加州的埃默里维尔屹立着世界上第一个生物工艺公司——塞特斯公司 。

在细胞生物室里，有位年轻人保管着一些就要装入无性繁殖装置和表达装置中去的细胞培养剂、附近，有个高8英尺的大箱，内有一些桔黄色和蓝色盖子的罐子，从这些罐子的侧面几乎察觉不出它们在旋转，产干扰素的细胞便在其中生长，在一座发酵实验室内有个生产白细胞内杀菌素 - 2（IL-2）的釜旋转着。

生物工艺要求采取以微量存在的天然分子，使用1973年首次发表的理论技术对天然的过程加以改进，然后将这些产物浓缩成临床医生们所说的“工业强度剂量”。

生物工艺学终于开始实现它当初所允诺的彻底改革人类卫生保健的诺言，塞特斯公司的创始人之一、现该公司董事会董事长罗恩 · 凯普博士指出：“生物工艺学很可能是今后二十五年的主要技术领域。”塞特斯公司只希望销售两种强抗癌药——人体乙种干扰素和IL-2，这两者在今后——1988年都是重要的药物。该公司还打算在1988年研制和销售免疫毒素（这是一种与强细胞毒制剂结合的单克隆抗体，其作用可像“魔弹”一样攻击癌细胞）。

要诞生一门商业，意味着给科学家引来一个概念：合作。

重组DNA计划是现代工业科学上最大创新之—。他们面临的任务是很艰难的，小组成员必须找出制造特定蛋白质、建造细胞的人体单个基因，将其放入异体细胞，诱导异体细胞制造这种蛋白质，然后培养足够的异体细胞，生产出大量的蛋白质进行销售。

光这些基础科学似乎还不够，生化工程师必须将生产单个细胞提高到一次生产1000升并给蛋白质加上制约条件。临床医生们在动物身上研究蛋白质的效力，然后在人体上研究，提出修改蛋白质活性的建议。

计划组要利用三门主要学科：细胞生物学、蛋白质化学、分子生物学。细胞生物学家们先进行工作；他们必须培养细胞系，这些细胞能制造所说的特异蛋白质——比如说IL-2。和干扰素一样IL-2是一种淋巴细胞活素，这种化学信息能在机体受病毒和癌肿侵袭时，调动机体的防御力，IL-2结合到T杀伤细胞的受体上，诱发这些细胞进行复制。

蛋白质结构、其氨基酸的顺序编码在DNA双螺旋链（基因）中，为了找出基因，科学家们先从蛋白质着手，进行逆推。

一旦知道了蛋白质的氨基酸顺序，就有可能推测出DNA原本、基因的结构。但基因只是很长的DNA链上的一小部分。为了找到基因，分子生物学家使用了一对“技巧”，其一，筛去DNA所含的没参与制造蛋白质的密码子。这就要取用培养的细胞，提取出信使RNA（mRNA），其差不多是DNA的镜影复制品。mRNA只代表组成基因的那部分DNA，故其所带密码是特异蛋白质。

接下来，分子生物学家利用酶将mRNA转化成DNA，同时以此建造一个“基因库”，通过化学方法将设计的DNA断成单基因，将各个单基因嵌入菌体内。所产生的每个菌落代表一个单克隆基因。

在此期间，DNA化学家根据所要求的蛋白质结构和制造的“基因装置”——该装置可按DNA化学结构单元严格地组合少量的DNA，用合成的DNA片断制成一个探针。分子生物学家搜遍基因库，将每个菌落依次暴露给探针，只有少数菌落将跟探针结合——这些菌落含有担负着制造所要求的蛋白质基因。

一旦找到合适的基因，便将其植入异体细胞里（一般植入大肠杆菌）来表达它，换言之，就是诱导其制造蛋白质。然后，蛋白质化学家浓缩这些蛋白质，以便进行临床前的实验，接着，细胞生物学家开始用试管和动物模式估价其生物活性。

最后，生化工程师及其同行业分工序的同事们把产品增加到一次生产10升，经过测试和提纯之后，最终将细胞培养在一个健身房大小的发酵装置里。

1973年，就是华生和克里克首次确定DNA的双螺旋结构后的整整20年，旧金山加利福尼亚斯坦福大学的斯坦利 · 科恩与赫伯特 · 博耶报道，他们把基因成功地嵌入了两个单独的活细胞里。在实验室里创造新生命、再造现有的基因、诱发它们以前所未闻的数量制造蛋白质现在实际是可能办得到了。

年轻的塞特斯公司以它特有的方式利用这门新科学。塞特斯公司的实验室开始认真地探究人体蛋白。

1980年，塞特斯公司与谢尔石油公司签订了一项研制和无性培养人体乙种干扰素的研究协议，干扰素是生物工艺上最早令人着迷的药物，这种蛋白质首次发现于二十世纪六十年代，它由白血球制造、能戏剧般地增进机体的免疫应答力，尤其是对病毒的应答，它在鼠体上已经显示出能消灭癌细胞，但是多年来对它的了解还不多，机体制造的干扰素太少，大量的临床实验乃成问题。但它还是知道得最多的一种淋巴细胞活素。

塞特斯公司开始研制人体甲、乙两种干扰素，这两种干扰素虽然似乎 · 具有相同的作用，但它们的制造却完全不同，甲种干扰素由淋巴细胞制造，乙种干扰素则由成纤维细胞制造。

但是到1980年初，三大生物工艺公司中的第三家博爱金公司宣称，他们无性培养出了甲种干扰素，当年6月份吉纳恩特克公司报道无性培殖出了甲种和乙种人体干扰素。由于塞特斯公司期望于甲种干扰素的所有位置减少，故该公司决定倾全力于乙种干扰素的工作。

乙种干扰素工作尤其需要合作。获取mRNA——鉴定基因一是问题的开端，这需要纯化细胞系、设计合适的入门方案、搜寻其它实验室有关该基因的报道。然而，在该项工作上又出现一大障碍，当塞特斯终于无性培殖出乙种干扰素基因并在大肠杆菌中表达它的时候，科学家们发现他们培养的乙种干扰素的活性仅仅是这种天然蛋白质的十分之一。

这种窘境似乎跟糖基化有关。在动物细胞中制造的许多蛋白质都是糖基化的；就是说，细胞制造一个蛋白质后就给它引入一个残余糖基。虽然糖基的作用还十分清楚，但一种学派认为，他们能防止蛋白质分子的错误“折迭”。蛋白质分子如何折迭决定着它的特异活性，换言之，虽然线型氨基酸顺序可能是正确的，可是氨基酸链如何折迭和在何处折覆，这将使它具有活性或者破坏它的活性。它一旦折迭，在成对含硫氨基酸之间所形成的二硫键便保持着这种形状。

大肠杆菌不能使蛋白质糖基化，于是，有两个可能的方向：要么在动物细胞里表达基因，动物细胞能进行糖基化，但是太昂贵，比大肠杆菌培殖得慢。要么更改基因，以便使大肠杆菌制造的蛋白质能正确地折迭。塞特斯公司决定以两者为基础。

大卫 · 马克负责乙种干扰素基因的更改。“我们推测，这是问题的所在，”他断言、“我们知道在天然乙种干扰素内只有唯一的一条二硫键。但是我们由大肠杆菌中分离出来的乙种干扰素却是异质的——它有几条不同的二硫键。”技巧就在表达基因，使乙种干扰素的150个氨基酸之间的三个可能形成的二硫键只形成一个。这绝不是不易改变的。“我们不知道，是否这三组键对乙种干扰素的活性都是必要的”马克说，“它们之中可能有一个与二硫键的形成无关，但可能由于某种原因与其活性有关，那时，我们担忧，假如更改了其中一个二硫键，可能会使干扰素失去活性。”

马克只用了两个星期对基因进行首次更改、表达、试验，出人意外的是，分子化学家们一打开大肠杆凿细胞和对其粗糙提取物进行化验时就意识到，该项工作成功了。

塞特斯公司不仅有了可能治疗病毒性疾病和某种癌症的“新型”诱人的人体蛋白，而且有了一个生产这种蛋白的独特的体制。这对药品商业的成功是必需的。

[Science Digest，1985年3月]