绪言
在日本，当今的前沿高技术中，生物技术已成为目前和将来最重要的技术。毫不夸大地说，日本未来的产业取决于是否能够成功地利用这些技术。
自1973年重组DNA技术的发现，和1975年杂交瘤技术的发明以来。世界上的许多研究人员已认识到，这些关键技术新发明的重要性。这些技术将是未来工业发展的支柱。在70年代末和80年代初，许多日本的公司为了学习新的生物技术并从其中取得新产品，还要从美国和欧洲的风险公司获得特许。值得庆幸的是，在那些国家新的生物技术领域开发的早期，其时起重要作用的科学家中，已经包括许多日本的优秀科学家。通过这些科学家，新的生物技术迅速地传播到日本的各院校和工业部门。
日本的发酵技术具有悠久的传统，古时候的各种发酵食品和酿酒就是例子。当新的生物技术出现时，日本就已建立了巩固的发酵工业。因此，日本擅长于进行微生物的处理，日本以往仅采用传统的技术（例如，突变）就成功地进行了微生物的改良。另一方面，在西方国家很关注的微生物遗传和新的生物技术领域开发方面、虽然日本的起步较晚，落后于西方国家，但是，在应用范围由于基础稳固，起步一度也占了优势。这也是日本在短期内赶上西方国家的原因。如今，都面临着现代生物技术的实际应用问题。可以说，日本落后于欧洲和美国的时间不长了。相反，甚至可能会取得领先地位。
目前日本的生物技术状况
在基因无性繁殖技术应用方面，日本取得了非常可喜的进步。可是，在大肠杆菌的研究中，所使雨的一些研究材料，日本仍落后于欧洲和美国。在蛋白质生产方面，日本使用大肠杆菌已取得成功的突破，ATLV诊断装置已用于生产抗体。另一项成就是由大肠杆菌进行鲑鱼生长激素（SGH）的生产。CDNA无性系编码诱饵鲑鱼的SGH，已从诱饵的鲑鱼脑下垂体多聚(A)+RNA制备的一些CDNA库中分离到。在SGH的23—28个氨基酸残基上，合成的寡脱氧核苷酸混合的底材，用于选择重组质粒携带的编码SGH顺序杂交的探针。SGHCDNA完整的核苷酸顺序已被测定。CDNA. 顺序编码着210个氨基酸的多肽键，包括22个氨基酸的一种假定信号顺序。在5'和3'未经翻译的信息部位，分别具有64和426个碱基，那些SGHCDNA是在大肠杆菌群启动子的控制下，在大肠杆菌携带的质粒中，成熟的SGH能有效的表达；这样的细菌中，SGH占整个细胞的蛋白质15%左右。从大肠杆菌提取的部分SGH刺激虹罇鱼的生长，与天然的SGH活性没有区别。这些激素主要的特性，对鱼类与鲑鱼虽然不同，都是有效的。当应用到鲑鱼时，鱼苗生长迅速，再显率也变得很高。
除了上述日本处于国际领先的研究领域外，基因技术用到微生物商业生产方面，也是日本很强的领域，例如，由遗传操纵大肠杆菌或赛氏杆菌的氨基酸生产和使用棒杆菌建立的宿主——载体系统。其他近来值得注意的成就是用酶和TNF无性繁殖生产肝炎B病毒疫苗，在国际上是最早取得了成功。
在日本，生物技术在植物界，由细胞和器官培养，成功地建立了病毒游离植物，有些项目已经商品化。在动物细胞干扰素的研究方面，正在试验用重组DNA技术生产蚕丝、进一步的研究课题，包括雌核发育的鱼苗繁育技术开发。以下是一些有趣的生物技术研究例子。从共生的细菌中，成功地分离了耐热色氨酸合成酶（70°C）。一些未知的微生物菌株与一种芽胞杆菌可以共栖生长。芽胞杆菌生长后，这些新菌株繁殖发生的溶菌作用，同样超过100倍。从这些嗜热菌株获得了色氨酸合成酶。
一种“超级细菌”（规定如，非常高的温度、压力、酸化、碱化环境中的微生物）是嗜碱细菌，在强碱条件下，生产环状糊精。
在抗菌素和生物活性材料筛选方面，可以说，日本是世界上最活跃的国家之新的率先合成物质，向日本专利局申请专利的数量，日本比西方国家申请的数量更多。
生物反应剂技术由几个技术因素组成。例如，专一性酶反应，酶和细胞的固定技术，反应剂的设计等。专一性酶的制品适于有关的实际应用，在国际上，日本占有特殊的位置。
近来，生物反应剂开发的一个例子，是采用固定的活酵母细胞连续酒精发酵工艺。主要的反应剂，用两个固定的细胞柱组成。发酵作用主要在第一个柱中进行。为了保持产量的高转换，剩下的蔗糖在第二个柱中消耗。Ca - 藻酸盐小珠窝，直接在反应剂中制备，需制备的小珠窝不要特殊设备。全部工艺不灭菌，可以长期操作。有一个例子，连续操作4，000小时，例如半年就改变产量95%和约9%的酒精浓度。这种方法与传统间歇发酵法比较提高生产率约20倍。预计可以减少初期的投资费用，节省劳力，节约能源。
在日本的许多生物量转换研究中，举一个政府计划从粗纤维材料生产燃料酒精的例子，在70年代两次石油危机之后，日本政府，尤其是国际贸易和工业部，主要考虑发展新技术，从非石油资源生产新的替代液体燃料。所以，在1980年5月创立了石油替代开发研究协会。主要的目标之一是精选生物量转换和利用的计划。这种计划分两个主题：一是纤维素酶的糖化技术，其次是采用上述的固定酵母细胞连续酒精发酵技术。
在植物细胞培养方面，日本有长期的经验，可是，在植物育种和繁殖方面，尤其是使用新的生物技术如像细胞融合和DNA重组这样的工作。日本与美国和欧洲比较还是落后的。现在，政府和私人公司基于未来的种子工业，实施了这项重要的生物技术，因此，近年来日本加紧了研究活动，可以预期在不远的将来，在这些领域，日本将出现新技术、新产品。从植物细胞组织培养生产的二羟基羟甲戊烯基萘和一种天然植物色素，应用到商业化妆品已取得了成功。
农业、林业和渔业部，在稻米、小麦、马铃薯等主要作物的植物育种和繁殖方面，现在都积极利用私人公司的研究与开发活动。在这些部的赞助下，一些研究团体纷纷成立。
重组DNA技术
现在，日本的大学，国立研究所和私人公司，在重组DNA技术方面，作了许多研究和开发工作。这里主要介绍日本私人公司对重组DNA技术的研究和开发活动。在各种生物技术中，重组DNA技术是主要技术。日本的有关大公司已从这些技术生产可供制药的人细胞初级蛋白质。
在80年代初，许多日本的公司急于从美国和欧洲的生物技术公司取得有关重组DNA技术生产这样蛋白质的许可。然而，在重组DNA技术中，由于这些公司研究和开发活动的迅速进步，有些公司通过自己的努力，已开发了部分重组DNA的产品。在日本，干扰素 - β - γ 和间白细胞素 - 2，已进入临床试验阶段，在国际上有很高的声誉。日本重组DNA工作的特点是从微生物生产氨基酸的宿主——载体系统的开发。在世界上氨基酸的供应中，著名的日本公司占据重要的位置。采用长期专门人工突变作业，从微生物生产氨基酸，那些公司在这样的微生物中，开始了宿主——载体系统的开发研究，一些厂家已组成了相当完整的宿主——载体系统网络，现在已投入实际应用。
细胞融合和大规模细胞培养技术
细胞融合和大规模细胞培养技术，也是生产珍稀生物材料很重要的工具，这些技术不仅用作材料生产，而且也可能用于重组DNA技术，分离有用的信使RNA。这些技术不仅可以应用到人类和动物细胞，也可以应用到植物和微生物细胞。应用细胞融合和大规模培养技术、最著名的是采用杂交瘤技术，进行单克隆抗体的生产。这些领域，美国和欧洲比日本先进。因此，许多日本的公司迫切需要从这些国家的生物技术公司，引进新工艺和生产新产品的许可。现在，日本正从这些领域迅速地赶上。单克隆抗体，干扰素、淋巴因子和疫苗都已经能生产，有的现在已进入临床试验阶段。
日本政府的作用
日本政府已注意到，新的生物技术将是未来日本工业发展的强大动力之一。在政府的许多部门中，国际贸易和工业部最早采取步骤，促进新的生物技术和其他高技术的开发。其他政府部门，如科学与技术署、农业、林业、渔业部、卫生和福利部，都在各自的特殊范围内，积极促进生物技术发展。
国立研究所、大学、私营企业的每个部门，都竭力实施生物技术的研究和开发。在人才资源开发方面，政府是热诚的。私营企业的各公司都期望培训自己的职员，使之适应新的技术需要。国立生物技术研究所提供机会培训研究人员。各公立和私立大学也都开设新学系接受更多的学生。
与美国不同，日本的生物风险公司并不兴旺。起初，生物技术的研究以大公司为主。风险公司采用的有关生物技术部分，在日本是没有余地的。况且，日本的终身雇佣制，防止了研究人员在各公司间流动，另外，在帮助建立风险行业方面，日本的税制不给私人投资者鼓励。基于这些原因，风险公司在日本没有适宜的环境。
政府部门利用私营公司的活动，执行大的生物技术研究计划。他们的主要目的是组织私营部门，建立未来的基础设施，促进国际合作，针对危险寻求安全保障和建立基因银行。为了加速实现这些目标，工业部给予扶植，和日本创立了生物工业发展中心。
生物工业发展中心（BIDEC）
生物工业发展中心建立的背景
自1973年建立以来，日本工业的发酵协会（JAIF），对发酵技术和发酵工业化的发展，完成过许多计划，为日本发酵工业的进步作出了贡献。近年来，甶于基础生物学学科，例 如，分子生物学的迅速发展，利用活体机能的生物技术或技术领域，取得了引人注目的进步。此外，在各个工业领域，无疑也将广泛应用生物技术。因此，我们可以预期，不久将出现称之为生物工业的新工业领域。这就可能改变日本的工业结构，有助于这些领域，向高技术发展。可是，当今生物工业仍处于初期。为了帮助新工业健康、迅速发展，应根据研究和发展需要，建立完整的安全法规。这就基本上需要鼓励工业和院校两个部门共同努力建立有效的组织中心，促进有关生物工业的活动。为了满足这些迫切需要，在日本工业发酵协会和工业部的支持下，成立了一个专门的实体。例如，1983年组织的生物工业发展中心，组织的目的通常是促进“生物工业”发展。
宗旨
生物工业还处在发展的初期，需要一定的支持，取得实际的发展。在日本工业发酵协会的赞助下，生物工业发展中心已在日本建成促进实现特别目标，独立活动的实体；非营利组织。生物工业的发展，必须生物技术和其他学科的促进。生物工业发展中，心的活动特点是提供研究和咨询。通过指导，协调工业，政府、院校的力量。生物工业发展中心在国际贸易中，既没有任何商业活动、也没有私营企业间的技术转让。最重要的事务之一是交流国际和国内的信息。
活动概况
由157个会员公司提供赞助和支持。指导如下活动：
（1）国际合作：实验室、大学、私营企业和协会等与国际的情报和研究人员交流。参与主持生物技术的讨论会和集会。
（2）制定专门的研究计划：一般生物技术的研究和有关生物量转换技术的研究。
（3）本国的活动：进行培养和教育，一般信息搜集，包括收集最新的信息。通过生物工业发展中心传播新闻、年报。
未来日本的生物技术展望
目前，日本的公司大多数集中精力，采用新的生物技术进行新药和诊断试剂的开发。因为这些领域预期可以获得可靠的巨额盈利。在药物和诊断剂市场上，3 ~ 5年内就可以出现一些新的生物技术产品，然后才陆续在市场上发现其他新的产品。
在发酵工业，由于以往的经验和积累的专门知识，在短期内就能增加产量，扩大产品品种变化和达到目前发酵产品的生产力。
新的生物技术降低了重要商业用酶的生产费用，并且酶的特性可以用蛋白质工程技术容易地加以改良。要是如此，这样的结合酶与生物反应剂技术将在化学工业和食品加工业，创立新的工艺。
农业、畜牧业和养鱼业必然是新的生物技术应用的主要目标。若是用来培育植物、动物新品种，更是容易的。对世界经济必然产生巨大影响。新的生物技术在能源工业、环境保护和其他领域的应用，例如，细菌的浸析、生物芯片、生物传感器等，都可能需要与各学科间，诸如电子、机械等技术结合。如果这些技术适当的结合，将使生物技术扩展到意想不到的广阔领域。
对新的生物技术，各个国家应根据不同的条件，采取不同的途径。例如，日本占有陆地面积少，天然资源贫乏，但是，人口多。因此，注意研究与卫生有关的工业，看来是很有利的。
[The World Biotech Report第3卷，1985年］