1996年统计的世界医药市场销售额为2 840亿美元，而1998年已达3 080亿美元，其中北美占35%，欧洲占27%，日本占17%，拉丁美洲占8%，亚太地区占5%，其他国家和地区占8%。根据世界医药市场预测，2001年世界医药销售额将达到3 690亿美元。1998年美、欧、日占世界份额已达79%，预计2001年占世界市场份额还要增加，医药市场已被美、欧、日垄断。

由于药品是属于高科技领域，因此世界各国对市场的竞争体现在高科技的投入上。据统计19 81年全世界对新药研究与开发(R&D)投入为52亿美元，至1996年已达到450亿美元，1997年仅化学药投入就达到 385亿美元。虽然新药研究开发的投入逐年增加，但每年上市的新的一类新药（NCE）却逐年减少：60年代初期每年上市的NCE约100个，1996年仅40个，因此平均每一个新药的成本亦大幅度增加，1981年R&D费用为52亿美元，上市NCE 50个，平均每个为1.0亿美元，到1996 年R&D费用为450亿美元，上市NCE为40个，平均每个为11.25亿美元，当然R&D的投入亦包括其他各类新药开发所需费用。

中国的医药工业自改革开放以来发展较快，自90年代以来每年以20%的速度增长，1998年医药工业产值已达1 600亿人民币。但我国的制药企业从总体上看数量多，水平低，缺乏规模化生产和自主创新能力，另外由于长期在计划经济体制下运行，研究开发费用投入不足，缺乏市场经济和国际规范方面的经验。但必须看到，我国有一批基础较好、学科齐全、设备先进的科研单位和一批水平较高具有献身精神的科学家，在经济建设方面，党和国家已明确提出了“科教兴国”和“可持续发展”的战略决策。制药企业和科研单位正在改制转轨，使科研单位与企业更好地面向生产与市场，这些正确的方针和深化改革措施必将为21世纪中国医药工业的健康发展起着决定性作用。

21世纪新药研究的特点是建立在通过对基因和分子水平的基础研究，进一步认识生命过程和疾病机制。人的一切生命过程和活动及疾病的产生和发展都是有一定物质基础的，因此从结构分子学着手，研究生物大分子的空间结构与功能关系，研究基因在转录前、转录、转录后、翻译和翻译后等整个基因表达过程的调控系统的动态过程，再结合预防、诊断和治疗疾病的需要，将为新药的分子设计与模拟奠定理论基础。

近年来，研究生物大分子结构的新技术、新方法和新设备正在不断改进和涌现，如DNA重组技术、基因自动合成和测序技术、计算机技术、X线晶体学分析技术、核磁共振技术、酶逐步降解技术以及不同高技术的组合。通过这些新技术，可获得高清晰度的结构图象，使了解生物学过程中蛋白质构象的动态变化以及对生物大分子结构进行贮存、比较和结构-功能预测成为可能。

1基因工程药物

自1982年全世界第一个基因重组新药“人胰岛素”在美国上市以来，至今已有20多种产品问世，另有300多个产品处于临床试验阶段或等待FDA的新药申请批准。据美国制药协会统计，每年投入资金达数十亿美元，还制定了相应优惠政策以刺激其发展，呈现强劲的发展势头。日本也投入了大量资金，并已开发出了一系列重要产品，使日本国内市场迅速扩大，预计到 2001年日本生物技术产品市场将增至3兆日元。全世界每年以平均24%的速度增长，据统计19 97年基因工程药品在全世界市场销售额已达71.3亿美元，到2000年全世界的年销售额将突破 600亿美元。

这些产品包括干扰素α，β，γ及其不同亚型；白细胞介素1，2，3，4，6，10，11，12，1 3，15，16等；集落刺激因子G-CSF，M-CSP和GM-CSF；红细胞生成素EPO；生长因子类包括表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子等；凝血因子Ⅷ，tPA，生长激素，肿瘤坏死因子等。

我国基因工程药物发展较晚，但一开始就受到国家的重视，将现代生物技术列为“863计划”，现正式批准生产的已有10多种，包括干扰素α₁，α_1b，α_2a，α _2b，γ，EPO，GM-CSF，G-CSF及乙肝疫苗、成纤维细胞生长因子、链激酶、白介素Ⅱ等。我国的基因工程药物大部分停留在仿制水平上，重复过多、水平不高、浪费太大。近年来已有少量我国自己的知识产权品种初露头角，如肝细胞生长因子、App蛋白等。另外通过技术合作，国外著名制药企业正在将新品种、新生产线引入国内。我国应重点创建能具有国际专利保护的全新基因，为生物技术发展奠定基础。下游工程技术是我国生物工程制药的薄弱环节，应加强研究，提高生产率、降低成本，使同品种在国际上具有竞争力。另外，还应开发现有生物产品的新剂型或新变异体，这种途径既能缩短新药研究开发费用，较快进入生产阶段，又能申请专利保护。

先进国家已开始对现有的重组药物进行分子改造，将天然蛋白质的活性中心人工合成，使其在体内外的稳定性、耐热性优于天然型蛋白质。另外重组细胞因子融合蛋白亦是研究的热点，它是应用基因工程技术，将细胞因子蛋白质分子组成一种融合蛋白分子，这种新型的融合蛋白分子可发挥超越其单因子生物学活性等特点。它的研究范畴包括细胞因子间融合蛋白，具有双功能的融合蛋白分子，可发挥其双因子抗癌和增强免疫的综合效应，如IFN-γ/IL -2；还包括细胞因子/抗原、抗体融合蛋白，如Id/GM-CSF，此融合蛋白中的细胞因子部分可极大地提高Id部分的抗原性；细胞因子/毒素、抑制因子融合蛋白，如白喉毒素/IL -2等。我国亦应加强这方面的研究工作。

2植物基因工程药物

以植物细胞作为基因表达系统的基因工程就是植物基因工程。将植物的某些有用的目的基因导入农作物，与传统育种技术结合，得到能具有抗病、抗虫害、抗旱并提高光合作用及固氮效率等性能的优良品种是植物基因工程在农业中的应用。近年来英国剑桥的农业遗传公司（AGC）利用植物基因工程，已成功地在植物中生产动物疫苗，它将口蹄疫病毒植入侵染豇豆的豇豆花叶病毒（CPMV）或爱滋病毒的部分表面蛋白基因，随着这些杂合病毒粒子在豇豆植株中生长的同时，外源蛋白即在GPMV病毒粒子表面表达，利用这种方法可生产动物和人的疫苗。由于表达量高，故生产成本较低。

我国植物基因工程在农业上的应用已取得很大成绩，21世纪我国亦应开展利用植物基因工程开发新药。特别中草药是我国的国宝，目前我们所认识到的中药有效成分如生物碱、皂苷、糖苷、黄酮等大部分是中药的次生代谢产物，加强对次生代谢产物途径及其调节机制的研究，可在人工培养过程中有目的地加入已知的有效代谢中间产物、促进剂或抑制剂，增加有效成分的产量。还可通过关键酶对代谢途径进行遗传操作，控制并加强需要的代谢途径或终止不需要的代谢途径，以达到获得较多有效成分、去除或减少不需要的有毒成分的目的。

研究道地药材基因组特征，可建立优良品种标准基因图谱，解决道地药材真伪鉴别问题。还可通过对道地药材特有的有效成分研究，为新药开发提供先导化合物。对功能基因组序列结构和调节机制的研究，还能提高有效成分的产量和去除有害成分，用于转基因中药材的构建和解决濒危药材的供应问题。

3动物基因工程药物

随着基因重组技术、免疫学等基础研究的进展，人们研究利用动物活体作为基因表达系统以生产所需蛋白质已提上议事日程。将需要的活性蛋白质基因导入家畜或家禽的受精卵，受精卵成长的基因动物在器官中带有导入的目的基因，它可分泌导入目的基因相应的蛋白质，称为生物反应器。如苏格兰Wright等人利用羊的β乳球蛋白调控α-抗胰蛋白酶基因在羊的乳腺中进行表达，其产率达到每升奶35g的α-抗胰蛋白酶，而临床上治疗肺癌或肺气肿使用的剂量只在毫克水平。我国上海医学遗传研究所与复旦大学遗传学研究所合作在“转基因羊研究”上已获得重大突破，一头已含有人凝血因子Ⅸ的转基因乳羊已在上海诞生，这标志着我国转基因羊技术已处于国际领先水平。

从抗病、优质、高产的动物中取得目的基因克隆，再将克隆的基因导入动物种系细胞，在染色体正确整合后，获得具有目的基因特征的动物，称转基因动物。日本实验动物研究所Namu ra将人脊灰病毒受体的基因转入小鼠，成功地繁育出TgPVR21转基因小鼠，这种动物对脊灰病毒特别敏感，可代替灵长类猴做脊灰疫苗的神经毒力试验。转基因动物的开发将进一步提高实验药理学和毒理学的专一性和灵敏度，从而使被通过进行临床试验新药更可靠地进入临床。

4基因治疗

基因治疗是将有治病价值的外源基因导入人体用于防治疾病的一种方法，它是一项多学科和高难度的生物高技术，它集中了基因分离、基因导入人体、基因在人体内的高效表达及其调控等各项技术，既要求有效，又需要确保安全。国外已有100多种临床方案正在研究，治疗的疾病已涉及到各种恶性肿瘤、心血管病、代谢病、遗传病和爱滋病等。国内已批准一项治疗血友病的临床方案，重组白细胞介素2腺病毒载体正在中试开发。基因治疗的难点之一是载体系统缺少对组织细胞的特异性。国内学者顾建人等建立了一种新的以细胞表面受体为靶向的基因导入系统，它是一个辨认某种细胞表面受体的寡肽（LOP）、多聚阳离子多肽（PCP ）及内吞小泡寡肽（EOP）组成的复合多肽系统，用于与外源基因质粒DNA形成复合物，构成以肿瘤细胞表面受体为靶向的基因导入系统。

5人类基因组计划与基因组药物

随着分子生物学的发展，人们逐渐认识到遗传在疾病的发生中起着决定性作用，许多疾病都是由于遗传基因的