最近,日本通产省正式决定推出“下一代产业基础技术研究开发体制”的新课题,即超导材料、超导元器件研究开发的基本计划,

该计划是以高温超导为主题,探索在较高温度下显示超导特性的新物质,进而在高温超导物质材料化和超导计算机等方面,开发所需要的超导元器件。按照自1988年开始的四年计划,预定在电力、电子学等领域,着手能应用于工业方面的基础技术开发工作,根据规划大纲,这一计划已于1988年10月开始施行,这一计划的主要研究开发课题,材料方面,是探索新物质并评价物理特性,深入进行与超导理论有关的机理解明等的基础研究。电力和强磁场利用基础技术方面,重要内容有材料设计、合成、加工和处理技术等。

在元器件领域,开发高性能薄膜形成技术和微细加工技术,新型元器件机能的探索与设计、制造技术和元器件评价技术,并积极采纳有关超导计算机等基础研究、未知超导元器件的新观念。此外,对于大学和民间企业的研究计划,今后仍需继续研讨。自1988年始的该10年计划期间,约耗用总额150亿日元的资金,来实施这一全方位研究规划。

1987年末,在超导领域发现了超过以往临界温度的氧化物超导物质,自那以来,未来超导产业将以10兆日元的支柱产业受各产业界的刮目相看。特别是,继发现了超过液体氮温度、保持临界温度的钇系物质之后,今年日本科学技术厅的金属材料研究所,又发现了具有稳定性制造加工的超过钇系物质即也保持高临界温度的铋系物质,眼下的急迫任务之一,是尽快达到实用化的目标。

目前研究超导的学者并不多,特别是地方企业的研究机构,在这方面的人才更是奇缺。对此,为促进超导研究工作的长足发展,有必要以国立研究所和大学为中心着手改革研究体制,并以此为基础,全面扶植、发掘地方企业的研究开发潜力,这就是该计划的目标。本计划充分体现了日本通产省的战略发展雄魄,并以地方企业为中心,在超导材料领域,在国际超导产业技术研究中心创建超导工学研究所;在元器件领域,成立新机能器件协会。

[徐新明译自《机械の研究》,1989年第10期]

制药工业中的动物成为生物反应器

通过工程动物的乳汁生产有价值的药物及蛋白质将为制药工业提供一条新途径。

世界各地的研究人员,无论是在大学里还是在工厂里,都在声称他们利用动物生产了有价值的药物,药物的数量可用于商业性检验并证明有活性。

位于美国麻省的转基因科学(Transgenic Scienles)公司,上个星期声明他们已经从工程鼠乳汁中得到人生长激素,含量在每升乳汁中有0.5克。他们与麻省大学合作培养的工程鼠,生长状况良好,没有发现转入的外源基因产生任何副作用。公司的科学家们表示,他们的目标就是把这项技术扩展,用兔子作商业性生物反应器。该公司预计在3年内达到一个新阶段:工程兔生产人生长激素的费用仅为目前应用的微生物培养技术所需费用的三分之一,而且将生产足够的量用于实验室的试验。公司希望这项技术在1996年能得到美国食品及药物部的认可。

约翰 · 克拉克(John Clark)为这个领域的带头人,他就职于爱丁堡的动物生理及遗传研究所,一直与当地一家药用蛋白质生产公司合作。他希望用工程羊作为生物反应器使产品商品化。

上个星期,克拉克所参与的公司对 - 只由转基因胚胎发育成的小羊羔进行了检测。这只羊羔在胚胎阶段被注射了编码抗胰酶基因的DNA片段。抗胰酶有助于治疗肺病。检测结果表明,外源基因已经成功地掺入到小羊羔的遗传物质中。但他们要等到明年才会知道,这只羊产乳时它的乳汁中是否含有抗胰酶(antitrypsin)及其产量。公司的人坚信这只羊将生产足够多的抗胰酶用于商品性检验,研究人员希望在1995年出售商品。

其他研究人员把同样的重组DNA注射到小白鼠胚胎时,小白鼠的生产量很高,竟达到每升乳汁中8克,要比克拉克研究所的产量高1000倍。这些研究人员认为这可能是由于他们在构建DNA时用了内含子片段。内含子曾一度被认为对遗传性无影响。现有结果表明,内含子负责主要基因编码蛋白的翻译效率。

另外一些研究人员用工程鼠、工程羊及工程猪生产了胰岛素、组织血纤维蛋白溶酶原的激活因子及凝血因子Ⅸ(因子Ⅸ是血友病患者所缺乏的一种凝血因子)。多数情况下,由于这些工程动物的生产效率太低而不能实现商业化生产。

转基因科学公司的科学家们用传统的生物操作技术将人类生长激素基因注射到已受精的小白鼠胚胎中,同时注入分泌生长激素的遗传操纵信息。这项称为显微注射的技术就是用极细微的注射针头将外源DNA注射到胚胎中。研究人员把注射了外源基因的胚胎移植到雌鼠体内。由这些胚胎发育的小鼠出生并长大成熟后,互相交配,生产自己的后代。当雌鼠分泌乳汁喂养刚出生的小鼠时,乳汁中就含有生产的生长激素。这个公司的科学家们还不能肯定这项技术是否产生副作用,但他们相信,在操作过程中,由于这些额外的基因是对着目标注射的,因此小白鼠仅仅在乳腺中生产生长激素。研究人员希望找到不产生副作用的机制,从而解决外源生长因子对牛和猪的生长调节效率低的问题,促进牛和猪生长或提高牛肉及猪肉中瘦肉的比例。注射外源生长因子的牛和猪常出现关节炎以及不育的症状。

这家公荒;营业部的经理安东尼 · 格拉英(Anthony Garramone)表示,把操作小白鼠的技转用于兔子并不困难。兔子作为商业性生产动物更受人们青睐,因为兔子的怀孕期短、乳汁中蛋白质含量也很高,公司希望用兔子生产其他三种药物,并不包括人类生长激素。他们没有透露这三种药物是什么。

这个公司已为他们的工程鼠申请了专利。研究人员下一步计划抛弃相对来讲比较粗糙的显微注射技术,用病毒准确地把外源基因掺入到动物基因组中。他们希望这一改进将把动物反应器生产的药物及蛋白质数量提高10~100倍。

[杨忠慧译自New Scientist,1990年4月14日]