生命科学产业特点
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生命科学产业特点范文第1篇
关键词：大学生就业；生物专业；就业难；能力三核
在国家取消大学生包分配工作之后，随着高校招生规模的逐步扩大，每年涌向就业市场的大学毕业生人数增长很快。据新华网报道，2012年城镇需就业的劳动力达2500万人，比“十一五”时期的年均数多100万人，其中高校毕业生规模达到680万人，是本世纪初的6倍多。因此，大学生就业问题已经成为我国主要社会问题之一，值得从事高校管理的研究者和教师重视。
此外，由于多数高校一味追求向综合性大学发展，缺乏面向市场灵活办学的机制，导致专业设置具有不确定性和不适应性，造成无效供给的现象突出，进一步加大了供需之间的矛盾。以生物专业为例，进入21世纪后，国内很多大学都成立了生命科学学院，扩大了招生规模。然而生命科学人才的培养具有“投入高、周期长、国际化”的特点，既对师资有着较高要求，也对教学、实验的硬件要求很高，而很多学校并未具备这些培养条件，如有研究生反映，其在本科阶段连PCR实验都未做过。一般培养一名能独立从事生命科学研究的人员需要7-9年，但相当部分地方院校并未有博士（甚至硕士）授予资质，因而每年有大量生物专业学生面临被分流的命运，就业压力尤为明显，这就需要我们在无法左右政策的情况下，更加理性地分析生物专业学生就业难的深层次原因，寻求解决这一问题的对策与方法。
一、生物专业遭遇“就业难”的成因
1.专业设置与产业需求相脱节
自上个世纪80年代初，我国就开始加大对生命科学的投入。20世纪末，中科院院士、参与“人类基因组计划”的科学家杨焕明预言，21世纪是生命科学的世纪，以基因组工业为龙头的生物产业是各国的支柱产业之一。进入21世纪后，“生命科学”一度成为国内多数院校着重发展的学科，各地大学的生命科学学院像雨后春笋般陆续成立，招生规模进一步扩大。目前，我国在生物产业发展和人才培养方面也已经取得了巨大的成就。但源于生物产业的高投入性、长期性等特征，我国生物产业依然处于初级阶段，对人才的需求动力不足。
我们将财经会计类专业和生物类专业做了一个简单的比较，统计北京地区几所综合性大学（北大、清华、北师大、中国农业大学、北京林业大学、首都师范大学），其在各省本科生招生中，生物专业与财经会计类专业在招生规模上不相上下（平均每个招生省份约2人）。同时我们还统计了“2013年度中央机关及其直属机构考试录用公务员招考简章”中对各专业的人员需求情况（见表1），此次招聘共提供职位788个，招聘人数1276人，但针对生物专业招聘的职位只有2个，招聘人数也仅为2人。与财经会计类招聘规模相比，该类人数需求为对生物专业招收人数的60倍左右。此外，在改革开放后我国向国外派遣的32万余名留学人员中，约有60%从事生命科学或相关领域研究（目前大约有10多万中国留学生在国外从事该领域研究），相当比例的人希望回国从事生命科学方面的工作，与国内毕业的生物专业学生在就业市场竞争。这就导致了一方面是生物产业的“方兴未艾”，另一方面却是生物专业学生的“人才过剩”），行业的规模决定了无法吸收现有的人才供给，出现了严重的“供过于求”，而国内大学对生物专业学生的进一步扩招，则会进一步加剧这一矛盾。
数据来源：2013年度中央机关及其直属机构考试录用公务员招考官方网站及其招考简章。
2.就业市场对生物专业认可度低
与其他窄口径专业不同，生物专业与数学、物理和化学等专业类似，是一门很基础的学科，尤其在本科阶段，除了基本的生命科学知识外，重点培养的是学生基本的科学素养、初步的科研训练及逻辑思维能力等。从就业市面的反馈情况来看，用人单位对此却并不认可，在多数用人单位看来，学生物的学生就应该去做科研，或者去当生物教师，因此很多通用职位却不对生物专业学生开放，进而更进一步加剧了供需之间的矛盾。
3.生物专业大学生自身的因素
与20世纪末媒体对生物专业的高调宣传不同的是，近年来媒体开始对生物专业就业难有了较大规模的报到，生物专业甚至被列入“10大就业前景最不看好的专业”，因此对生源有些影响（图1、图2）。我们统计了部分高校2005年到2011年期间在京的本科招生情况，重点关注了生物专业，我们发现在2006年平均分达到峰值，近些来年有所滑坡，但最高分变化不大，实践证明，这部分同学往往是对生物本身有着浓厚兴趣的学生。研究生也有类似情况，有学者调查，近些年全国研究生总体质量有所下滑，在生源质量、学位论文水准、创新性、团队精神、社会责任感和动手能力等方面表现不够出色。
此外，由于媒体的负面报道，加上所学专业与产业较为脱节，造成了部分生物专业毕业生信心不足，导致自卑甚至自闭的心理。部分学生希望通过读研来暂时回避就业压力，有的则选择转换专业或辅修第二学位来提高自己的就业机会。也有学生怨天尤人，不断自责当初选了生物专业，而忽视了对自身素质和能力的提高。多数学生缺乏自我的职业生涯规划，按照社会潮流来选择自己的职业路径，盲目考研或出国，进而付出了更高的机会成本，缺乏合理的规划，也让他们与许多就业机会擦肩而过。
大学2006及2009年开始在北京只招收理科实验班，不分具体专业；中国农大05、06年为实验班；复旦2011年在北京未招收生物科学专业。
4.生物专业学生的培养模式有待改进
目前国内多数大学的生命科学学院，对学生的培养目标主要是培养学术科研型人才，在研究生阶段尤为如此。一般一个学术科研型人才均要经过博士，甚至博士后阶段的训练，因此那些没有博士点院校的学生，主要通过考研来进入更好的大学或研究所；那些重点院校的学生，除了出国以外，多数选择继续升学。生命科学是国际化程度较高的专业，检验生命科学研究者水平主要看发表在较高水平国际期刊的文章情况，因此在该领域的竞争是国际化的，因而压力也是非常大的。导师们的压力很容易转化到学生身上，加上生命科学研究周期较长，学生普遍反映压力较大，以本文所提到的几所院校为例，在这些学校中生物专业均是最难毕业的研究生专业之一。这样，学生既要在较大学术压力下正常毕业，还要为求职做准备，有时候疲于奔命，导致就业竞争力下降。
二、应对生物专业“就业难”的对策与方法
1.降低扩招速度，精细教育结构
扩招过快与产业发展不协调是导致生物专业学生就业难的首要因素，因此，将招生规模控制在与产业发展对人才需求相匹配的量级上，才不至于造成国家人力资本的浪费。此外，对现有的生物专业学生，要进一步精细教育结构，在本科阶段加强通识教育，宽口径培养，注重培养学生的科研兴趣、思维方式和和基本的科研素养，侧重于培养学生的通用能力。在研究生阶段，进一步明确硕士和博士的不同定位和分化，对于那些有学术潜质的学生，树立他们的信心，鼓励他们到一流的科研院所直接攻读博士学位，走学术研究的道路。对大多数硕士生朝着实践应用型人才培养引导，培养他们成为动手能力强的高级应用型人才，以提高这些毕业生在生命科学实业中的职业竞争力。
2.营造宽松的就业环境
其次，要为学生营造一个宽松的就业环境，指导并帮助学生协调好科研与求职之间的关系，一方面将生物专业求职现状、规律以及学生的困难及时与导师们沟通好，以期获得导师们的认可与支持。另一方面，要求学生要利用好在实验室的时间，提高效率，做好科研，不能三心二意进而导致顾此失彼，两边被动。学生和导师们的良性互动，不仅能为学生在心理上减压，而且还能够开发潜在的就业资源，为学生增加选择。
3.加强生物专业学生的职业生涯规划
每个人都是独一无二的，都有属于自己的兴趣、能力和价值观，但我们之前针对部分生物专业毕业生做的调查显示，多数学生在校期间（尤其本科期间），自我定位不清楚，对自己的职业兴趣、能力和价值观探索不够。我们的调查显示，有的学生对生命科学没有兴趣，科研能力也不足，但迫于种种压力不得不继续从事生命科学相关学习和工作，导致出现“磨洋工”时有发生；而有的学生对探索生命奥秘兴趣很足，科研能力也不错，但由于之前挫折教育不够而放弃生物专业。上面两种情况都是对自我资源和公共资源的浪费，非常可惜，如果能对学生们提供有效的职业生涯规划指导，帮助每个人清楚自己的职业兴趣、了解自己能力结构，既可以思考自己与生命科学研究工作的匹配情况，还能通过自己的通用知识和通用技能，寻找其他的工作可能。此外，对自己价值观、性格、情商、思维模式以及道德水准等更深层次的了解和定位，则更有助于发现自己在哪个领域中更出色。对自我及环境的了解，是实现职业生涯的重要一步。
如果对自我有着清晰的认识和定位，落实到具体路径上，则能很好地权衡考研还是就业，出国还是在国内，还可以根据情况辅修第二学位等，制定符合实际的生涯策略。
4.拓展就业渠道
就业外部环境是促进生物专业学生就业的落脚点，除了抓好与对口的企事业单位常规招聘的对接外，还要开拓潜在用人单位，如生物专业与其他学科、产业的交叉领域，如生物专业与医学、生物专业与诊断行业、生物专业与信息产业、生物专业与高端制造业等的对接，向这些交叉行业输送人才。
5.加强创业教育
对生物专业学生的培养，也要转变观念，应该认识到这个行业里面蕴藏着大量的创业机会和巨大的商业价值。美国杜邦公司刚开始是做化工的，后来转向生物产业后发展飞速，孟山都公司1981年才开始转向生物技术领域，目前已经占据全球90%的转基因种子市场。我们是个农业大国，又有着丰富的生物多样性资源，同时我国又是一个人口大国、医药产品和粮食产品的消费大国，生物技术和产业前景非常广阔。此外，国家近些年为大学生创业相继出台了一系列税收、工商等方面的优惠和鼓励政策。青年阶段是人一生创造力最强的阶段，生物专业的学生具有创业的“天时、地利”，如果学校能加强对学生的创业教育，加大对创业精神的宣传力度，必要时为生物专业学生开设专门的创业培训课程，将“勇于挑战”的创业理念融入到日常教育中，则“人和”的因素会越来越具备。如果做好了这一点，既解决了自身就业，而且还能创造更多的就业机会，对国家税收以及我国生物产业整体发展都有着非常良性的促进作用。
三、结 语
上世纪70年代，美国高等教育也出现过过度教育问题，即受教育者超过劳动力市场需求的失衡现象。1999年以来，我国的高校扩招一直是以近似于计划经济的模式在扩大招生规模，与此同时，多数高校对毕业生就业的重视远比不上招生，这种“重入轻出”的趋势必然使得市场调节很难发挥作用，因此势必在部分专业、领域造成过度教育的现象。生物专业就是其中一个比较突出的领域，这种过度教育属结构性过度教育，通过降低扩招速度，进一步优化教育结构，同时辅以对生物专业学生的职业生涯规划、辅导，拓展就业渠道，加强创业教育等可以解决这一问题。
参考文献：
[1] 麦可思研究院.2012年中国大学生就业报告（就业蓝皮
书）[M].北京：社会科学文献出版社，2012.
[2] 袁本涛，赵伟，王孙禺.我国研究生教育质量现状的调
查与研究[J].高等工程教育研究，2007，（4）：105-
110，118.
生命科学产业特点范文第2篇
关键词：生物技术 生物经济 商业时代
生物经济是以生命科学与生物技术研究开发与应用为基础的、建立在生物技术产品和产业之上的经济，是一个与农业经济、工业经济、信息经济相对应的新的经济形态。生物经济与现代生物技术和生命科学研究开发密切相关，并与目前的信息经济和知识经济发展有着紧密的联系。
人们早就预言21世纪是生物学世纪，但将21世纪与“生物经济”相联系还是近几年的事。1999年，杰里米•里夫金发表著作《生物技术世纪》，指出信息科学和生命科学在经历了40多年的平行发展之后，正在融合为一股强有力的经济和技术力量，由此奠定了生物技术世纪的基础；并认为基因将重塑生物技术时代。2002年，理查德•奥利佛出版《即将到来的生物科技时代》，预言生物技术的崛起可能在未来几年内把网络经济从衰落中挽救出来，从而形成一个以往任何时代的增长速率都无法比拟的发展阶段。生物技术的新发展，已经打破了生物的种间、属间甚至界间的界限，使人类进入了按自己的需要创造生物新品种的伟大时代。 总之，“生物经济”与现代生物技术和生命科学研究开发密切相关，并与目前的信息经济和知识经济发展有着千丝万缕的联系。基于此，笔者在考察了农业经济、工业经济、信息经济以及知识经济的特点并进行了综合对比分析后认为：生物经济是以生命科学与生物技术研究开发与应用为基础的、建立在生物技术产品和产业之上的经济，是一个与农业经济、工业经济、信息经济相对应的新的经济形态。
生物经济发展及国际比较
当前，生物技术产业已经成为推动新经济发展的核心动力，生物技术及其产业化已经得到各国政府、科技界和企业界的重视，普遍被各国列为科技及经济发展计划中的重点支持领域。
国际生物技术发展态势
以美国为例，美国无论在生物技术研究与开发，还是技术产业化方面都是世界头号强国，称雄国际市场。其拥有525个基因实验室，2001年政府生物技术研究经费约290亿美元，2001年美国制药公司研究与开发(R&D)经费为303亿美元。2000年NASDAQ生物技术指数上升36%。到2002年为止，已批准的生物技术药物和疫苗共141个，适应症达220种，使3.25亿患者受益。市场资金从1993年的390亿美元达到2002年的1980亿美元，直接创造了19.1万个就业机会。美国生物技术产品的销售额平均每年以12%的速度扩展，2000年为158.5亿美元，2003年为215亿美元，预计到2010年将增加到490亿美元，到2025年生物技术相关产品将占GDP的20%。所以，全球生物技术产业市场仍以美国为主，欧洲其次，日本紧追在后。但在未来10年欧洲及日本将比美国具有更高的成长率。在全球生物技术产业结构方面，仍以医药为主，就未来十年的成长率来看，农业领域将具有较高的发展，因为各国将根据自身特色发展生物技术产业，如欧洲发展农业、日本发展食品产业等。
欧盟及日本是美国生物技术发展的主要竞争对手，英、德、法、瑞典及荷兰5大生物技术国家生物技术产业的规模及财力趋于增强，生物技术公司日趋成熟和稳定。欧洲加快了生物技术产品的审批，2001年批准的产品比以前任何一年都多，政府科技投入、风险投资的数额也达到历史最高水平。2000年销售额增长38%，达到80亿美元，R&D经费增加48%，达到46亿美元，公司数量增加16%，达到1570家。2001年全欧洲生物技术公司有1635家，R&D经费为55亿美元，员工数量7.2万人，销售额92亿美元。德国政府将2001年命名为生命科学年，生物技术成为其科技投入最多的领域。英国2000年发表了《生物技术制胜2005年的预案和展望》的战略报告。英国的生物技术产业仅次于美国，居世界第二，从业人员1.4万多人，年销售额约40亿英镑。生物制药是该产业中的强项，目前，涉及这一产业的公司除了世界著名的大型跨国公司阿其利康、葛兰素－史克之外，还有约250多家较小的独立公司，且每周约有一家新的生物技术公司诞生，数量约占欧洲同类公司的四分之一以上。生物技术被认为是能引发信息技术革命之后的又一次革命。在英国，凡是受益于生物技术的部门，如制药、农业、食品与饮料业、化工和环境技术工业，都是最成功、最具活力和最富创新的。
日本生物技术产业规模比美国小，研发人员和研究经费也少得多，但胜过欧洲。日本具有雄厚的发酵工业基础，使得欧美许多国家开发成功的上游成果能与日本企业合作实现产业化。日本于上世纪90年代提出了“生物产业利国”的口号，了《开创生物技术产业的基本方针》，日本政府在生命科学研究发展上的经费增长十分迅速，2001年政府的生命科学研发经费为30亿美元，公司R&D经费约为60亿美元。2002年日本生物技术产品市场为13000亿日元，是80年代250亿日元的52倍。
世界各国都意识到生物技术产业将是新的经济增长点，都在积极发展本国的生物技术。例如，马来西亚加快了转基因植物的发展步伐；印度生物技术部新设立了2100万美元的专门风险基金；新加坡政府制定了“五年跻身生物技术顶尖行列”的目标，并且高薪在世界范围内招揽人才，试图成为本地区生物制药研发的中心。除了竞争加剧之外，加强合作是另一个突出的特点，生物技术公司之间以及公司与科研机构之间的合作越来越超越他们所在的国界。
我国生物技术产业发展现状
我国生物技术起步于“六五”计划末。近20年来，在我国政府有关部门的大力支持下，我国医药生物技术产业取得了长足进步，呈现出良好发展态势。2000年生物技术产品总销售额大约为200亿元人民币。其中医药、保健产品约90亿元，占总销售额的45%。医药、保健产品主要包括基因工程药物、疫苗、诊断试剂、部分抗生素、药用氨基酸、维生素、血液制品、生化药物和部分功能食品，其中基因工程药物、疫苗、诊断试剂、部分新型抗生素约占50%。尤其是基因工程药物和疫苗，1986年调查数据为零，1996年调查时销售额约为2.2亿元人民币，到2000年跟踪调查时，销售额已达20亿元人民币。从1989年我国第一个拥有自主知识产权的基因工程药物上市以来，我国已有13类（19种）基因工程药物和疫苗获得批准上市，其中在全球销售额前10位的基因工程药物有8种。此外，诊断试剂产品也取得了十分显著的成绩，其销售额从1996年的1.85亿元增长至2000年约30亿元人民币。近十年来，上述两方面的国产产品市场占有份额发生了根本性的变化，从国外产品几乎垄断的状况转变为国产产品占有70%～90%市场份额的局面。这些产品的问世，使我国数以千万计的患者从中受益，其价格仅为国际市场的几分之一到几十分之一。
尽管我国医药生物技术产业已经取得了令人可喜的进步，但从客观上讲，目前尚处在成长期，还是一个幼小的产业，在整个医药、健康产业中所占比例不大。据统计，我国2005年约有医药工业企业4217家，当年医药工业总产值3338亿元，年均增长13.9%。医药商业销售总额为1981亿元，比1995年增加1100亿元，年均增长12.1%。1978-2005年，医药工业产值年均递增17.1%，成为国民经济中发展最快的行业之一。虽然医药生物技术产品的销售额仅占医药工业总销售的6%左右，但其增长速度远远高于医药行业总的发展速度，显示出旺盛的生命力。
生物经济时展策略
生物经济势如破竹之势必将带动新商业时代的到来，如何把握新商业时代的历史机遇，应对生物经济社会，是新时代到来之前我们考虑问题的重点。
完善产业政策，推进技术创新
加入WTO后，我国的生物技术企业面临着与国外企业激烈竞争的现实，今后仿制生产国外专利保护产品将面临巨额的经济赔偿，所以必须要有危机意识和竞争意识，采取有效措施，切实加强自主创新能力。我国应加大对创新性、探索性和重大基础研究的投入力度，采取措施避免低水平重复研究和开发；同时应在原有对高新技术产业优惠政策的基础上，结合生物技术产业发展的特点，制定特殊的减免税政策以及产品出口、收入分配、人才吸引等方面的优惠政策，鼓励研制开发具有自主知识产权和国际竞争能力的产品，利用宏观杠杆使企业的资金投向生物技术创新性研发，并自我消化投入的研发费用，逐步建立起以企业为主体的新药自主研发体系。
建立关键技术平台和基地，加强工程化研究能力
我国生物技术成果转化率之所以较低，重要原因之一是工程化水平较低和过程开发能力较差，因此必须建立一批与国际标准接轨的关键技术平台。同时根据生物技术研究开发的特点，重点建设技术开发服务基地。这些基地应对相关领域研究开发有带动性，应与相关研究机构、大学和企业建立密切而有效的合作机制，成为连接生物技术上下游的纽带，通过汇集科研机构和大学上游成果，进行过程优化放大和工程化开发，不断将二次开发的技术和产品向产业转化。
多渠道增加投入，积极培育风险资本市场
积极探索在市场经济条件下，国家、企业和社会多渠道投入生物技术研发和产业化的新机制，加强科研投入资金的管理，提高使用效率，促进科研成果的产品化、产业化和国际化。根据我国目前实际情况，只有政府提供部分引导性资金，开展应用基础研究和承担前期的研发风险，才能吸引企业和社会资金尽可能早期介入。应发挥社会各方面积极性，多渠道增加生物技术投入，包括部门和地方政府资金、科技贷款、股票市场、海外基金等。同时还应积极培育风险资本市场，鼓励建立生物技术风险投资基金。建议以国家投入为引导，吸引企业、社会多方面的资金，设立生物技术产业化风险投资基金，按市场经济规律运作，建立有偿使用制度，使投入各方都能得到相应的收益，保证资金的滚动增值，促进生物技术创新和产业化。
积极应对全球化竞争，加快战略重组与并购
我们应以积极的姿态应对世界科技、经济全球化的机遇和挑战，努力构建从研究到产业化的全方位开放体系，及时跟踪和掌握世界生物技术及相关领域发展前沿的信息，充分利用共享的生物信息资源，利用世界经济一体化和全球贸易自由化的机会，充分发挥海外生物技术人才的智力优势，加强国际合作。同时要加快对现有生物技术企业的改造，从国家大局出发，不再搞低水平、小规模的重复生产，重组合并和淘汰一些重复生产、低水平、小规模的企业。使生物技术行业迅速涌现出几个拥有很强国际竞争能力的企业巨头，力争把我国的生物技术产品打入世界市场。
完善生物安全管理，普及生物技术知识
生物技术的发展应与社会经济的可持续发展、环境保护和资源合理利用相互协调。在努力完善转基因生物安全管理体系的同时，应建立健全转基因生物安全评价的技术体系，特别是尽快制定和实施转基因食品安全性检测与管理办法。要加强立法，条件成熟时将部分颁布的条例升级为国家法规，另一方面要作好公众宣传教育和舆论导向工作，采用多种形式向广大群众进行生物技术和生物安全等科学知识的教育，使公众对生物技术有一个较为科学、全面的认识，以科学的态度对待生物安全和相关社会伦理问题，积极关注和支持我国生物技术及其产业的健康发展。
参考文献：
1.林桂芸.关于我国生物技术产业化发展的问题与对策.成都大学学报，2003(3)
2.马彦.科技/产业生物医药技术转移发展模式 .科技与管理，2001(1)
生命科学产业特点范文第3篇
关键词 美国 生物技术产业 空间分布
美国的生物技术起步最早，经过几十年的发展，已具备了全球最先进的技术水平、最多数量的技术成果储备，也具备了比较完整的产业链，技术进步领先，人力资源充足，专利保护得力，资本市场结构合理，关联产业和支撑产业发展完备，并制定了产业发展战略和实施了有力的产业发展推动措施，已经形成多个发展势头良好的产业集群和优秀的产业发展环境。目前，生物技术产业已成为美国高技术产业发展的核心动力之一。美国在生物技术及其产业化方面占据着世界领先地位，尤其在健康和生命科学领域有很强的竞争优势。美国拥有世界上约一半的生物技术公司和一半的生物技术专利，技术革新的速度远比其它国家的公司要快。美国生物技术产品销售额占全球生物技术产品市场的90%以上。生物技术产业是美国新型的典型的技术密集型产业，它正对美国的经济发展产生较大的影响。2002年，全球上市生物技术公司中有52%是美国公司，全球生物技术产业总收入的74%是由美国公司创造的。30年来，生物技术企业开发的新药超过150种获得FDA批准，目前美国有针对200多种疾病的370多种生物技术医药产品已进入人体临床试验后期。研究美国生物技术产业发展现状，有利于制定我国生物技术产业发展的相关科技政策。
数据来源：Ernst & Young LLP, annual biotechnology industry reports, 1993~2004.
一、规模持续扩大，收入增长迅速
2003年，美国生物技术公司达1473个，而这一数字不包括为数更多的相关技术公司和传统制药公司，生物技术产业的雇员人数达19.8万人，超过了玩具和体育用品产业的就业人数之和。生物技术产业还为服务于它的行业创造了近30万个就业机会。近10年来，美国生物技术产业一直保持年均13~14%的增长速度，自1992年以来规模扩大了一倍以上，收入从当年的81亿美元增加到2000年的267亿美元，2003年，生物行业的总收入达392亿美元，实现销售收入284亿美元(表1)，分别比2001年增长32.4%和16.8%。
二、投入增长很快，创新成果显著
美国产业界和政府部门十分重视对生物技术产业R＆D及基础研究的投入，1992~2002年，美国生物技术产业R＆D投入年均增长速度达31.8%，由1992年的49亿美元增长到2001年的157亿美元，2002年尽管股市融资低迷，亏损不断增加，但R＆D投入还是增加了30.6%，达205亿美元，2003年为179亿美元(表2)，占美国全部产业R＆D投资的10%左右。尽管20世纪
资料来源：根据NSF Science & Engineering Indicators 2004 Appendix table 4-34数据绘制
90年代以来，联邦政府国防R＆D投入增幅降低，但对于生命科学的研究经费却不断增加，年均增长达7.1%，增幅是最高的，到2003年达256.67亿美元(1996年不变价)，为1990年的2.5倍。高强度的投入，产生了大量的创新成果，目前，全球一半以上的生物技术专利为美国所有，生物技术专利数不断增加，自1998年以来，美国每年生物技术专利数都超过7000件(表2)，2002年达到7763件，生物技术专利占美国全部专利的比重由1992年的4.3%，上升到2002年的8.0%，十年间专利数增加了两倍，而占全部专利的比重也增加近一倍。
资料来源：根据 U.S. Patent and Trademark Office. Ernst & Young LLP, annual biotechnology industry reports，1993~2004.有关数据整理
由于生物技术产业本身技术密集的特点，加之其还处在技术创新的关键时期，使得该产业成为研发投入强度最高的产业。近10年来，美国生物技术产业研发投入强度(R＆D投入/销售收入)一直居高位，这是其它行业所没有的，最低年份的1999年为66.5%，最高年份的1994年达90.9%，2002年也达84.4%(表2)。2002年人均R＆D支出10.5万美元，大大高于1993年的7.2万美元。
三、公司遍及全国，高度集中12州
生物技术产业在美国是一个非常活跃的行业，据统计2003年，美国共有1473个生物技术公司(不包括相关行业公司)，每个州至少有一个，但分布极为不均，数量居前12位的州共有生物技术公司1201个，占81.5%。其余各州仅占18.5%。这12个州为：加里福尼亚州436个(29.6%)，马萨诸塞州200个(13.6%)，马里兰州94个(6.4%)，北卡罗来纳州84个(5.7%)，新泽西州69个(4.7%)，纽约州65个(4.4%)，宾夕法尼亚州61个(4.1%)，得克萨斯州48个(3.3%)，佐治亚州43个(2.9%)、华盛顿州40个(2.7%)，佛罗里达州32个(2.2%)，康涅狄格州29个(2.0%)。
四、空间分布不均，形成九大产业聚集区
研发是生物技术产业发展的基础，高强度的研发投入成为美国生物技术产业发展的基本保证。但由于各州的原有基础不同，发展生物技术的条件各异，以及各州政府差异性的生物技术发展战略，使得美国生物技术产业研发在空间分布上表现出不同的特征。
研发机构主要分布在太平洋和大西洋沿岸地区。2002年生物技术研发机构(表3)居第一位的是太平洋区，共有1357个机构，占全国的26.35%，居第二位的是南大西洋区，有890个机构，占17.28%，中大西洋区有635个，占12.33%，居第三位，机构数最少的是中央东南区，只有217个，占全国的4.21%。居全国前三位的地区合计占全国机构数的56%，其它6个地区仅占全国的44%。
资料来源：根据 U.S. Patent and Trademark Office. Ernst & Young LLP, annual biotechnology industry reports, 1993~2004.有关数据整理
从业人员与机构分布不尽一致。2002年，全美生物技术研发的从业人员有11.67万人，太平洋区最多，有3.3万人，占28.4%；中央东北区次之，有1.85万人，占15.8%；中大西洋区居第三位，有1.8万人，占15.4%；南大西洋区居第四位，有1.6万人，占14.2%；从业人员最少的是中央东南区，只有2916人，占2.5%。
生命科学家分布各地不均，南大西洋区拥有生命科学家85887人，占全国18.6%，中大西洋区有74850人，占16.2%，居第二位，太平洋区73970，占16.0%，居第三位，居第四位的是中央东北区，有63748人，占13.8%。九大区中，人数最少的是山地区，只有24220人，占全国的5.2%。
生物技术教育发展不平衡，2002年美国授予的生命科学高等教育学位人数达107803人，其中，南大西洋区最多，达21761人，其次为中央东北区和中大西洋区，分别为16920人和14355人，居第四位的是太平洋区，14004人。这四个地区占全国的比重达62.2%。
转引自Joseph Cortright Signs of Life:The Growth of Biotechnology Centers in the U.S.The brookings Institution Center on Urban and Metropolitan Policy2002
从都市层面看，生物技术产业研发主要集中在九大都市区，波士顿(Boston)、洛杉矶(Los Angeles)、纽约(New York)、费城(Philadelphia)、北卡金三角(Raleigh-Durham)、圣迭戈(San Diego)、旧金山(San Francisco)、西雅图(Seattle)及华盛顿－巴尔地摩(Washington-Baltimore)，形成了九大生物技术产业集聚区，这9大集聚区汇集了全国最生物技术公司的3/4，且过去10年新成立的公司的3/4也集中在这里。同时，九大生物技术产业聚集区也是生物技术产业研发聚集区，拥有顶级的生物技术科研机构，具有强有力的研究开发能力，至少拥有一所全国前20名的大学，其中，波士顿有哈佛大学和麻省理工学院；旧金山湾区有加利福尼亚大学旧金山分校、加利福尼亚大学伯克利分校和斯坦福大学；圣迭戈有加利福尼亚大学圣迭戈分校；华盛顿地区有美国国家卫生研究院(NHRI)、霍华德.休斯医学院研究实验室、马里兰大学研究中心和约翰斯.霍普金斯大学；北卡罗莱纳有杜克大学、北卡罗莱纳州立大学罗利分校、北卡罗来纳大学查珀尔希尔分校等著名大学，它们是形成生物技术产业研发集聚区的基础。据研究①，在美国51个100万人口的都市区中，这9大都市区平均所获得的NIH经费是其它42个都市区平均数的近8倍，生物技术专利数则为其它42个都市区的10倍；生物技术的商业化程度高，新成立的生物技术公司数、100人以上的生物技术公司等远多于其它42个都市区(表4)。
五、对我国的启示
美国是世界上生物技术产业研发最发达的国家，生物技术产业是美国仅次于信息产业的第二大高技术产业，也是本世纪最有前途的高技术产业。美国生物技术产业研发水平居世界领先地位，研发机构遍布全国，产业研发空间结构已具雏形。美国生物技术的发展对我国有如下启示：
制定“生物经济强国”战略，大力发展生物技术产业。生物技术产业已经成为影响中国乃至世界科技发展全局的重大科学前沿问题和战略高技术问题，生命科学与生物技术及其产业的发展将极大地推动经济增长和社会进步，正展现出未可限量的前景，要树立把握重大发展机遇的战略意识，坚定地把发展生物技术产业作为赢得未来竞争的战略选择；同时各省要根据不同的省情，制定差别性的“生物经济强省”战略，发展生物技术产业。
充分发挥政府的组织协调功能，发展生物技术产业。切实制定符合国情科技政策，促进生物产业发展，积极推进生物科技创新体系建设，构建具有国际一流水平的科研机构，切实加强基础研究，提高原始性创新能力；整合、培养和造就一支高水平的研发和管理队伍，使我国生物科技总体研发水平达到或接近国际先进水平，在若干重要领域达到国际领先水平。建立适应生物经济要求和符合生物科技创新规律的体制和运行机制，从政策上主导中国生物技术研发及其产业化的综合实施，促使在全国形成几个重点的生物技术产业集群。
大力提高生物产业规模经济水平。通过财税、信贷等政策引导生物企业兼并、重组和联合，打破生物市场条块分割的局面，实现资源合理流动与优化配置，以形成合理的生物产业地区结构、部门结构和产品结构，获得生物产业的整体规模效益。建立和完善生物产业社会化公共服务体系，大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估,包括生物安全性评估、专利、投融资等方面的中介服务机构，以增强我国生物产业的综合竞争力。
注释
①Joseph Cortright Signs of Life:The Growth of Biotechnology Centers in the U.S.The brookings Institution Center on Urban and Metropolitan Policy，2002
生命科学产业特点范文第4篇
关键词：蛋白质化学；理论讲授；专题介绍
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）03-0221-03
生物技术是21世纪影响国计民生的关键科学技术之一，而生物技术发展所依托的生命科学研究承担着揭示生命奥秘，改善人类身体素质和生活品质的重要责任。生物学专业的大学生是生命科学研究中的生力军，也是直接影响我国生物产业发展的人才储备。因此，在当今生命科学研究日新月异的时代背景下，与时俱进地开展生命科学相关课程建设具有重要的战略意义。在诸多生物大分子中，蛋白质是生命活动的主要承担者，具有举足轻重的作用。在上世纪90年代“人类基因组计划”之后，生命科学研究进入了后基因组时代，也就是蛋白质组学时代。因此，本文结合蛋白质研究进展探讨了在高年级本科生中开展《蛋白质化学》教学的必要性以及相关课程体系设置等内容，以期能为生命科学专业学生全面知识体系的构建奠定基础，并由此推进生物产业人才的培养和储备工作。
一、开展《蛋白质化学》课程的必要性
2012年5月14日，科技部印发了《蛋白质研究国家重大科学研究计划“十二五”专项规划》。该规划指出：“蛋白质是生命活动的主要执行者，对蛋白质结构与功能、相互作用和动态变化的深入研究，将有助于揭示生命现象的本质。蛋白质研究取得的众多成果也将是新药创制、传染病防诊治、农作物改良、生物能源转化、工业生物催化等各个领域的重要创新源泉。”2014年8月在北京启动的国家重大科学研究计划“十三五”发展规划战略研究工作中，蛋白质研究与纳米研究、量子调控研究、发育与生殖研究、干细胞研究以及全球变化研究等作为国家前瞻性部署和重点任务。蛋白质研究已经不仅是美国等发达国家关注的重点领域，也是我国致力发展的前沿热点之一。蛋白质组学研究是继“人类基因组计划”之后的又一“兵家必争之地”。然而，蛋白质相关基础知识是蛋白质组学研究的前提保障，其中涉及的技术手段是蛋白组学研究的利器。由于蛋白质研究涉及了生物化学、生物物理、细胞生物学、分子生物学、结构生物学、生物信息学等多个学科，学科之间彼此交叉，相互渗透，因此对于从事蛋白质相关研究或有志于投身于蛋白组学研究的生物专业学生而言，学科基础课《生物化学》中的相关知识与当今蛋白质研究的切合度有限，难以满足今后科学研究的需求。由此可见，在高年级本科生中开展《蛋白质化学》专业选修课程，全面系统地介绍蛋白质化学相关基础知识以及最新研究进展，具有重要的意义和必要性。
二、《蛋白质化学》课程体系构建的思考
目前，上海大学实施的是短学期教学体制，每学期为10周。基于对教学效果的考量，学校鼓励小班教学，专业选修课的学生数量一般在20―30人。根据这些实际情况，笔者认为在有限的时间内应该尽可能让学生建立较为全面的知识体系，同时通过调动学生的积极性，使学生更为主动地体会到蛋白质化学相关研究的发展。因此，在课程开展过程中，笔者采用了老师讲授和学生讨论相结合的授课形式，通过师生互动，促进学生对相关理论知识的理解，并提高其运用知识的实践能力。经过三年的课程实践，本课程的基本构建框架已经成型，具体的课程体系构建如下。
1.蛋白质化学基础理论。①蛋白质结构理论与研究方法。蛋白质结构是功能研究的基础，蛋白质的高级结构直接决定了蛋白质的功能。只有详细了解蛋白质及其复合物和组装体的结构，才有可能对蛋白质的生理功能进行揭示。因此，在课程开展之初，笔者首先向学生介绍蛋白质结构的基础知识。虽然蛋白质的基础组成与多级结构等知识在《生物化学》课程中都有所涉及。但是，从实际教学情况来看，大部分学生学得多也忘得快，很少能把握住知识的核心。而《蛋白质化学》的教学重点与《生物化学》又有所区分，所以本课程主要关注蛋白质从基本构成元件氨基酸到高级空间结构的演变过程，重点强调了各级结构特点以及关键影响因素。在教学过程中，为了便于学生理解和记忆，笔者选择以常见蛋白为模型，形象说明各级结构的特点，并穿插介绍各级结构研究历史中的小故事，特别是诺贝尔奖相关的突破性进展，以此来提升学生的兴趣。由于是专业选修课，课程设置的目的是希望学生能够更为全面、深入地了解相关知识，因此笔者在课程教授过程中不强调对知识的死记硬背，而更希望学生因为兴趣而理解，因为理解而记忆，最终达到吸收知识的目的。在蛋白质结构基础知识掌握的基础上，进一步向学生介绍用以揭示各级结构的研究方法，强化学生对蛋白质结构的认识和理解。在蛋白质结构研究方法介绍中，笔者按照蛋白质一级结构到四级结构的变化规律，逐级介绍蛋白质的相关研究方法，包括一级结构研究中的生物学方法（cDNA法）、化学方法（Edman降解法）和物理方法（质谱法）、二三级结构研究方法圆二色谱法、拉曼光谱法、荧光光谱法和紫外光谱法以及高级结构研究的X-射线衍射技术、核磁共振技术和冷冻电镜技术等。在讲授的过程中，注意将技术的核心与结构的特点结合起来，既讲授技术的原理和应用，又帮助学生再次理解各级结构的特点。其中，在高级结构研究方法介绍中，结合国内外顶尖研究组最新发表的相关工作，让学生更为及时地了解当今科技发展的趋势。同时，笔者引入了蛋白质数据库作为生物信息学知识的一部分，介绍了蛋白质数据库这一有用的蛋白质研究平台，让学生建立对蛋白质结构相关的生物信息学知识的基本印象，鼓励学生根据自身兴趣进一步深入了解各数据库的特点以及适用范围。这一部分内容由于专业性较强，属于工具类知识，所以未对学生做强制要求，仅仅作为知识普及，便于学生在将来研究需要时知道如何寻求帮助；②蛋白质折叠。蛋白质折叠是蛋白质从一级结构向高级结构转变的过程，是蛋白质具有生理功能的必经之路。蛋白质折叠被认为是对中心法则的补充说明，也因此被成为第二遗传密码。蛋白质折叠在上述蛋白质结构认识基础上帮助学生更为深刻地了解蛋白质结构与功能的紧密联系。在这部分教学过程中，笔者首先通过“变性”这个知识点的讲授，让学生建立蛋白质结构与功能的初步联系。之后，通过以著名的蛋白质复性实验――“Anfinsen实验”的设计思路、研究过程以及实验结果分析作为案例，让学生随着实验一步步了解蛋白质折叠的隐藏秘密，激发学生的探索兴趣。在这个案例中，学生不仅可以再次理解变性对于蛋白质功能的影响，又可以了解到蛋白质变性的可逆性。通过变性―复性整个过程的演变，可以了解蛋白质变性的可逆性以及可逆的条件，也可以深刻地认识到蛋白质结构对其功能的重要性。在“自组装折叠”的基础上，从动力学和热力学角度分析蛋白质折叠过程，并由此引入“蛋白质辅助折叠”理论，帮助学生全面认识蛋白质折叠中的影响因素。同时，以实际病例为代表说明蛋白质错误折叠的危害，并从疾病治疗的角度鼓励学生思考如何引导蛋白质的正确折叠以减少疾病发生的概率。从教学效果来看，简单的知识传授远不如实际案例的分享效果显著，学生更乐于结合实际现象进行深入思考和讨论；③蛋白质分离与纯化。在蛋白质研究中，获取必要的蛋白质对象，分离与纯化是关键。很多分离和纯化技术在日常生物学研究中都十分常见也运用广泛，因此笔者认为这是本课程中最有实际应用价值的知识，也希望学生能及时掌握并学以致用。那么如何实现蛋白质的分离纯化？这与蛋白质本身的理化性质息息相关，而理化性质又与蛋白质的组成密切联系。在蛋白质分离纯化原则说明过程中，笔者通过回顾蛋白质结构的特点，启发学生认识到蛋白质独有的理化性质及其分离纯化的基础。随后，从分子量、溶解度、电离性质和亲和力等不同方面介绍常用的蛋白质分离纯化的方法。其中，详细介绍了蛋白质分子生物学研究中最为常用的技术――双向电泳技术，使学生从原理、过程以及应用范围等多角度认识和掌握该技术。同时，要求学生通过理解而掌握凝胶过滤和凝胶电泳中所采用的分子筛效应的区别。此外，蛋白质层析是蛋白质分离中的一个大的技术家族，包含了亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析、疏水层析以及分配层析等多种类型，应用广泛而且技术发展成熟。因此，笔者在该部分课程的后期将蛋白质层析作为一个独立的知识单元向学生展示在实际操作中如何根据蛋白质的具体性质特点选择合适的层析技术进行分离纯化，使学生不仅掌握相关的理论知识，更要学会如何在研究工作中运用知识；④蛋白质检测。如何确认已经获取的蛋白质的种类呢？这一问题将课程引入到蛋白质的检测中。蛋白质的检测技术不仅是实验室基础研究的重要内容，也与人类生活息息相关。这样具有实际应用的内容更容易引起学生的兴趣。因此，通过引导学生思考生活中面临的不同蛋白质检测需求，逐步展开蛋白质检测技术的介绍。首先，介绍蛋白质检测中的通用技术，即针对所有蛋白质而不针对特定种类。以“三聚氰胺事件”为例引导学生思考，如何检测样本中的蛋白质含量，为什么会发生“三聚氰胺事件”？基于此探讨蛋白质鉴定的六大常规技术：凯式定氮法、双缩脲法、Folin-酚试剂法、紫外吸收法、考马斯亮蓝法和BCA法，并通过比较技术的各自特点使学生初步了解蛋白质检测中的技术选择标准。同时，结合蛋白质定量分析的实际需求，在常规技术介绍基础上，详细介绍了酶联免疫吸附分析法（ELISA）和Western-blotting技术。通过介绍技术的原理、步骤以及关键影响因素等让学生熟悉这两项重要技术，为今后的科研工作储备必要的知识。
2.蛋白质化学专题介绍。①蛋白质检测专题介绍。在上述知识理论体系介绍中，笔者尽力将生活实例与科学知识结合，但是基本知识本身仍旧过于理论，不容易引起学生的共鸣。因此，在知识体系构建的基础上，笔者特意增加了一个蛋白质检测专题介绍，以肿瘤标志物这种目前认知度较为广泛的蛋白质为代表，介绍蛋白质检测的重要性以及蛋白质检测的最新研究进展。笔者从医院所采用的检测技术入手，向学生揭示这些检测技术背后的原理以及各自的技术特点，让学生了解当今蛋白质检测技术的发展与应用。同时，结合最新的文献报道，在现有仪器分析的基础上，引入了电化学分析、SPR以及核酸扩增技术等知识介绍，让学生更深层次地认识到蛋白质分析的基础研究进展。除了生活中可以遇见的成熟商业化分析技术，各式各样的实验室蛋白质分析技术虽然还未能走进千家万户，但是它们代表了当今生化分析的潮流，也预示了蛋白质分析的发展趋势。这些理论与实际结合的专题介绍相对于刻板的知识讲解容易引起学生的共鸣和探讨的兴趣，因此教学效果也比较明显，学生表现了极大的兴趣和探索的欲望，会主动参与到课程内容的讨论中，进而加深了对知识的理解和记忆，达到了教学的目标；②学生课题介绍。之前曾提到上海大学的专业选修课鼓励小班教学，学生规模相对较小，因此比较便于师生之间的互动。笔者希望学生能从单纯的知识接受者角色中解脱出来，更为积极主动地参与到知识的讲授中来，通过自我学习推进知识的理解和掌握。结合本课程的特点，笔者选取了具有代表性的与蛋白质研究相关的诺贝尔奖研究作为课题，通过学生自学掌握研究的相关内容，并在课堂通过知识讲解与老师展开互动。相关课题包括：“发现抗体的化学结构”、“发现大脑分泌的肽类激素”、“发现限制性内切酶及其在分子遗传学方面的应用”、“发现调节免疫反应的细胞表面受体的遗传结构”、“发现生长因子”、“发现G蛋白及其在细胞中的信号转导作用”、“发现朊病毒―传染的一种新的生物学原理”以及“发现端粒和端粒酶如何保护染色体”等。在选择学生课题的过程中，把握几个关键的原则。首先，课题必须与蛋白质研究相关；其次，课题的研究与课程中教授过的知识有重叠；最后，课题能够揭示蛋白质结构与功能的紧密联系。通过这样的课题设置，可以让学生在自学的过程中再次温习已经学习过的知识，能够实现教学相长。笔者通过几年的课程实践发现，虽然面向的教学对象是本科生，他们大多没有实验室研究经验，但是其学习主动性较好，通过在网上进行资料搜索，大多数学书可以很好地完成任务，部分特别突出的学生可以将研究故事说得非常生动形象，激发了其他学生的兴趣。通过这些互动课题的设置，学生对蛋白质研究中涉及的相关知识又有了更好地梳理，对蛋白质研究工作有了更为深入的认识，为将来的研究方向选择奠定了基础。
三、小结
蛋白质及其相关研究已经成为当今生命科学研究的热门所在。在蛋白组学研究蒸蒸日上的今天，生物学专业学生具备一定量的蛋白质相关基础知识十分必要。因此，结合当前生命科学研究的发展趋势和蛋白质科学研究的热点重点，本文探讨了在高年级本科生中开展《蛋白质化学》教学工作的重要性和必要性。同时，结合笔者近几年来在《蛋白质化学》课程中的实际教学经验，本文从蛋白质化学基础理论体系设置以及蛋白质化学专题介绍两方面详细阐述了《蛋白质化学》这门专业选修课的课程体系设置方案，教学内容涉及蛋白质结构、蛋白质折叠、蛋白质分离纯化以及蛋白质检测鉴定等多方面。通过理论与实际相结合的教学方式，以诺贝尔奖相关研究介绍为契机，激发学生的学习兴趣，鼓励学生积极参与到课程的讨论中来，实现教学相长，使其能更好地掌握与蛋白质化学相关的理论知识，熟悉蛋白质研究中常用方法的技术要领，为今后开展蛋白质相关的研究工作储备充足的基础知识。
The Discussion and the Thinking of the Teaching System of“Protein Chemistry”for the College Students
ZHAO Jing，CAO Ya
（School of Life Sciences，Shanghai University，Shanghai 200444，China）
生命科学产业特点范文第5篇
关键词：生物信息学；生物芯片；药物开发；疾病检测
Abstract: Bioinformatics was emerged in the 1980s,which is a new cross- discipline and then was applicated in the wide range of areas. Bioinformatics in biochips, drug development, energy fields, crop genetic analysis, disease detection are introduced in the context . Bioinformatics focuses on the collection, collation and services of biological data to discover laws guiding research,which is an indispensable tool for bioinformatics research.
Keywords: Bioinformatics；Biochip；Drug development；Disease detection
现代生物信息学是现代生命科学与信息科学、计算机科学、数学、统计学、物理学和化学等学科相互参透而形成的交叉学科，是应用计算机技术和信息论方法研究蛋白质及核酸序列等各种信息的采集、存储、传递、检索、分析和解读，以帮助了解生物学和遗传学信息的科学[1]。
1．生物芯片
生物芯片(Biochip)是指通过微电子、微加工技术在芯片表面构建的微型生物化学分析系统,以实现对细胞、DNA、蛋白质、组织、糖类及其他生物组分进行快速、敏感、高效的处理和分析
基因芯片是目前最重要的生物芯片。
基因微阵列是通过将核苷酸或DNA作为探针，紧密地排列在硅片等固相支持物上，然后将经过某种标记后的样品与微点阵杂交进行检测。根据杂交信息可以确定靶DNA的表达情况以及突变和多态性存在与否。芯片技术的突出特点是高度并行化、多样化、微型化和自动化等，因而被广泛用于测序、转录情况分析、不同基因型细胞的表现分析以及基因诊断、药物设计等领域，成为后基因组时代基因功能分析的制程技术之一 [2]。
2．药物开发
未来的药物研究过程将是基于生物信息知识挖掘的过程。基因组研究对现代与未来药物学和药理学产生了重大影响，尤其为新药筛选、药靶设计和分子药理学研究，以及疑难病的药物设计和途径选择等提供了新的方法论基础。基因组学与药物学的结合已经产生出一门新的分支学科---药物基因组学[3]。制药公司特将充分应用药物基因组学及生物信息学的理论知识和技术手段来设计临床试验并模拟和分析理论与实验数据。这将大大减少新药开发成本，缩短开发周期，为患者、医生和健康医疗机构等诸方面带来选择性治疗的革命。生物信息学也可用于破译遗传密码、筛选免疫基因以及进行新药研发等领域[4]。
3．生物信息学在能源领域的应用
综合运用GenBank等数据库以及各种分析软件将各类数据对比分析，人们已经能够使用酶来降解生物聚合物，通过筛选有益细菌来获取高级的生物催化剂，从而提高使用的产量[5-6]。原核生物采矿技术也得到了迅速发展。同样，不同类型的煤也会发生类似的生物转变，可以转变成甲烷。人们通过生物信息学技术手段开采能源的新方法，可提高能源的采出率和降低开采难度。
通过生物信息学技术改良生物基因，使之转变为生物能源，这是解决能源短缺问题的途径之一。这主要通过生物催化剂的基因转变和代谢工程，利用酶和细菌对生物体的碳氢化合物进行新陈代谢优化，从而用于开发生产生物乙醇等生物能源。
4．农作物基因分析
对重要农作物及经济植物进行基因组分析也需要生物信息学工具。例如，在植物基因组调控和结构研究中，涉及生物信息学的内容有：调控序列数据库；基因表达的调控分析；基因组序列识别；基因结构预测，转录与翻译控制模型；大规模基因数据集分析。
通过数据检索、序列对比、同源性分析、结构预测等工具软件的运用，可将分析数据应用于农作物模式植物研究、种质资源保存、病虫害防治、作物遗传育种等[7]方面，从而为解决模式植物的基因组测序、保护濒危种质资源、控制动植物病虫害和培育优良高产的农作物品种方面提供可靠保障。
5.疾病检测
基因组计划产生的基因及基因多态性数据与临床医学检验结果之间的关系需要利用生物信息学的方法去分析、去揭示，根据这样的分析结果，科学家能够更准确地了解疾病产生的根本原因，更精确地预测某个人患癌症、糖尿病或者心脏病的可能性，从而彻底改变我们诊断、治疗和预防疾病的方式[8]。
6.小结与展望
生物信息学的发展将给生命科学研究带来明显的变革，将帮助人类认识生命的起源、进化、遗传和发育的本质，解释人体生理和病理过程的分子基础，为人类疾病的预测、诊断、预防和治疗提供合理和有效地方法或途径，同时还将对医药、卫生、食品、农业等产业产生巨大的推动作用，甚至可能引发新的产业革命。21世纪是生命科学的时代，生物信息学为生命科学的发展提供了遍历和强有力的技术支持，推动者生命的迅速发展。
参考文献：
[1] 张明德.生物信息学[M].北京：科学出版社，2004.
[2] 蔡禄.生物信息学教程[M].北京：化学工业出版社，2008.
[3] 姜远英.药物基因组学[M].北京：人民卫生出报社，2011.
[4] 李松，王英.生物信息学在生命科学研究中的应用[J].热带医学杂志，2009,9（10）1:218-1220.
[5] 赵进，骆江涛.能源：未来生物技术的挑战[J].国外油田工程，2008,24（8）5:3-54.
[6] 刘永军，金鹏康.石油集输系统中微生物群落结构研究[J].微生物学杂志，2009,29（3） 2:5-31.
