制作的片断传统计算机是将数据转化成和后再进行处理而计算机则是将数据转化成碱基序列传统计算机依靠电信号来控制而计算机则通过控制分子间的生化反应来完成运算。 由以色列魏茨曼研究所研制的这种计算机只有几个纳米大它能察觉到细胞中信使核糖核酸的异常。信使的作用是充当生成蛋白质的中间媒介传递遗传信息。在试管实验中该计算机对与肺癌和前列腺癌相关的异常信使非常敏感。在发现异常的信使后它便释放出由控制生成的抗癌药这种药物能抑制与肿瘤相关的基因表达。计算机的研制尚处起步阶段要将其应用到临床可能还需要等待数十年。但是美国威斯康星大学的计算机专家劳埃德·史密斯说“这种新型计算机是第一种使用做原料并释放药物的计算机首次实现了输入和输出的生物化。这就意味着它能够与活的生物系统相融合。” 目前这种计算机只能在特殊的盐溶液中发挥作用。研究人员指出要用它来真正诊治癌症还必须解决许多难题其中最重要的就是使其在生物环境中持续工作。研究人员预测未来的计算机要比目前这种样机复杂得多。它应该能够识别与癌症相关的多种分子而不仅是信使。另外它还能释放多种药物而不只限于药品。在这种计算机真正用于临床之前还必须进行组织培养液、低等生物、哺乳动物和人体试验 上海交通大学生命科学研究中心和中科院上海生命科学院营养科学研究所最近于试管中完成了DNA计算机的雏形研制在实验上把自动机与表面DNA计算结合到了一起。这在中国乃属首次相关论文已发表在中国《科学通报》49卷第1期的英文版上。 据介绍这一DNA计算机采用双色荧光标记对输入与输出分子进行同时检测用测序仪对自动运行过程进行实时监测用磁珠表面反应法固化反应提高可控性操作技术等以至最终在一定程度上完成模拟电子计算机处理0.1信号的功能将来通过计算芯片技术把电子计算机的计算功能进行本质上的提升在理论上和潜在的应用上都有重大意义。 近年来利用遗传物质DNA分子中蕴含的计算能力开发具有强大功能的DNA计算机成为计算机科学家和生物学家的梦想。1994年埃德曼用DNA分子解决了电子计算机原则上不能解决的“邮递员问题”揭开了DNA计算机研究的新纪元。2001年由以色列魏茨曼研究所首先完成的基于DNA分子的自动机模型被评选为当年的国际十大新闻。 上海交通大学生命科学研究中心主任贺林教授认为目前的DNA计算机尚处在襁褓阶段还不具商业运用价值但是其强大的并行运算能力和以生物分子为计算物质的特征是传统电子计算机所不具备的。 贺林教授说在不久的将来DNA计算机可被用来开发新一代的基因分型技术处理基因组的信息或用注入到人体内的DNA计算机进行基因治疗。如果DNA代表生命科学计算机代表信息科学DNA计算机这个典型的交叉课题或许是后基因组时代生命学科与信息学科大融合、大碰撞的一个缩影。编辑王秀 埃胡德教授以及以色列魏兹曼学院的研究人员在数年前就建造了最小的生物分子计算机现在在实验室的实验中他们已经能够使它分析生物信息发现和治疗前列腺癌和肺癌。埃胡德说我们已经给它增加了输入/输出系统它能够诊断出疾病并在试管中制造出相应的药物。 这种计算机的尺寸非常地小一滴水中就可能包含有1成亿个计算机。它的输入/输出模块以及软件都是由DNA分子构成的。 这一技术能够给癌症等疾病在未来的诊治带来革命性的变化无需再进行切片检查DNA计算机能够在人体内的组织中诊断疾病。埃胡德说我们的医疗计算机可能被看作一种药物由血液带到全身的各处检查每个细胞是否已经发生了病变。 它能够使医生在肿瘤形成前治疗癌症如果疾病已经扩散到身体的其它部分它会向“顽固的”细胞释放药物。不同的输入模块能够诊治不同的疾病。 现在生物计算机还只能在盐溶液中工作要把它应用到实际的疾病诊断中还有很多障碍需要突破。既要确保计算机能够在人体内的生物环境下继续正常工作又不能对人体自身的免疫系统造成混乱即要做到绝对安全这显然是非常必要的夏皮罗说。 它们也应该比现在的原型要复杂不仅仅是辨认跟癌症有关的RNA还要分配各种药物也不仅仅是DNA疗法。它们需要接受在细胞环境、组织、单个器官和动物体内的实验最终才能用在人身上。 试管中参与生化反应的分子很多相当于大批的DNA计算机在同时工作尽管生化反应有时需要很长的时间但极其大量一个摩尔的DNA溶液含有10的23次方个分子每个分子都是一台计算机的DNA计算机同时运算运算能达到每秒10亿次的高速。而且DNA计算机的能耗非常低耗能只有电子计算机的一百亿分之一而它的存储密度却大约是人们通常使用的磁盘存储器的10000亿倍这些都是DNA计算机的优点。” 夏院士对记者说“但DNA计算机也存在两大缺陷由于生化反应本身存在一定的随机性所以这种运算的结果也就不完全精确。另外参与运算的DNA分子之间不能像传统计算机一样进行通讯只能‘各自为战’这对于DNA计算机今后处理一些大型计算也是一种缺陷。” “最主要的是DNA计算机面对的这些障碍现在看来都是‘难以逾越的’所以除了针对一些特定问题DNA计算机在实际应用上还不如纳米计算机更有希望。”夏院士最后强调说。 新浪科技讯 据美国《新科学家》网站美国东部时间8月18日北京时间8月19日消息 世界第一台可运行游戏程序的DNA计算机现已面世。该系统命名为“MAYA”是目前第一个互动式DNA计算处理系统。该系统是以生化酶为计算基础来运算简单游戏。 DNA计算机是美国南加州大学莱昂纳德-阿德尔博士于1994年提出的奇妙构思DNA计算机通过控制DNA分子间的生化反应来完成运算。DNA分子之间的反应可取代CPU进行计算处理 。目前的DNA计算技术都必须将DNA溶于试管液体中。 该DNA计算系统是由美国哥伦比亚大学米兰-斯托贾诺维克Milan Stojanovic和新墨西哥大学达克-斯蒂芬维克Darko Stefanovic研制开发的。以色列魏茨曼科学研究所科比-贝尼桑Kobi Benenson称“用复杂的DNA分子反应作为逻辑通道进行数据处理并实现具体的游戏程序是DNA计算处理技术上的一个里程碑。” 通过生化酶不同的反应可实现比井字游戏更为复杂的计算处理。但是斯托贾诺维克和斯蒂芬维克表示“尽管DNA计算机可顺利运行而无需人为性干预。但是DNA计算机远不及硅芯片计算机因为在人机交互处理中人为操作与DNA计算机的交互不能像硅芯片计算机那样很好地结合在一起。”目前很少有人能战胜MAYA斯托贾诺维克已经输给MAYA100多次。他指出“我们应该改动游戏程序让电脑输几次使玩家感受到胜利的喜悦。” 伦敦大学计算机科学家彼得-本特利Peter Bentley说“这是一项非常有趣的研究成果。但是该系统只是一个新奇的事物目前仅限于井字游戏尚不能拓展至更广阔的 新华网华盛顿3月18日电记者毛磊美国科学家利用简单的DNA计算机在实验中为一个有24个变量、100万种可能结果的数学难题找到了答案。这是迄今利用非电子化计算手段解出的最复杂数学问题表明DNA计算机研制又迈出了重要一步。 美国南加利福尼亚大学教授阿德勒曼将这一研究成果发表在新一期美国《科学》杂志上。 DNA脱氧核糖核酸是生物遗传的物质基础它通过4种核苷酸的排列组合存储生物遗传信息。将运算信息排列于DNA上并通过特定DNA片段之间的相互作用来得出运算结果是DNA计算机工作的主要原理。 阿德勒曼教授是DNA计算机研究领域的先驱。他于1994年在实验中演示DNA计算机可以解决著名的“推销员问题”首次论证了这种计算技术的可行性。“推销员问题”用数学语言来说是要求在7个城市间寻找最短的路线这一问题相对简单心算就可以给出答案。 但这次阿德勒曼教授用DNA计算机演示新问题难度就大多了靠人脑的计算能力基本无法处理。这一逻辑问题名叫“NP完全3-SAT问题”听起来不知所云但可以形象化地表述如下 假设你走进一个有100万辆汽车的车行想买一辆称心的车。你向销售员提出了一大堆条件如“想买一辆4座和自动档的”“敞蓬和天蓝色的”宝马车等等加起来多达24项。在整个车行中能满足你所有条件的车只有一辆。从理论上说销售员必须一辆辆费劲地找。传统的电子计算机采用的就是这种串行计算的办法来求解。 阿德勒曼等设计的DNA计算机则对这一问题进行了并行处理。他们首先利用DNA片段编码了100万种可能的答案然后将其逐一通过不同容器每个容器都放入了代表24个限制条件之一的DNA。每通过一个容器满足特定限制条件的DNA分子经反应后被留下并进入下一个容器继续接受其它限制条件的检验不满足的则被排除出去从解决这个问题的过程中可以看出理论上DNA计算机的运算策略和将优于传统的电子计算机。阿德勒曼教授说虽然他们的新实验进一步提高了DNA计算机模型的运算能力但总的来说DNA计算机错误率还是太高要真正超越电子计算机还需要在DNA大分子操纵技术等方面有大的突破。 人们正在探索将光电子学和生物工程这两个最尖端的技术引入计算机领域研制超小型、超高速、超大容量的新型计算机并对此充满信心。人们对光子计算机的设想是1根据光学空间的多维特性为计算机设计新的逻辑结构和运算原理。2充分利用光子元件体积小传送信息快的特点用超高速大容量的光子元件替代目前计算机中使用的硅化学元件用光导纤维或光波代替普通金属导线。 仿生计算机的设计思路与光子计算机有异曲同工之妙1通过对生物的脑和神经系统中信息传递、信息处理等原理的进一步研究设计全新的仿生模式计算机并与人工智能的研究相互借鉴、共同发展。2模拟生物细胞中的蛋白质和酶等物质的产生过程制造出仿生集成芯片来替代目前计算机中使用的半导体元件。 50年前年轻的美国科学家詹姆斯·沃森和英国科学家弗朗西斯·克里克正式提出了DNA脱氧核糖核酸的双螺旋结构模型。DNA结构这一分子生物学中最基本的谜团揭开后释放出了惊人的能量。这50年来因为DNA的研究而涌现出来的基因克隆、基因组测序、聚合酶链式反应等技术直接促进了现代生物技术产业的兴起。可以说DNA双螺旋结构的发现为现代基因工程奠定了基础。 事实上DNA的影响力远不止于生物领域它直接启发了区别于传统电子计算机计算模式的DNA计算机的出现。1994年DNA计算机诞生于南加利福尼亚大学莱昂那多·阿德莱曼Leonard Adleman教授的试管中据说这一设想是受到沃森所著的《基因分子生物学》教科书的启发。虽然在9年之后的今天DNA计算机还只是科学之树的“嫩枝”科学界对其态度也见仁见智。但在“寻找硅的替代物”已成为一场如火如荼的运动的今天DNA计算依然是值得探索的方向。 DNA启发计算。与传统的硅电子计算机“看得见、摸得着”并有着越来越精致的外型不同的是目前的DNA计算机还都只是躺在试管里的液体。之所以会构造出如此古怪的计算机其原因在于科学家普遍认为目前计算机的缩微化已接近极限。摩尔定律告诉我们芯片制造商大约每18个月就会把挤在指甲盖那么大的硅片里的晶体管数量增加一倍而事实的确如此。物理学定律则认为这种成倍增长的不会永远持续下去。最终晶体管会变得非常小小到只有几个分子那么大。在这样小的距离里起作用的将是古怪的量子定律电子会从一个地方跳到另外一个地方而不穿过这两个地方之间的空间就像破漏的消防水管中的水这时的电子会越过导线和绝缘层从而产生致命的短路。因此人们需要掌握能制造出体积更微小的计算机的技术目前谈得较多的DNA计算机、量子计算机、光子计算机、分子计算机就是这一领域主要的探索方向。 就现在的情况下还难以预测下一代计算机将会是什么样的或许未来的计算机芯片是一滴溶液。可千万别小看这一滴溶液阿德莱曼当年就是用一滴溶液解决了著名的“推销员问题”即哈米尔顿Hamilton的路径问题要求在7个城市间寻找最短路线虽然这一问题相对简单人类的心算就可以解决但这是对DNA计算技术可行性的首次论证。去年阿德莱曼又利用简单的DNA计算机为一个有着24个变量、100万种可能结果的数学难题这一逻辑问题名为“NP完全3-SAT问题”找到了答案而这样的计算就连传统计算机都不易做到。其实DNA计算机的最大优点在于其惊人的存贮容量和运算。一立方厘米的DNA上存储的信息比一万亿张光盘存储的还多十几小时的DNA计算就能相当于所有电脑自问世以来的总运算量。 更重要的是DNA计算机的能耗非常低只有电子计算机的一百亿分之一。虽然目前单个DNA计算机的运算比传统计算机慢得多但由于它能够同时执行大量的运算如一根试管可容纳一万亿个DNA计算机这些计算机可以同时并发运算如此看来“稚嫩”的DNA计算机至少非常适合于解决那些需要穷尽各种计算结果的“组合问题”。 何时突破“试管”一些科学家预计十到二十年后DNA计算机将进入实用阶段。当然也有不少科学家对此提出了质疑。毕竟九年的时间对于看清楚可能会对未来产生重大影响的技术的前途来说实在太短。不说别的可自动运行的DNA计算机也才诞生了不足两年早先的DNA计算机需要研究人员的一点“手工”推动如改变温度或添加化学物。 这台世界上首次在输入、输出系统及软硬件均由生物分子制成的自动编程运算式DNA计算机诞生在以色列的魏茨曼学院该学院的埃胡德·沙皮罗教授在发表这项成果的同时表示“目前这种计算机的功能尚显单一在现实生活中不能马上应用而且太小了人们每次无法仅使用其中的一台。”另外参与运算的DNA分子之间并不能像传统计算机一样进行通讯只能“各自为战”。DNA计算机的弊端还不仅如此。当年阿德莱曼的“试管计算机”在几秒内得出了所有可能的哈米尔顿路径后却不得不再花费数周去拣出那些正确的答案。阿德莱曼在演示了其DNA计算机是如何解决“NP完全3-SAT问题”后也表示虽然他们的新实验进一步提高了DNA计算机模型的运算能力但总的来说DNA计算机错误率还是太高要真正超越电子计算机还需要在DNA大分子操纵技术等方面有大的突破。尽管如此种种的不足并没有阻碍DNA计算机的进一步发展尤其是其商业化的脚步。 2002年年初奥林巴斯公司与东京大学联合开发出了全球第一台能够真正投入商业应用的DNA计算机用于基因的诊断。该计算机由分子计算组件和电子计算部件两部分组成前者用来计算分子的DNA组合以实现化学反应搜索并筛选出正确的DNA结果而后者则对这些结果进行分析并且能将原来人工分析DNA需要的3天时间缩短为6个小时。除了在医疗领域外如新材料开发领域也在探讨DNA计算机的应用力图通过有效的配置分子达到生产出新材料的目的。这些足以说明DNA计算机正试图走出只能解决数学问题的有限用途真正开始深入产业。 更令人期待的是一旦微小的计算机成为现实这些“理想”如巨型计算机装在口袋里嵌入衣服里的计算机会告诉洗衣机应当用什么水温洗涤衣服笔芯中的墨水即将用完时嵌在笔中的计算机能提醒更换笔芯等等都能成真。 四进制与生物计算机。如果计算机采用了四进制会有什么好处其中最大的好处是能立即节省一半的运算单元并能提高系统的整体运算。如果某台电脑需要二十万个运算单元在采用了四进制后只需十万个运算单元就能发挥相同的效果。相对于电子计算机生物电脑的运算元件绝对不可能是集成电路或电子管这些与生物特性完全不相干的东西就像DNA计算机其本身依靠DNA中的A、T、G、C四个独立碱基构成先天性的形成了一个四进制组合这与目前半导体开合动作所形成的二进制一样。 事实上目前最可能成为生物计算机运算单元的也就是DNA或RNA核糖核酸。当然生物电脑仍存在很难突破的瓶颈。仅以运算元件来说DNA或RNA分子的控制毕竟不如集成电路容易况且是控制数以十万、百万计的DNA或RNA分子更别提如何辨别这些分子。不过正如当年的核融合技术在真正实现以前也曾遭遇过种种困难最终在海森堡、奥本海默、费曼等物理学家的努力下还是取得了成功一样相信随着人类科技的飞速发展待生物科技成熟后具有人工智能的、能为人类造福的全新计算机技术会在不远的将来诞生。

美国基因泰克公司的公司历史

《商业周刊》:“1980年,基因工程技术公司上市,一个小时内每股从35美元剧涨至88美元,公司的身价因此激增至3500万美元。这一事件是美国股市涨幅最大的案例之一。”

Genentech,即基因工程技术公司,成立于1976年,创始人是风险投资家罗伯特·斯万森(Robert A.Swanson)和生物化学家赫伯·玻伊尔博士(Dr.HerbertW.Boyer)。20世纪70年代早期,玻意尔(Boyer)和遗传学家史丹尼·科恩(StanleyCohen)开创了一个名为DNA重组技术的科学新领域。斯万森(Swanson)为这一突破激动不已,他打电话给玻意尔请求会晤。玻意尔同意给这位年轻的创业者十分钟的时间。斯万森对这一技术的热心和对其商用前景的坚定信念是富有感染力的,会晤由10分钟延长到了3个小时:其结果是,基因工程技术公司宣布诞生。

尽管学术界和商界都对斯万森和玻意尔表示怀疑,他们俩还是坚定不疑地把自己的想法付诸实现。在短短几年的时间内他们就证明了持异议者的错误。这里可以回顾一下Genentech公司的发展史。 1976年,斯万森和玻意尔于4月7日创立基因工程技术公司。

1977年,基因工程技术公司通过微生物(大肠杆菌)首次制造出人体蛋白(生长激素抑制素)。

1978年,人工胰岛素由基因工程技术公司的科学家们合成。 1980年,基因工程技术公司上市,一个小时内每股从35美元剧涨至88美元,公司的身价因此激增至3500万美元。这一事件是股市涨幅最大的案例之一。

1982年,第一种DNA重组药品市场化:人工胰岛素。(EliLillyandCompany得到特许权。)

1984年,凝血因子Ⅷ——抗血友病因子的实验室产品问世。基因工程技术公司授予CutterBiological公司凝血因子Ⅷ全球生产和销售的特许权。

1985年,基因工程技术公司从美国食品和药物管理会(FDA)获得许可,把它的第一项产品——Protropin(R)(注射用促生长素)推向市场。这是一种用于治疗儿童生长素匮乏症的生长素。这也是由生物技术公司第一例生产和销售的利用DNA重组技术制药产品。

1986年,基因工程技术公司以Roferon(R)-A的商标授权Hoffmann-LaRoche公司的干扰素α-2从FDA获准用于毛状细胞白血病治疗。基因工程技术公司启动非保险计划,为美国没有保险的贫穷病人提供免费的人体生长素。

1987年,基因工程技术公司从FDA获准将Activase(R)(Alteplase,重组体)推向市场,这是一种组织——血纤维蛋白溶酶原激活素(t-PA),可溶解心脏病人突发心肌梗塞时形成的血块。

1988年,基因工程技术公司的非保险计划的范围扩大到了Activase。

1989年,基因工程技术公司开放了托儿中心“基因工程技术公司的下一代(Genentech’sSecondGeneration)”,这是美国最大的公司下属托儿中心之一。基因工程技术公司经FDA批准将Activase市场化,用于急性大块肺血栓的治疗。基因工程技术公司和瑞士的贝赛尔罗西有限公司完成了21亿美元的兼并。 1991年,两家日本的t-PA特许权获得商开始这一产品在日本的销售。

1992年,基因工程技术公司和罗西公司公布了在欧洲各主要国家合作开发、注册和销售Pulmozyme(R)(链道酶α,重组体)吸收液的协议。基因工程技术公司和罗西公司进入了以下领域的研发合作:基于生物技术的罗西化学图书馆自动检索系统,以鉴定备选新药。一种基于肿瘤坏子因子(TNF)摄取体的特制蛋白质。基因工程技术公司投入使用了全球最大的生物技术研究机构——创建者研究中心。中心的荣誉被献给创建者RobertSwanson和 Dr.HerbertBoyer,以褒扬他们全心追求生物技术事业发展的眼光和决心。

1993年,基因工程技术公司将FDA批准将Nutropin(R)[以核糖体DNA为复制起点的注射用促生长素]市场化,这种产品用于儿童慢性肾亏患者在植肾前的治疗。基因工程技术公司建立了基因工程技术公司生长发育基金会,这是一个独立的非营利性机构,宗旨是为了推动人们对儿童成长发育的了解,鼓励开业医生和护士从事研究,为他们创造以前不具备的机会。

基因工程技术公司从美国、加拿大、瑞典和新泽西的统销商处获得销售用于治疗胆囊纤维症的Pulmozyme的许可。基因工程技术公司的凝血因子Ⅷ ——1984年授Miles公司以特许权(之前是CutterBiological)——经FDA批准用于血友病A的治疗。基因工程技术公司的牛生长素 ——授Monsanto公司以特许权并以Posilac的品名分销的——获得了FDA许可。Gusto(对冠动脉闭塞症的链霉素和t-Pa全球使用)试验表明,在对41,000例病人的试验中,Activase与4号肝膦脂混合快速注入比之单独注射链霉素(Kabikinase牌),能将心脏病人的死亡率降低14%。基因工程技术公司公布了针对Wellcome基金会的永久性条令,在基因工程技术公司的专利限2005年到期之前禁止Wellcome在美国销售t-PA。基因工程技术公司启动了AccessExcellence,一项耗资100万美元的全国通讯网络工程项目,为使全国的高中生物教师可以与专家和他们的同事建立联系。

1994年,基因工程技术公司引入了“Pulmozyme病人保证”以确保美国每一位需要Pulmozyme及其相关设备并有资格的胆囊纤维症病人能获得之,确保公司在胆囊纤维症方面的研究继续保持不懈的步伐。基因工程技术公司宣布它将把耗资1亿5千万美元的新工厂建在加里福尼亚州的 Vacaville。基因工程技术公司和EliLillyandCompany解决了所有悬而未决的专利侵权、违反合同和相关要求权问题,结束了关于重组人体生长素的长期争端。基因工程技术公司与Alkermes公司达成协议,发展基因工程技术公司两种蛋白质的持久释放过程研究,这两种蛋白质都用到了Alkermes专有的ProLease(r)微封装技术。基因工程技术公司与IDECPharmaceuticals达成开发IDEC的anti- CD20单克隆抗体C2B8的协议,这一产品用于治疗非霍德金B细胞淋巴瘤。公司获得FDA的许可,将Activase的一种快速注入疗法上市。基因工程技术公司与RocheHolding,Ltd.签署了协议,延长了Roche以每股高出1/4达到82.5美元的先决价购买公司可偿还普通股的4年选择权。作为协议的一部分,基因工程技术公司开始因Roche为这些产品的销售负责而从Pulmozyme在欧洲以及所有基因工程技术公司产品在加拿大的销售中获专利。

1996年:公司庆祝成立20周年纪念。公司经FDA批准将NutropinAQ(R)(以核糖体DNA为复制起点的注射用促生长素。)上市,这是第一种和惟一的一种液体(水成)重组人体生长素,用于在移肾前期治疗患慢性肾亏儿童的生长缺陷,也可用于儿童生长荷尔蒙不平衡的治疗。公司获FDA批准将治疗急性局部缺血症和脑溢血的Activase上市。公司经FDA批准将治疗矮身材及Turner并发症的Nutropin上市。公司经FDA批准将治疗病情恶化的胆囊纤维症病人的Pulmozyme上市。

1997年,公司及其合作伙伴partnerIDECPharmaceuticals,Inc.经FDA批准将Rituxan(R)(Rituximab)上市,用于复发及难治的低等或小囊泡CD20非霍德金B细胞淋巴瘤病人的治疗。公司经FDA批准将NutropinAQ上市,用于治疗矮身材并发Turner症。公司经FDA批准将Nutropin和NutropinAQ上市,用于成人生长素匮乏症的治疗。公司为生长素病人、肿瘤病患者及他们的医生启动了一项称为SPOC(单点接触)的服务,以提供为顾客考虑的偿还援助。公司与Alteon,Inc.就Pimagedine的进一步开发和行销签定协议。Pimagedine是一种高级糖基化作用终产物(A.G.E.)结构止氧剂,目前正处于第三临床试验阶段,用于糖尿病患者的肾治疗。协议还包括对目前正处于临床前开发阶段的第二代A.G.E.结构止氧剂的权利。公司与LeukoSite,Inc.就LeukoSite的LDP- 02的开发和商业化签定协议,这是一种用于治疗肠炎的人工单克隆抗体。公司与IncytePharmaceuticals,Inc.就Incyte的 LifeSeq(Tm)的DNA排列次序和基因表现信息库使用签定协议。

公司用重组体人造凝血因子Ⅷ治疗血友病的技术及重组体人造凝血因子Ⅷ制药技术被授予专利。相应地,1991年在欧洲的专利也被授予。作为对基因工程技术公司在本市创建生物技术工业的杰出贡献的认可,旧金山市以“DNA路”将PointSanBruno大道的400个街区重新命名,并将基因工程技术公司在新大道的地址定为“DNA路1号”。

1998年,基因工程技术公司经FDA许可,改换Pulmozyme的商标,包括对5岁以下的胆囊纤维症患者使用Pulmozyme的安全和变通管理方式。基因工程技术公司获得了关于t-Pa的变异体的两项新专利。公司向Centecor,Inc.提起专利侵权诉讼,指责Centecor公司在美国的Retevase(Reteplase,重组体)t-PA销售、销售报价、使用和进口行为侵犯了基因工程技术公司的这两项新专利。基因工程技术公司寻求永久性的法令保护和损失赔偿。基因工程技术公司同意提供Sumitomo制药有限公司在日本开发、进口和分销NutropinAQ和ProLease封装的持续释放人体生长素。基因工程技术公司授权Connetics公司在美国销售控制慢性肉芽瘤病用Actimmune,以及这一产品的其它性能的美国地区开发和商业化权利。基因工程技术公司提交专卖申请,请求将Herceptin(R)(trastuzumab)上市,用于恶性乳腺癌的治疗。 Herceptin获得了FDA的快速跟踪产品指定,这一指定可以保证寻求市场开拓的专卖申请项得到及时的审查。基因工程技术公司与DAKO签定协议, DAKO可据此开发一套体外诊断设备,可用于甄别由某种称为HER2的生长素摄取体分泌过多引起的乳腺癌患者,DAKO还有权就人工单克隆抗体对 HER2,Herceptin的治疗与基因工程技术公司进行后继合作。

基因工程公司在它的发展过程中,不断地开发新的产品和技术,力图保持技术优势和竞争优势。生物技术是具有很大前景的产业。在世界经济的大圆盘中生物技术相对于信息技术产业来说可谓微不足道。生物医学不像IT产业,它具有投资期限长的特点。但是,真正有眼光的投资家,特别是风险投资家,以及生物医学界的创业者都不会放弃这块充满机遇和挑战的天地。罗伯特·斯万森和赫伯·玻伊尔就是其中一对很好的合作伙伴。 罗伯特·斯万森(RobertSwanson)(1947-)

概要

在生物技术发展史上一位风险投资家留下了什么呢?为了创立企业,使药品最终能为需要的人们获得,风险投资,也许更为重要的是商业头脑和创造性,是基因工程技术本身强有力而必不可少的伙伴。

生涯

那年罗伯特·斯万森仅27岁,供职于硅谷一家最有影响力、最成功的风险投资公司,他开始考虑实验室那些被好奇地刺戳摆弄的细胞中埋藏着的黄金。这些实验室遍布世界各地,更吸引人的是,也许就在他自家的后院呢?他四处寻找,与各方面他认为能启发他从微生物学那些激动人心的发展中寻找商机的人会晤。他的教育背景给了他从事这一事业的有力保证。他拥有MIT化学学士学位及MIT斯隆商学院的硕士学位。他还曾担任了4年Citibank的投资总监。

但斯万森只是在这些朦胧的意识中苦思,而没有明确精深的知识。他没有预料到随意安排的一次和UCSF(加州大学旧金山分校)一位科学家的拜访会把已经将遗传控制的可能性转化为一项颇具市场潜力的技术的那个人带到他面前。科学事业和商业都有一条亘古真理——机遇总是与最敏捷的头脑相随——而这正是斯万森无法否认的素质。当他安排这一会晤之时,他记起了自己在基因工程这一刚具雏形的科学领域孤注一掷的决心,预备离开在Kleiner Perkins的舒适工作,将自己所有的鸡蛋都放到刚起步的公司这一个篮子里去。

1975年的这次会晤,后被证明是斯万森及其他许多从基因工程的商业化获益的人们事业和生命的里程碑。当时对UCSF工作过度、资金不足的赫伯特· 玻意尔来说是刺激的。正如斯万森的回忆:“所有我打电话找到的那些学者都说基因分离的商业应用还有10年之久,赫伯特没有。”斯万森的眼光和热情深深地打动了玻意尔,两人边吃三明治喝着啤酒,畅想着未来,长达数小时。尽管已经成功地追求到了科学,玻意尔还没有被拉入到对生意和创业合作的追求中来,因为斯万森还仅是一个毛头小伙。

1976年春天,斯万森还没有使玻意尔确信开创公司已万事俱备,但他已经说服了他的老板托马斯·帕金斯。帕金斯拿出了种子基金,斯万森认真地着手,以分子生物学的原理将企业的资金、目标和投资回报等结合到一起,这被证明是他非常擅长的一项工作。公司首先着眼于人胰岛素的合成,这一工作由基因工程技术公司的科学家们在1978年完成。把这一技术的特许权授以Lilly公司之后,基因工程技术公司于1985年成为首家推出自己的生物医药制品——人体生长素。基因工程技术公司自此奠定了它在生物技术工业和保健行业的领袖地位——一个异常成功的商业和科研机构。

职务

斯万森自公司创始之日起一直担任公司的董事和总裁,直至1990年他被任命为董事长。与他热爱运动的合伙人赫伯特·玻意尔不同,斯万森的业余爱好倾向于艺术一类。除了在各专业委员会的一长串头衔外,斯万森还是一位艺术事业的惠顾者,同时任职于旧金山芭蕾委员会和现代艺术博物馆委员会。 概要

赫伯·玻伊尔(HerbertBoyer)

赫伯特·玻意尔1936年出生于西宾夕法尼亚州的一个偏僻乡村,并在那里长大。那里大多数年轻人的最终归宿是铁路公司和矿务局。读完高中后,玻意尔继续在附近Latrobe的圣·文森特专科学校求学,一边住在家中准备医药预科的课程。在高中以前,显然,他不可能从培养医生的寻常模式中取捷径。在医生这一职业的短暂诱惑中,这时他还没有发现自己会被深深吸引到研究工作中不可自拔,玻意尔的事业生涯和许多其他作为先驱的分子生物学家迥异。

生涯

1958年玻意尔从圣·文森特专科学校获得生物学和化学的学士学位,1959年和Grace结婚。研究生阶段的工作是1963年在匹兹堡大学完成的,之后他又在耶鲁做了3年博士后研究生。当生物化学、蛋白质化学和酶学吸引他的注意力时,他参加了当时风行全国的公民权利运动。

1966年,玻意尔向西迈进,自然地申请了旧金山加州大学的助教之职。1969年,一种普通的内脏细菌——大肠杆菌,引起了他的注意——特别是大肠杆菌中一些具有特别有用性质的抑制酶。玻意尔发现这些酶具有以一种特殊的形式将DNA链切断的能力,这使得在DNA链上留下了所称的“粘端”。这些经过剪切的端头通过精确的运动将DNA碎片粘贴到一起。

因这一发现,玻意尔在夏威夷的某次会议中和斯坦福一位名为StanleyCohen的科学家进行了一次交谈。Cohen当时正在研究DNA中被称为质粒的小环结构,这一结构能在某些细菌细胞的细胞质中自由流动,通过DNA链译码独立地自我复制。Cohen开发了一套从细胞中分离这些质粒、将它们植入其他细胞的技术。将这一过程与DNA分裂结合,Boyer和Cohen就可以将DNA段组合成需要的结构,并将之植入细菌细胞中,这就能使植物生产满足特殊需要的蛋白质了。这一突破是生物技术工业建立的基石。

1975年,当时受雇于硅谷最大的一家风险投资公司的一位名叫RobertSwanson的年轻人,看到了新兴的生物技术的前景而来和Boyer 接触。随之而来的两人之间的对话开阔了Boyer的视野,使他看到了用细胞作为“工厂”制造激素来生产激素的可观商业潜力。1976年,两人合作创立了 Genentech(基因工程技术公司)并着眼于人体胰岛素的人工合成,这一目标由基因工程技术公司的科学家们在1978年完成。在授予Lilly公司人胰岛素特许权之后,基因工程技术公司于1985年成为首家推出生物医药产品的生物技术公司,它的成果是人体生长素。Boyer自公司成立起一直担任副总裁直至1990年。那时,他将副总裁的位置让出,换取了董事会的一席之地。基因工程公司作为美国最早和最大的生物技术类风险投资支持的企业,代表着美国生物医学产业未来的发展的方向,同时也为世界风险投资事业的发展提供了新的思路。

人类基因草图完成所用的时间

破译生命密码---人类基因组草图绘制完成

作为人类科学史上的一大突破,人类基因组“工作草图”于2000年6月26日向全世界公布。这是本世纪继1953年发现DNA双螺旋结构,奠定分子生物学基础以来生命科学的又一重大突破。本世纪生物学家们对基因的物质基础、结构、功能及其调控机制已有相当透彻的了解。近20年来,现代生物技术已被逐步应用于医学、工业和农业等方面。转基因技术、分子克隆技术、药物设计和基因治疗等新兴技术正在走向实用化。“基因”、“克隆”、“DNA”等科学术语已进入日常生活。基因指导着各种生理作用的蛋白质的合成。人的肠子里没长出眼睛,是因为肠子里管眼睛的DNA是关闭的,没有表达,它只在眼睛里才工作。但基因在时序上和组织位置上有着严格的把握,从而构成了生命活动的有条不紊和绚烂多姿,共同奏响一曲和谐的生命之歌。

人类基因组计划的产生及发展

“人类基因组计划”的核心是测定人类基因组的 全部DNA序列,它蕴藏着生命的根本奥秘。搞清所有基因的碱基对分布相详情就等于找到了揭开人类生老 病死秘密的钥匙,使征服癌症等疑难病症和延年益寿 成为可能。因此破译全部人类遗传密码这部“天书”是 科学家长久以来的梦想。可是—个人身上有36亿对碱 基,破译这部“天书”将是人类有史以来规模最大、投 入最多的重大事件。

萌发这一计划的主意,还是美国能源部先开的 头。该部的洛斯阿拉莫斯和劳伦斯利弗莫尔实验室的科学家想弄清楚广岛原子弹爆炸中幸存者的后代是否有基因突变现象.但苦于没有办法。经过一番思考后得出结论:只有把人体里所有30亿个碱基对的排序 分析清楚,才能判断一个人的身上是否存在基因的突 变现象。

1984年在科罗拉多州举行的一个科学会议上,美能源部科学家建议发动全国的科技力量来做人类基因组图谱的分析工作,结果支持者寥寥。因为以当时 的技术水平,每分析一个碱基对需要3~5美元, 搞清 30亿个碱基对的排序需要150亿美元的巨资。后来, 经过一段时期的磨合和妥协,很多最初持反对意见的 科学家转而支持人类基因组计划。1988年这个计划正 式获得2790万美元的国会拨款,并于1990年10月1 日正式启动。 ’不久,人类基因组计划发展成一个由多国政府支持的国际项目,先后有美、英、日、德、法及中国等6个国家参加,有16个实验室及1100名生物科学家、计算机专家和技术人员参加。

我国的人类基因组计划正式启动于1994年,1998年8月中国科学院遗传所人类基因组中心在北京成立;随后,中国人类基因组南方和北方研究中心相继成立。1999年7月我国在国际人类基因组HGSI注册,中国最终参与了人类基因组,并承担了国际人类基因组大规模测序任务的1%,即3号染色体短臂上3000万个碱基对的测序任务。

随着技术手段的进步,近年来对生命密码的破译呈现出加速之势,生命奥秘之门即将向人类打开。

人类基因组计划的深远意义

经上千名各国科学家历经10年的艰辛努力,被比 喻为“生命天书”的人类基因组草图已经完成。随着 2001年6月“人类基因组DNA序列图”的完成,以提示 基因组功能及调控机制为目标的功能基因组学,以及 医学(疾病)基因组学已提上了议事日程。

人类基因组计划为推动医学进步带来了空前的 机遇。比如,第21对染色体破解将有助予找到早老性痴呆症、白血病、先天性痴呆症,以及肌肉蒙缩性侧索 硬化症等许多疑难病症有关的基因,以及治疗这些疑 难病症的方法。

人类所有的疾病都与基因有关,通过基因不仅可 以实现基因诊断,而且还可进行基因治疗。即通过修 饰基因的结构,调节或改变基因的表达,也可直接把 基因送到人体细胞发挥治疗功效。

生物领域的阿波罗计划——人类基因组计划

二十世纪的人类自然科学史上有三大工程,一个是曼哈顿原子计划,一个是阿波罗登月计划,另一个是人类基因组计划。科学研究证明,人类的生老病死都与基因有关,如果能够破译人类基因的序列和功能,就有可能真正有效地预防、诊断和治疗各种疾病。因此,1990年正式启动的人类基因组计划一开始就引起了全世界的广泛关注。1999年,作为唯一的发展中国家,我国正式参与了这个跨世纪的国际合作项目。

人类基因组计划是全球性的自然科学工程,它的最初目标是通过国际合作,用15年的时间构建人类基因组的遗传图和物理图,并期望从分子角度解开人体生命的奥秘,为现代医疗提供新的手段。它的核心内容是DNA序列图的构建,即分析人类基因组中30亿个碱基对的DNA 分子的组成。

目前,美国、英国、法国、德国、中国和日本等6个国家的16个基因组中心参与了这项计划,已经完成了人体基因序列工作框架图的测定,并与今年同时进入了人类基因组计划的第二阶段,绘制精确的“人类基因组DNA序列图”。

我国参加国际合作并承担人类基因组测序工作的,有中科院遗传所人类基因组中心、国家人类基因组南方研究中心和北方研究中心,仅用了一年多的时间,就按时完成了分担的人体1%基因序列工作框架图的测定,其中,北京中心已经成为全球16个测序中心中的十强之一。所谓1%项目,是指中科院遗传所人类基因组中心完成的人类3号染色体短臂上一个约三千万个碱基对的区域的测序任务。由于这个区域约占人类整个基因组的1%,因此简称“1%项目”。

按照人类基因组计划的标准,北京中心与国际同步,完成了重复序列多、模板缺失、投入最大而准确率最高的区段,已经实际测定了近两亿个碱基对,向人类基因组数据中心递交的“一致性”序列近四千万,完成了“工作框架图”的100%,而且具备了相应的数据分析与基因鉴定能力,能在24小时之内独立完成全部数据的初步分析。

人类基因组计划的意义已经被全球各国所认同,它倡导的“全球合作、免费共享”的“人类基因组精神”,已成为人类自然科学史上国际合作的楷模。参与这一项目,不仅使我国拥有了相关事务的发言权,也标志着我国已经走在了结构基因组学的世界前列。

人类基因组计划1%中国测序

人类基因组计划1%测序中国实验室探密1990年10月,被誉为生命科学"阿波罗登月计划"的国际人类基因组计划启动。1999年9月,中国获准加入人类基因组计划,负责测定全部序列的1%。承担"1%"主要测序任务的中科院遗传所人类基因组中心坐落在北京顺义空港工业园B区,一座并不显眼的四层楼内。

在对人类23对染色体上多达30亿对碱基的测定上,美国人的贡献率最大,承担了54%,其次是英国,承担了33%,日本为7%,法国为2.8%,德国为2.2%,中国科学家承担了1%的测序任务。

1998年8月11日,中科院遗传所的“人类基因组中心”开张。1999年2月,中心决定搞大规模基因组测序,以创造加入“国际测序俱乐部”的条件。同年7月7日,中国在国际人类基因组测序协作组登记,申请加入“国际测序俱乐部”。9月1日,在伦敦举行的第五次人类基因组测序战略会议上,北京中心(中科院遗传所人类基因组中心)作为新的会员加入。目前我国已启动了“中国生物资源基因组计划”,第一个项目是水稻;第二个将是猪,人类的器官移植需要它们;第三个是血吸虫,现在血吸虫病还没有消灭,并且还在回头。

中国科学家今年四月提前完成了人类基因组计划百分之一的测序任务,使得这一由六国参加的重大生物工程于本月二十六日如期完成。通过参与这一国际项目,中国的基因组测序能力一举进入世界四强,为二十一世纪的中国生物产业带来了光明和希望。

人类基因组研究大事记

一九九0年

10月被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。

一九九八年

5月一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司,目标是投入3亿美元,到2001年绘制出完整的人体基因组图谱,与国际人类基因组计划展开竞争。

10月23日 美国国家人类基因组研究所在美国《科学》杂志上发表声明说,人类基因组计划的全部因因测序工作将比原计划提前两年,即在2003年完成。

一九九九年

3月15日英国韦尔科姆基金会宣布,由于科学家加快工作步伐,人类基因组工作草图将提前至2000年绘出。

9月中国获准加入人类基因组计划,负责测定人类基因组全部序列的1%,也就是3号染色体上的3000万个碱基对。中国是继美、英、日、德、法之后第六个国际人类基因组计划参与国,也是参与这一计划的唯一发展中国家。

12月1日国际人类基因组计划联合研究小组宣布,他们完整地破译出人体第22对染色体的遗传密码,这是人类首次成功地完成人体染色体基因完整序列的测定。

二000年

3月14日美国总统克林顿和英国首相布莱尔发表联合声明,呼呈将人类基因组研究成果公开,以便世界各国的科学家都能自由地使用这些成果。

4月6日美国塞莱拉公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码。但不少欧美科学家对此表示质疑认为该公司的研究“没有提供有关基因序列的长度和完整性的可靠参数”,因而是“ 有漏洞的”。

4月底中国科学家按照国际人类基因组计划的部署,完成了1%人类基因组计划完成时间再度提前,预计从原定的2003年6月提前至2001年6月。

5月8日由德国和日本等国科学家组成的国际科研小组宣布,他们已基本完成了人体第21 对染色体的测序工作。

6月26科学家公布人类基因组工作草图。

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作者: 若米知识

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