基因工程的应用
农牧业、食品工业
运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。
1.转基因鱼
生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼（中国）。
2.转基因牛
乳汁中含有人生长激素的转基因牛（阿根廷）。
3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
4.转鱼抗寒基因的番茄
5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
6.不会引起过敏的转基因大豆
7.超级动物
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠
8.特殊动物
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
9.抗虫棉
苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫，把这部分基因导入棉花的离体细胞中，再组织培养就可获得抗虫棉。
环境保护
基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。
利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。
基因工程与环境污染治理
基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。
（通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。）
医学
基因作为机体内的遗传单位，不仅可以决定我们的相貌、高矮，而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代，有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病，目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。
用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达，并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术，治病治根，所以有人又把它形容为“分子外科”。
我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作，使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显，它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景，以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。
无论哪一种基因治疗，目前都处于初期的临床试验阶段，均没有稳定的疗效和完全的安全性，这是当前基因治疗的研究现状。
可以说，在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性，提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服，但总的趋势是令人鼓舞的。据统计，截止1998年底，世界范围内已有373个临床法案被实施，累计3134人接受了基因转移试验，充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样，基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。
医药卫生
1.基因工程药品的生产：
许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。
微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。
⑴基因工程胰岛素
胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。
将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!
⑵基因工程干扰素
干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。
基因工程人干扰素α-2b（安达芬） 是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b，具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。
⑶其它基因工程药物
人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。
2.基因诊断与基因治疗：
运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速。通过基因工程给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。
◆SCID的基因工程治疗
重症联合免疫缺陷（SCID）患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或者病毒感染，就会发病死亡。这个病的机理是细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶（简称ADA）的基因（ada）发生了突变。可以通过基因工程的方法治疗。
我国基因工程制药业发展
80年代中期以来，我国生物技术蓬勃发展、成绩喜人。由于国家高技术研究计划（即“八六三”计划）、攻关计划和国家自然科学基金会都将生物技术作为优先发展领域予以重点支持，我国生物技术整体研究水平迅速提高，取得了一批高水平的研究成果，为我国新兴生物技术产业的建立和发展提供了技术源泉。目前，我国基因工程制药产业进入快速发展时期。
一、产业现状
1989年，我国批准了第一个在我国生产的基因工程药物——重组人干扰素αlb，标志着我国生产的基因工程药物实现了零的突破。重组人干扰素αlb是世界上第一个采用中国人基因克隆和表达的基因工程药物，也是到目前为止唯一的一个我国自主研制成功的拥有自主知识产权的基因工程一类新药。从此以后，我国基因工程制药产业从无到有，不断发展壮大。1998年，我国基因工程制药产业销售额已达到了7.2亿元人民币。截止1998年底，我国已批准上市的基因工程药物和疫苗产品共计15种。目前，国内已有30余家生物制药企业取得了基因工程药物或疫苗试生产或正式生产批准文号。
根据1997年对全国452从个事生物技术研究、开发和生产的单位进行的通讯调查结果，截止1996年底，我国已有8种基因工程药物和疫苗商品化（包括试生产），1996年基因工程药物和疫苗销售额约为2.2亿元人民币，仅占同期全国医药生物技术产品年销售额21.16亿元人民的10.4%。然而可喜的是，近年来我国基因工程制药产业发展迅猛，年销售额已从1996年的2.2亿元人民币增长到1998年的7.2亿元人民币，年均增长率高达80%。预计2000年我国基因工程药物销售额将达到22.8亿元人民币。
基因工程在制药业中具有广阔的发展前景,我国的基因制药行业已经初具规模,但与世界发达国家存在差距,主要表现在具有自主知识产权的产品较少,产业规模小、经济效益低。目前,基因制药产业面临着历史性的机遇,主要表现在政府支持、资源丰富、基因信息公开、国际交流增加等方面。提高自主开发能力、保护基因资源是当前亟待解决的问题,同时,应加强对基因制药领域技术壁垒的研究与准备。
二、国内外对比
我国生物技术产业，特别是生物制药产业规模与美国相比差距很大。1996年，我国生物技术销售额为114亿元人民币，美国为100亿美元，相差7倍。1996年，我国基因工程和疫苗销售额为2.3亿元人民币，同期美国75亿美元。1998年，我国基因工程药物和疫苗销售额为7.2亿元人民币，还不到1亿美元，而1996年美国Amgen公司的两个主要产品Neupgen（G-CSF）和Epogen（红细胞生成素）销售额均达到10亿美元。
从上市品种看，1998年，我国有15种基因工程药物和疫苗获准上市，美国上市的生物药物（主要是基因工程药物）共53种。我国基国工程药物市时间较美国同品种上市时间晚5年-10年。
三、存在的主要问题
1、同种产品生产厂家过多，造成市场恶性竞争，严重影响产业的健康发展：
我国已批准上市的基因工程药物和疫苗绝大多数是多家生产。例如：干扰素α2a生产厂家有5家，干扰素α2b有5家，白细胞介素-2有10家，G-CSF有7家，GM-CSF有6家。基因工程药物临床应用剂量一般都很小（微克级），通常2-3个厂家满负荷生产就能满足全国市场需要。因此，过多厂家生产同一种基因工程药物势必造成市场过度竞争，使各生产企业的利润下降，同时还导致现有生产能力开工不足，成本增加，使企业不能获得合理利润，无法步入良性发展的轨道，甚至迫使有些企业严重亏损和破产。
这种重复生产的现象与我国新药研究开发的指导思想不无关系。以往我国新药的研究开发是以引进开发为主，我国研制上市的和在研的新药绝大部分是仿制国外的，创新药物很少。已批准的15种基因工程药物和疫苗中，只有干扰素αlb拥有我自主知识产权。在研究的生物新药中，绝大多数是国外进入二、三期临床后我国开始跟踪研制的。由此不难看出，我国新药研究开发缺乏创新和低水平重复是导致医药产业重复生产的源头。大力加强创新药物的研究是从源头解决基因工程药物重复生产问题的根本出路。同时，我国还必须进一步完善新药审批制度和专利制度，从制度上鼓励创新，切实保护创新者的知识产权，避免重复生产。
2、融资渠道单一、产业发展资金不足：
基因工程制药产业是典型的技术产业，具有高投入、高风险、高收益的特点。目前，我国基因工程制药企业投资大多在2000万元-1亿元人民币。资金来源除股东投入的股本金外，主要是靠银行贷款，融资渠道狭窄。由于银行十分注意资金的的安全性和流动性，高技术投资的风险使银行对之贷款慎之又慎。同时，我国基因工程制药使得这些企业融资能力明显不足，很难从一般融资渠道获得企业发展所需的资金。发展资金严重不足已成为基因工程制药产业发展的巨大障碍因素。因此，我国应借鉴国外利用风险投资发展高技术产业的成功经验，制定有关法规政策，积极稳妥地启动风险投资。
3、医药市场竞争无序，行业不正之风盛行：
随着我国从计划经济向市场经济转轨，医药市场出现了新的变化，药品购销各个环节利润分配极不合理。按国家现行价格规定，药品批发价是出厂价的115%，零售价为批发价的120%。但是，基因工程药物实际营销中，医院一般以国家批发价的70%-85%进药，从而获得零售价的30%-50%的利润，而生产企业的利润只有5%-15%。这种利润不合理分配导致众多制药企业亏损。更加上同种基因工程药品由多家生产，迫使生产企业纷纷采取高定价、高让利的促销手段，使药品市场竞争进一步恶化。企业迫于市场压力，主要精力都用在市场竞争上，无力顾及技术创新。过多的市场投入和让利，使正常生产经营都十分困难，更谈不上如何发展了。医药市场恶性竞争非但未能使消费者受益，却使得国家、制药企业和广大消费者的利益受到极大的损害。
另据调查，绝大多数进口基因工程药品的销售价格都大大高于同种国产药品销售价格，而且更为不合理的是，一半以上的进口基因工程药品在我国的售价高于原产国售价。
4、企业管理相对滞后，技术兼经营型人才匮乏：
我国基因工程制药产业起步较晚，但是起点相对较高。许多企业的关键性生产设备都是从国外进口。然而，在经营管理上与国外相比还有很大的差距。现代企业制度的特点之一是所有权与经营权分离，企业的所有者对经营者进行监督，经营者通过自主经营使企业的资产保值增值。我国大多数基因工程制药企业，虽然在形式上是有限责任公司或股份有限，但是企业的所有经营者一般由企业出任或委派。企业这种所有权与经营以不分的状况，既不利于企业长远发展，也不利于企业经营阶层即企业家阶层的形成。
基因工程制药企业是典型的技术密集型高技术企业，企业要在激烈的竞争中求得生存和发展就必须拥有一批高素质的复合型人才。如何培养和造就一批这种复合型人才已成为我国生物制药闰为亟持解决的问题。
四、对策及政策建议
根据国家内外工程制药产业现状及发展趋势，为促进我国基因工程制药产业的快速健康发展，我们提出以下建议：
1、制定产业发展战略规划，强化财政税收优惠政策
目前，我国基因工程制药产业存在的盲目性和严重的重复现象与缺乏明确的产业发展战略和规划不无关系。因此，我国应该尽早制定出台生物技术产业发展战略和指导性发展规划，在引进、消化、吸收、创新及对传统产业的改造方面，集中有限财力、物力，重点支持一批具自主知识产权和国际竞争优势，对国民经济发展和人民生活具有重大影响的关键性基因工程产业化项目。只有这样，我国基本工程制药产业才能避免盲目性和无政府状态，从而走上良性发展的道路。
基因工程制药业与其它高技术产业一样，具有高投入、高风险和高产出等特点，起步阶段必须依靠国家优惠政策扶持才能不断发展壮大。我国各级政府为支持高科技产为发展虽制定了许多优惠政策，但优惠的力度不够，而且在具体实施过程中因涉及部门较多，落无实处的情况时有发生。因此，建议国家进一步强化并规范对基因工程制药产业的财政、税收优惠政策。
2、大力加强基因工程创新药物的研制和生产
由于我国上市销售和在研的基因工程药物绝大多数是仿制国外的，这使得我国基因工程药物很难讲入国际市场。特别是我国加入WTO后，一些基因工程制药企业将处于十分被动的境地，有可能会面临专利纠纷。为了从根本上改变我国基因工程制药业重复生产和缺乏国际竞争力的局面，我国的新药研制开发思想必须做战略调整，从以仿制为主向创新与仿制相结合转变。为此，我国必须大力加强创新药物研究，进一步完善知识产权保护制度和新药审批制度，特别是要加大对侵犯知识产权的打击力度，切实保护创新者权益。同时，新药研制单位和个人应该注意学会用专利保护自己的利益。近来国外一些公司采取的“专利加发表”的策略具有一定的启发性。为了使自己的技术专利化，并防止别人申请同样的专利，美国公司在申请专利后便迅速将专利内容公开发表。这种做法既确立了自己的领先地位，又有效一阻止了他人申请相同的专利。
在加强创新药物研究的同时，可以有选择地合法仿制一些专利即将过期、疗效明确、应用前景广阔基因工程药物。对仿制药物有关的专利要进行认真的研究，采取有效的专利回避策略，避免简单的、盲目的仿制。要在仿制的基础上创新。创造出专利方法不同的生产工艺和方法，避免引起专利纠纷。
3、积极引导培育风险投资市场
融资困难、资金不足已严重制约了我国基因工程制药产业的迅速发展。欧美发达国家的成功经验表明，风险投资是解决高技术商品化、产业化过程中资金困难的有效途径。因此，我国政府应积极稳妥地引导和培育风险投资，尽制定风险投资运行的法规和政策，为风险投资创造宽松的环境和条件，适时允许投资银行、信托投资公司、保险公司等机构发起设立风险投资基金。积极吸引国外风险投资历基金流入。同时，还应该放宽高技术企业股票发行条件，为高技术企业股票上市提供更多机会。积极准备开辟高技术企业股票市场即第二股票市场，为风险投资进入和退了资本市场创造条件。
