在过去15年里，生物技术工业不仅诞生了百亿美元级的公司，而且也成为当今世界商业活动中增长最快的领域之一。生物技术产品的市场非常大，包括了医药、农业、渔业、造纸业和其他许多产业。据统计，从20世纪80年代至今，通过DNA重组技术所生产的生物医药年销售额已超过100亿美元。由于生物医药产业被许多国家视为强劲的经济增长点而加以重点扶持，生物医药的年销售规模将从1996年的101亿美元扩大到2006年的320亿美元，平均年增长率将达12%以上，其中治疗药物年平均增长16%，诊断试剂年平均增长9%。
美国是现代生物技术发展较早和较快的国家，1994年，美国生物技术药品年销售额为50多亿美元，至2001年，美国生物技术产品在全球市场上的销售额达200亿美元，占到全球总市场的约90%以上。此外，美国还拥有世界上约一半的生物技术公司和一半的生物技术专利。迄今为止，获得美国FDA批准上市的治疗类生物技术药品共16种，另外约有400多种生物诊断试剂在临床中应用。
欧共体国家是世界第二大医药市场，自身对生物技术产品的需求是巨大的，但它的生物医药研究滞后于美国，因此，欧共体国家正在加大对生物技术研究的投入，以提升其生物技术产业在国际市场上的地位和市场占有份额。进行同样努力的国家还包括日本、加拿大和澳大利亚等一些发达国家。
我国现有500多家生物技术公司，但与西方发达国家相比，我国生物医药研究和产业化起步都比较晚。从1989年我国第一个生物工程药物β干扰素上市到2001年底，我国现有乙肝疫苗、促红细胞生成素（EPO）、人胰岛素、人生长素、细胞集落刺激因子（CSF）等15种基因工程药品投入市场。
以EPO为例，它目前是世界上临床疗效最显著、销售额最可观的一种生物技术产品，销售利润多年来一直排在生物医药类产品的前三名，每年的增长率在10%以上。目前国内有十几家公司在生产EPO，年生产能力超过了500万支。由于受超额利润的诱惑，已有众多厂家介入这个市场，由于企业竞争过度，导致产品价格下降，利润摊薄。1999年1月11日，国家新药研究与开发协调小组在《生物医药工程产业行动纲要》中指出，国家和企业各方应大力培育生物医药工程产业，使之保持15%-20%的年增长率，到2005年生物医药工业年总产值达到400亿-500亿元，到2015年总产值达到1,100亿-1,300亿元。要达到此目标，需不断开发新的生物医药产品，另外，通过研制新的表达系统，增强表达效率和降低生产成本，对提高产品销售利润也非常重要。
目前，利用重组DNA技术生产的大多数治疗用血液蛋白几乎都是在哺乳动物细胞表达系统中生产出来的。该系统的主要优点是所表达的重组蛋白能够进行正确的折叠及完成其他翻译后加工过程的机会比较高，然而，有许多因素仍然限制哺乳动物细胞表达系统的广泛应用，这些因素包括：
1）即使在最适的培养条件下，重组蛋白在哺乳动物细胞中的表达水平仍很低，通常为每天每升数十毫克；
2）重组蛋白最后必需从培养液中分离提纯出来，这会进一步导致产量损失和增加生产成本；
3）哺乳动物细胞表达系统日常维护费用非常高，这也使产品的生产成本居高不下；
4）哺乳动物细胞对外力比较敏感，而振荡培养通常又是工业化大规模生产所不可缺少的，这就使扩大生产规模变得相当困难；
5）胎牛血清是哺乳动物细胞生长所不可缺少的，它的价格昂贵，而且不同批次之间成份相差很大，这些变化会导致细胞的生长情况不一致，进而影响到细胞发酵过程及下游的提纯加工过程；
6）哺乳动物细胞对一些环境因素如温度、pH值、含氧量和次生代谢产物的变化非常的敏感，因此需要对培养条件进行精确的监控；
7）利用哺乳动物细胞培养表达系统不能避免病原生物的污染。
由于存在着上述限制因素，利用植物作为生物反应器生产具有临床应用价值的药用蛋白日益引起人们的关注。尤其是当重组蛋白需求量比较大，供给时间又是长期的话，利用植物表达系统很显然是一个不错的选择，它除了具备其它真核生物表达系统共有的那些优点外，还有一些是其它表达系统所不具备的。例如，利用植物所收获重组蛋白的数量仅仅受到植物种植面积的限制。普通的农业措施就可以产生令人吃惊的生物材料，例如，采用高密度种植的烟草每公顷可以产生170公吨的生物材料。假定在实验室规模所生产的重组蛋白水平在田间生产仍能够保持的话，那么170公吨的材料中有100公吨是叶子，每公顷土地就可以产生50公斤的分泌型抗体IgA或100公斤的重组葡萄糖脑苷脂酶（Glucocerebrosidase）。
亲合素（Avidin）在诊断试剂中的应用十分广泛，它是蛋清中比较丰富的一种真核生物蛋白，在常规情况下可从蛋清中直接分离纯化。在转基因玉米中生产这种蛋白并确定它是否能够与蛋清来源的鸡亲合素进行商业化竞争成为研究的理由。
每公斤转基因玉米种子可产230mg的亲合素，据估计这种玉米来源的亲合素成本约比蛋清来源的亲合素低10倍。玉米亲合素具有与天然蛋白相同的生物活性，现在成为商品公开出售（见Sigma-Aldrichproduct#A8706）。该研究结果表明：不仅是罕见的蛋白，即使在自然状态下相对丰富的蛋白也可以利用转基因植物以低廉的成本进行生产。利用转基因植物生产的β-葡萄糖醛酸酶（GUS）也已经商品化，而利用植物生产重组蛋白酶抑制剂Aprotinin的成本也比牛肺来源的天然蛋白要低很多。考虑到重组抗体的天然生产来源不会像生产亲合素的蛋清一样低廉，因此利用转基因植物生产重组抗体所节省的资金将会更多。
人们对生物蛋白医药需求的种类和数量正在不断增加，研究人员必需开发出新的转基因表达生产系统才能满足这种需求，而植物最有希望承担此项任务，如上面所提到的那样，公斤数量的重组蛋白可以从1公顷的转基因烟草中获得。例如，人血清白蛋白全球每年的需求量是550吨，培育转基因动物产生足够量的蛋白满足市场需求需要数年时间，然而，转基因植物可以迅速达到如此生产规模。据估计要满足全世界的需求，一年种植3万公顷的烟草就足够了（假如血清白蛋白表达量占烟草可溶性蛋白的1%），而这一面积仅占到美国总种植面积3,200万公顷的千分之一。
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