生物制药现状与发展趋势研究.doc

生物制药现状与发展趋势研究学生姓名 纪佳熙 班 级 化药1202 专业名称 化学制药技术 系部名称 制药工程系 指导教师 张之东 提交日期 答辩日期 河北化工医药职业技术学院2014年 12 月摘要 ：生物制药是目前和未来新药研发的重要领域，本文总结了生物制药产业的发展现状，生物制药产品发展的方向，在此基础上分析了生物制药产业的发展趋势，指出了今后我国生物技术制药的发展方向，并展望了我国生物制药行业的前景。关键词 ： 生物制药；发展趋势；产业现状；研究目 录前言71我国生物制药行业现状.8 1.1生物制药发展迅速8 1.2我国生物制药的优势8 1.2.1政府政策长期大力扶持8 1.2.2技术设备推动产业加速发展9 1.2.3中国机遇来临9 1.2.4对创新认识不断提高10 1.3国内生物医药行业的不足及弊端10 1.3.1相对份额低10 1.3.2上下游技术开发不协调产品多仿品10 1.3.3资金投入不足创新能力弱11 1.3.4缺乏对创新成果的知识产权保护意识和专利申报意识11 1.3.5研发偏离主流11 1.3.6产业未形成集群优势112我国生物制药发展方向.13 2.1中草药发酵生产13 2.2开发活性蛋白与多肽药物13 2.3大力开发疫苗与酶诊断试剂13 2.4发展氨基酸工业和开发甾体激素14 2.5人源化的单克隆抗体的研究开发14 2.6血液替代品的研究与开发14 2.7人体基因组的研究。 143 生物制药业发展趋势16 3.1生物制药产业呈现集群式发展 16 3.2生物医药技术向产业化推进16 3.3生物制药新兴技术将不断应用于产业发展 174生物医药产业前景18 4.1创投机构看好中国生物制药领域 18 4.2眼光盯准生物新领域18 4.3前途光明，道路曲折18结论20参考文献21致谢词22 前言 生物制药是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果从生物体生物组织细胞体液等综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制作的一类用于预防、治疗和诊断的制品。其中最为主要的是基因工程方法，即利用克隆技术和组织培养技术，对进行切割、插入、连接和重组，从而获得生物医药制品。生物制药产品主要包括三大类：基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂。其在诊断、预防、控制乃至消灭传染病，保护人类健康延长寿命中发挥着越来越重要的作用。 生物制药行业具有高技术、高投入、高风险、高收益、周期长等特点。目前,生物制药产业已经成为21世纪最具前途的产业之一, 是生物工程应用研发中最活跃和进展最快的领域。世界上许多国家都把生物技术产业作为优先发展的战略性产业之一,不断加大对生物制药产业的政策扶持与资金投入。生物药物的阵营很庞大，全世界的医药品已有一半是生物合成的，特别是合成分子结构复杂的药物时，它不仅比化学合成法简便，而且有更高的经济效益。1.我国生物制药行业现状 1.1生物制药发展迅速我国生物技术药物的研究和开发起步较晚，直到70年代初才开始将NDA重组技术应用到医学上，但在国家产业政策大力支持下，使这一领域发展迅速，逐步缩短了与先进国家的差距，形成了医药生物技术、农业生物技术等上、中、下游结合，门类齐全的生物技术研究、生产体系，并具有了一定的出口能力。 在生物制药市场，中国发展速度让人生畏。在2007-2009三年间，中国生物制药年均增长27%。这表明每隔两年零8个月，市场规模就扩大1倍。2009年中国超越制药强国德国，成为世界四大制药市场。因经济快速增长人民生活水平提高人口绝对数增长城市化老龄化，以及医改等政策支持，我国医药工业整体呈高速增长态势，2009年实现收入1.04万亿元，同比增长23.1%，生物医药行业实现销售收入约753亿元，近五年年复合增长率高达30%，具备典型的高成长性行业的特征，是医药行业增长最为迅速的领域之一1。1.2我国生物制药的优势1.2.1政府政策长期大力扶持1983年国家科委建立了生物工程开发中心，"七五"期间又投资成立了基因工程药物、生物制品和疫苗等3个研究开发中心，专门从事生物工程产品的研究开发，并有计划地实施产业化；1993年生物工程学会的建立和中国国内最大的基因工程生产企业-深圳科兴生物制品有限公司在深圳的落成，标志着中国国内已具有一定的生物技术产品研究开发和生产能力，已掌握了最新的基因工程技术和下游生产纯化技术等。国家科委"九五"期间特别制定了"1035计划"，用以切实推动新药的研制与开发："10"即研究开发出10个创新药物、10个首次上市的新药、10个基因工程药物；"35"即5个新药筛选中心、5个GLP(实验室质量规范)中心以及5个GCP(临床试验质量规范)中心。2007年，国家发改委同有关部门编制的我国第一部生物产业发展“十一五”规划，明确提出要将生物制药产业作为国民经济战略性产业予以重点发展。新出台的“十二五”规划提出，国家将大力推动实施蛋白质研究、发育与生殖研究、干细胞研究等6个重大科学研究计划，力争在未来5年内取得重大突破。重点支持非传染性慢性复杂疾病机理及其防治、传染性疾病致病机理及其防治、计划生育与生殖健康、灾害医学、我国不同民族疾病易感性、衰老和衰老相关疾病、中医药、人与环境相互作用等领域的基础研究。1.2.2技术设备推动产业加速发展近几年国内部分制药企业已加大投入，具有独立研发能力。尽管我国生物制药业起步较晚，但起点相对较高，关键性设备均从国外引进，特别是在上游、中试方面与国外差距较小，这些为我国生物制药企业提供了可利用的客观条件。受益于“十二五”生物产业规划和生物研发加速，我国生物制药产业将维持高景气发展。随着化学制药研发遇到瓶颈和生物科技的迅猛发展，生物制药已成为医药产业中发展最快、活力最强和技术含量最高的领域，在全球医药产业中所占比重逐年上升。我国生物制药与国外差距不大，目前发展迅速，每四年便翻一番。随着“十二五”生物产业规划启动、生物研发加速和医药内需扩大，尤其是我国哺乳动物细胞大规模培养技术平台的建立，以及单抗、长效蛋白和干细胞的产业化，我国生物制药产业的跨越式发展即将来临。近10年来,我国开发出了一大批新的特效药物,解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题,这些药品对肿瘤、心脑肺血管、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症起到了较好的治疗效果,且副作用明显低于传统药品2。 1.2.3中国机遇来临 随着一批“重磅炸弹”级生物制剂专利陆续到期，生物仿制药成为医药研发领域的一个焦点。一般生物制药的研发都具有单向性，这决定了其投资风险会非常大，同时资金投入也会更高。生物仿制药进入市场也需要8年左右的时间，开发成本将超过1亿美元，这大概是普通化学药物仿制药开发成本的50倍。而经过近10年的准备，国内已经产生了一批具有较大规模和资金实力的企业，这是生物药物开发最基础的条件；另外，在研发能力和人才储备上，国家近年来持续大力度推行的各种科研专项使得国内企业研发能力大幅度提高，而大批国外科研工作者也携带最先进的技术甚至相关项目回国创业。中国生物仿制药已经迎来了很好的发展机遇3。1.2,4对创新认识不断提高过去10年，中国成为药物制造的主要引擎。中国有庞大的人口基数，医药市场增长潜力巨大，对创新的关注度越来越高。中国制药公司对创新型药物研发非常感兴趣，许多临床前CRO公司也积极投入其中。2011年4月，Genor生物制药宣布在上海张江高科技园区建立cGMP制造车间，为单克隆抗体和蛋白药物的生产奠定了基础。Genor生物制药还将建立新药研发和质量控制中心。Genor生物制药对外表示：“随着国际标准制造车间的竣工，公司将为国内外客户提供从基因表达到临床样品高质量和低成本的CRO/CMO服务。”11.3国内生物医药行业的不足及弊端1.3.1相对份额低我国生物制药虽取得迅猛发展，但相比较医药行业中中成药及饮片、化学原料及制剂等子行业，目前生物制药行业在整个医药行业中所占的份额还较低，2009年销售占比仅为10%，未来发展有待提升。31.3.2上下游技术开发不协调产品多仿品从生物技术医药产业分析,相对欧美国家我国存在的突出问题是研发力量薄弱,能把众多的上游研究成果转化为生物技术产品寥寥无几，据报道，两者的比例不超过0.5%，重要的原因之一是下游工程技术的发展落后于生物技术的发展，满足不了生物技术产品工业生产的需要。我国在这方面特别突出，不仅在下游工程设备、材料和新生产工艺研制开发与世界先进水平相差很大，而且在投资与下游工程人员配置方面亟待加强。有专家认为我国在基因工程产品开发领域中的“上游技术”比国际技术仅落后5年，但“下游技术”却至少相差15年以上，产品多集中在较为低端的仿制疫苗、血液制品行业，技术壁垒较低。因此要加强“下游技术”的研究和开发，缩短差距以加快产业化和商品化的进程1。1.3.3资金投入不足创新能力弱在发达国家科研开发、中试、批量生产之间投入的资金比例为1:10:100。当前国内对生物制药业的投资以自有资金和银行贷款为主，风险投资和从证券市场进行的直接融资数量很少。并且在这方面投入的比例严重失调，投入中试和批量生产的资金远远不够，其结果造成科研成果专家转化率严重偏低，目前我国科技成果的转化率大约在25%左右，真正实现产业化的只有5%，这个比例远远低于发达国家水平。科技对我国经济发展的贡献率虽然不低，但其中真正由我国自主创新的科技成果很少。据了解，国内已批准上市不同规格的基因工程药物和基因工程疫苗产品，共计13类25种382个，但只有6类9种21个产品属于原创，其余都是仿制4。1.3.4缺乏对创新成果的知识产权保护意识和专利申报意识从表面来看， "仿制"一改药物"创新难度大、周期长、投资高、风险大"的"不足"，使中国国内"新药的研制"低投入、低风险、高收益、短周期。但事实上，新药开发是制药产业的生命线，新药专利的研制只要1-3年，一旦有了高价值的专利，所有投资的回报都可以在新药获准上市前通过出售该项专利获得(或将公司上市获得)而中国国内政府和科研人员对知识产权保护和专利申报重视不够，使得大量的科研成果和遗传资源发生外流。1.3.5研发偏离主流 中国由于构建基因工程哺乳动物细胞的上游技术和动物细胞大规模培养等下游技术的落后, 导致过多重复研发低分子量、结构简单的蛋白药物, 而基本放弃了高分子量、结构复杂的蛋白质的表达和生产, 这严重背离了生物制药发展的主流, 将对我国生物制药的未来发展带来严重危害5。1.3.6产业未形成集群优势生物制药是典型的资本密集型和技术密集型行业，其发展壮大的条件之一便是形成规模经济效应，而该行业自身不具备自然垄断的条件，因此其发展在很大程度上要依赖于政策的扶持，是具有较强政策驱动性的行业。就目前行业的状况来看，行业存在集中度较低、产品重复建设、低端产品竞争度高的弊端。而根据生物制药行业规模经济、资本密集和技术密集的特征，生物制药行业要发展壮大，提升产业集中度是必经途径之一。目前我国生物制药行业的企业有700余家，产业集中度不好，尚未形成产业集群优势。长此以往，必然形成“产业集中度低-技术研发资金不足-低端产品竞争激烈-行业利润下降-技术研发资金不足”的恶性循环2。2.我国生物制药产品发展方向 鉴于我国生物医药目前发展的现状和国情，我国必须紧密跟踪国外生物医药开发研制的最新动向，紧密围绕生物技术新兴产业的建立和传统产业的改造来发展我国的生物技术药品，特别是要加强那些我国具有科技优势和资源优势项目的研究，增强技术革新创新和产品创新的能力，逐步形成我国在生物医药领域的优势技术和优势产品。具体来说，今后我国生物医药的发展应围绕以下几个方面重点展开： 2.1中草药及其有效生物活性成份的发酵生产 中草药经发酵、酶化后，其有效成分能被充分分离、提取，使其更具有生物活性，并含有大量的活性酶，服用后能被人体组织细胞迅速吸收，达到祛病、健体、双向免疫调节的功能，更好地发挥中草药这一天然药物的药效作用。因此，应用现代生物技术大规模工业化提取中草药的有效生物活性成份，发展具有中国特色的生物技术医药工业前景广阔。2.2开发活性蛋白与多肽类药物 基因工程重组蛋白缔造的重磅药物经久不衰，国内市场潜力巨大。基因工程重组蛋白药物具有纯度高、安全性强、易大规模工业化生产的特点，因此迅速替代了生物源性的提取蛋白药物，在各种重大疾病中应用广泛，诞生了EPO(促红细胞生成素)、重组胰岛素、重组干扰素、重组生长激素等第一代重磅药物。我国重组生长激素市场还有巨大成长空间；重组干扰素和重组胰岛素市场竞争激烈，目前主要被外资品牌占据，但国产品牌增长迅速，市场份额正迅速扩大。PEG化长效重组蛋白药物延长了药物的作用时间，减轻了使用者频繁注射的痛苦，市场潜力巨大 6。2.3大力开发疫苗与酶诊断试剂 当前二类疫苗是市场主体，流感疫苗、狂犬疫苗和乙肝疫苗等迅速崛起。新型疫苗和治疗性疫苗是未来发展方向，宫颈癌等癌症疫苗、肺炎疫苗、治疗性乙肝疫苗、治疗性艾滋病疫苗等陆续进入临床，备受市场关注。2.4发展氨基酸工业和开发甾体激素 应用微生物转化法与酶固定化技术发展氨基酸工业和开发甾体激素，并对现在传统生产工艺进行改造。 2.5人源化的单克隆抗体的研究开发 单克隆抗体药物已经成为生物制药中最为重要一类：2007年销售规模最大7种抗体药物销售额达到了265.4亿美元，占整个生物制药市场份额接近40%。单克隆抗体有极强的靶向性和特异性，被称为“生物导弹”， 已全面进入医学蓝海，在癌症等重大疾病领域有突破性进展。由于单抗药物的巨大发展前景，而且其研发具有临床试验失败风险小、不易侵犯专利的特点,单克隆抗体仍是目前研发热点，也将是未来生物制药行业发展重要动力所在6。2.6血液替代品的研究与开发由于人血难免被各种病原体所污染，如爱滋病病毒及乙肝病毒等，通过输血而使患者感染爱滋病或乙型肝炎的案例时有发生，因此利用基因工程开发血液替代品引人注目。2.7人体基因组的研究 人体疾病的发生不外是两方面的原因，一是外界病原体的侵入，二是生理功能的失调。能否抵抗病原体，人体是否具有个稳定的良好的生理状态都与基因调节有关，对人体基因的研究，必将发现新的致病或抗病基因，基因的密码是可以人工建成的，某些基因产物就可以开发为一种药物。 在中国生物医药产业体系中，企业是产业化的最终实施者，也是市场竞争的直接参与者;而研发机构和高等院校在科研、成果、人才、信息等方面有着明显的优势，因此他们之间相互结合的创新模式将最终成为产业快速发展、经济飞速提高最有效的动力。可见产学研的创新模式是科研、教育、生产不同社会分工在功能与资源优势上的协同与集成化，是技术创新体系中上、中、下游的对接，也是优化企业科技行为的有效形式和途径。 3.中国生物制药行业发展趋势 与世界先进国家的生物医药产业相比,我国生物医药产业还处于比较落后的状态,但是国家和地方政府都在不断加大对该产业的发展力度,从政策和资金等各方面不断加大投入。当前,我国已将生物制药作为经济发展的重点建设行业和高新技术的支柱产业来发展。当前一些科技发达或经济发达地区正在不断建立国家级生物制药产业基地,并初步形成了初具规模的生物医药产业集群,这对我国的生物医药产业发展起到了很好的带动作用。总体而言,中国生物制药产业未来充满希望,前景看好,中国的生物制药产业将呈继续增长态势7。 3.1生物制药产业呈现集群式发展 产业集群发展具有明显的发展优势,能够极大地促进产业的快速发展。生物制药产业作为高科技产业,不仅需要在基础设施、上下游配套产业等方面的支持,还需要同教育培训、专业服务、技术转移中心等相关服务组合在一起,方能发挥高效作用优势。当前,我国在生物技术产业迅猛发展的浪潮推动下,经过多年的发展和市场竞争,加上政府不失时机地加以引导,我国生物技术、人才、资金密集的区域,已逐步形成了生物医药产业聚集区,由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。这些产业集群对于促进生物制药产业的发展具有重要的作用,使得生物制药整体产业链得到优化,在生产效率方面得到大幅提升。我国生物制药产业以后仍会朝着这一方面快速发展,政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区,在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新,为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境8。生物制药“十二五”规划的重点之一是加速行业重组兼并，提升行业集中度，未来数年行业面临一个产业集中度快速提升、行业利润率持续快速增长和市场份额急剧扩张的局面。3.2生物医药技术向产业化推进 将生物医药技术从科研转向产业化生产是科研的重要目的,只有将技术转化为生产力,才能使得社会生活水平得到提升。我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面,并没有有效地转换为生产力,这不仅浪费了很多的资源,也使得我国的生产实践跟不上研发,造成了生产的滞后状况。生物医药技术向产业化推进要求企业通过委托外包策略,建立技术同盟,形成优势互补,使得自身能够专注于自身专长方面,从而能够降低生产成本、提高竞争优势。我国生物制药公司在未来发展过程中,势必会朝这一趋势发展,通过外包方式进行新药开发,将技术较强的研发内容分包给具备研究实力的小型公司来完成,充分发挥小公司在某些领域的技术优势,共同开发新药,大大提高新药开发效率,使新药研发周期缩短,实现技术与资金互补。 3.3生物制药新兴技术将不断应用于产业发展 生物制药产业作为高新技术产业,需要不断进行技术创新,才能不断解决产业发展中存在的问题,并不断满足医药水平提升的要求。我国通过不断参与国际前沿生物发展课题来提升科研水平,如在人类基因组和功能基因方面参与到国际化发展研究中,并取得了很好的成绩;药物相关基因药理学的研究也取得了很大的发展,对于提高我国基因治疗水平具有重要的推动作用。生物制药新兴技术的发展将会不断应用到产业发展当中来,从而促进产业技术水平和社会医疗水平的提升。 4.生物医药产业前景 4.1创投机构看好中国生物制药领域 全球金融危机加剧，让创投机构在中国的脚步变得格外谨慎。但于北京举行的“2008ChinaVenture中国投资年会”上，以生物制药为代表的医疗领域，却被参会的创投精英一致看好。 4.2眼光盯准生物新领域 虽然政府一直在鼓励创新研究，但是国内新药非常少，大部分都是舶来品。规划提出，“十二五”期间，将重点突破一批药物创制关键技术和生产工艺，研制3个创新药物，改造200个左右药物大品种，将重点突破药物创制、新型疫苗、疾病早期诊断等关键技术和生产工艺，获得40项拥有自主知识产权的新型药物产品，获得关键专利700项800项，形成关键生产工艺及相关标准100项，建设抗体、疫苗等新型生物医药开发及产业化基地30个40个，培育10个龙头企业。完善新药创制与中药现代化技术平台，建设一批医药产业技术创新战略联盟，基本形成具有中国特色的国家药物创新体系。4.3前途光明，道路曲折 从历史情况看，产业政策在很大程度上决定了医药行业的景气度。已出台的生物医药产业发展“十二五”规划将会在产业发展方向和财政支持上给予更为明确的扶持。对于重大创新药开发的资金扶持规模预计将从“十一五”时期的66亿扩大到105亿。生物制药将获得约百亿元的扶持资金，也即平均每个新药将获得500-1000万元研发和推广项目资金1。如果前瞻性地看未来五年的中国生物医药行业，我们认为：第一，中国生物医药市场空间依然广阔，尤其是农村人口可能成为药品市场发展的强大潜在购买力；第二，政策将引导行业走向更高层次的创新之路，在大病种或发病率持续攀升的治疗领域有丰富品种梯队的公司，必定会走出中国的"重磅炸弹"；第三，生物医药企业、尤其是中成药企业的类消费品化趋势亦会更加明显；第四，研发成本上升及周期加长，使得跨国药企的产业重心转移至中国，同时中国企业也将进一步尝试走向规范市场。但同时也要提示投资者，在巨大的"蛋糕"诱惑之下，行业政策的"迷雾"仍然存在，通往光明的未来之路并非一片坦途。结论 经过一年的努力，我们完成了毕业设计我国生物制药现状与发展趋势研究。以前我们只知道学习书本的知识，以及一些基本知识。并不知道自己处于什么样的水平阶段，通过这次毕业设计我们发现在理论和实践方面我们还存在诸多不解。参考文献：1 叶巧玲；“十二五规划”刺激 生物制药领航EB/OL.2011-07-20 2 张蕊,田澎.生物制药产业现状分析及我国企业的发展战略J.工业工程与管理,2005,10(5):107-111,117. 3 杨俊坚，生物仿制药研发期待市场深度挖掘EB/OL.2011-07-224 王庆，创新不足拖生物医药产业后腿J.中国科学报.2012-03-13 .A4 两会话题5 李充璧；王利平；生物技术制药现状与发展趋势J. 肇庆学院学报 2008年05期.6 洪露，李秋实，星汉灿烂，若出其里J.安信证券新兴产业系列报告之生物制药.2010-08-287 王明亮.贵州生物制药产业发展的SWOT分析及对策J.凯里学院学报,2010,28(1):46-49.8 李玉彬,钱晓璐,生物制药产业发展现状与趋势J. 现代农业科技,2010 年第 15 期致谢 在老师的大力支持和精心指导下，经过与同学的共同努力，经过将近一年的时间顺利完成了本次毕业设计。在这次毕业设计的过程中我们收益非浅，我深深的体会到了如何把自己所学过的专业知识与实际应用结合起来，懂得如何灵活运用自己所掌握的理论知识，通过本次毕业设计使自己的知识得以巩固和扩展。 以后更要多学习有关制药方面的知识，理论和实践相结合，以便更好的适应药学的发展。 首先我要感谢我的指导老师，因为在我做毕业设计的过程当中，他负责任的指导和建议使我受益非浅，他每时每刻的督促使我不敢有丝毫的怠慢，他一直给予我悉心的教导和莫大的支持，无论在学习上还是在精神上都给予了帮助，这些帮助和鼓舞对我而言是一笔财富，它一直鞭策着我认真的完成毕业设计，而且也让我在面对人生的设计舞台时同样充满了信心。在这几个月的设计时间里，老师对我所犯的错误也给予了恰当的教导和包容，让我能够及时认识到自己的错误并力争改过。在此，我向老师致以深深的谢意！在这里我除了要感谢我的课题指导老师老师，其次，我要感谢我的班主任老师，是她在这三年的光阴里一直在引领着我们认真的学习，给我们指引人生正确的方向，也在一直努力为我们创造良好的学习环境和班级氛围，在毕业设计的最后阶段也一直给予我们鼓舞和帮助，在此对老师表达真挚的感谢，感谢她在这不长也不短的三年里为我们所做的努力。信息工程系全体老师再次，我要感谢我们全体老师，因为是他们在平日的教学当中给予了我们专业的指导，也灌输了我们认真的学习态度，这些都与最后的毕业设计成果有着直接的关系，在此，想他们道一声：辛苦了！通过本次毕业设计对我以后的工作和学习有很大的帮助和指导。同时我们也认识到本身还存在很多不足的地方，还需要不断的努力来充实自己完善自己，只有这样我们才能学无止境，以便得到更大的发展。最后我再次感谢老师与*同学的帮助，在此，我们向他们说声“谢谢”，对指导老师的认真负责的指导致以衷心的感谢。