基因操作和蛋白質工程技術專題立項指引-國家科技部

863支配生物和醫(yī)藥技術領域2006年度專題課題申請指南前言“十一五”期間，依據《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》、《國家“十一五”科學技術發(fā)展規(guī)劃》和《863支配“十一五”發(fā)展綱要》，863支配生物和醫(yī)藥技術領域將圍繞醫(yī)藥衛(wèi)生、工業(yè)發(fā)酵、環(huán)境治理、資源開發(fā)和生物平安等國民經濟和社會發(fā)展中若干關鍵技術領域的重大技術需求，堅持“發(fā)展高技術、實現(xiàn)產業(yè)化”的指導方針，遵循生物技術自身的發(fā)展規(guī)律，加強自主創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和消化汲取再創(chuàng)新，建立起較為完善的國家生物醫(yī)藥產業(yè)技術創(chuàng)新體系，為使我國生物醫(yī)藥技術在國際競爭中占據有利位置奠定堅實基礎。863支配生物和醫(yī)藥技術領域總體目標是：突破若干前沿技術，建立和完善具有中國特色的生物技術創(chuàng)新體系，全面提升我國生物技術的整體競爭力；以重大疾病為重點，加強生物技術與臨床資源的系統(tǒng)集成，攻克若干重大疾病預防和診治的關鍵技術；以醫(yī)藥和工業(yè)發(fā)酵為突破口，強化生物技術向產業(yè)的應用輻射，支撐和引領生物產業(yè)的快速發(fā)展。依據以上總體考慮，863支配生物和醫(yī)藥技術領域將在項目和專題兩個層次進行部署，設置“基因操作和蛋白質工程技術”、“新一代工業(yè)生物技術”、“生物信息與生物計算技術”和“現(xiàn)代醫(yī)學技術”四個專題。專題將分年度公開發(fā)布課題申請指南，以下為本事域2006年度專題課題申請指南。專題一、基因操作和蛋白質工程技術專題一、指南說明本專題針對基因操作和蛋白質工程技術的國際前沿發(fā)展趨勢和重點，圍繞我國人口健康、食物平安、生態(tài)平安、資源開發(fā)、環(huán)境愛護等方面的重大需求，充分發(fā)掘和利用我國豐富的生物遺傳資源，發(fā)揮我國在基因組、蛋白質組等方面的優(yōu)勢，突破一批基因操作和蛋白質工程的核心技術，獲得一批具有自主學問產權和重大應用前景的功能基因、蛋白及技術專利，使我國基因操作和蛋白質工程技術及應用水平接近或達到世界先進水平，全面提升我國生物技術的原始創(chuàng)新實力和集成創(chuàng)新實力，推動我國生物產業(yè)的跨更加展，使我國生物技術探討與產業(yè)在激烈的國際競爭中贏得主動和優(yōu)勢。課題設置突出技術的前瞻性、原創(chuàng)性和集成創(chuàng)新性，強調前期工作基礎及探討內容的持續(xù)性，激勵技術發(fā)展與產品開發(fā)的緊密結合。此次發(fā)布的是本專題2006年度課題申請指南，年度經費預算為7000萬元。擬支持的課題分兩類，一類是探究導向類課題，擬對基因操作關鍵技術、蛋白質工程關鍵技術、小RNA關鍵技術、染色體操作與基因定位整合關鍵技術等探討方向進行支持，課題支持強度為100萬元以下，課題支持年限為3年；一類是目標導向類課題，擬對人類重要功能基因發(fā)掘與利用技術、微生物重要功能基因發(fā)掘與利用技術等探討方向進行支持，課題支持強度為500萬元以下，課題支持年限為3年。二、指南內容（一）探究導向類課題1．基因操作關鍵技術本方向的主要探討內容包括：探討開發(fā)高效、高通量和大規(guī)?；虮磉_分析和檢測技術，快速、低成本、高通量的改良測序技術，基因的干擾和緘默技術，SNP發(fā)覺與鑒定技術，基因組水平非隨機表達文庫的構建及表達技術，低豐度表達基因和選擇剪切表達產物檢測技術，具有重要功能的非編碼序列檢測分析技術，基因組定向誘導突變檢測技術（Tilling）及自然種群目標基因的等位基因檢測技術（Eco-tilling），遺傳修飾動物模型和疾病動物模型構建技術等。本方向2006年擬支配經費1000萬元。2．蛋白質工程關鍵技術本方向的主要探討內容包括：高效、穩(wěn)定、平安、易純化的蛋白質表達系統(tǒng)及相關技術探討，蛋白質及多肽的鑒定、功能分析和結構解析技術、蛋白質修飾及改構技術探討；糖鏈結構和構像分析技術、糖鏈的生物與化學高效合成等技術探討；重要生理功能或有應用前景的困難分子網絡調控及網絡調控節(jié)點的識別、篩選等技術探討。本方向2006年擬支配經費1000萬元。3．小RNA（smallRNA）關鍵技術本方向的主要探討內容包括：從人類、動植物和微生物基因組中發(fā)覺、篩選和鑒定重要功能小RNA以及小RNA作用靶標，大規(guī)模、高效生物表達或化學合成低毒/無毒小RNA技術探討；小RNA藥物給藥載體的關鍵技術，與重大疾病或重要農藝性狀、工業(yè)應用相關的小RNA功效驗證等技術探討。本方向2006年擬支配經費1000萬元。4．染色體操作與基因定位整合關鍵技術本方向的主要探討內容包括：DNA修飾檢測和序列鑒定技術，重要基因分布頻率鑒定技術，DNA-蛋白質復合物分別與鑒定技術，基因定點整合或置換技術，人工染色體技術，細胞器基因改造技術等。本方向2006年擬支配經費1000萬元。（二）目標導向類課題5．人類重要功能基因發(fā)掘與利用技術探討目標：獲得一批具有自主學問產權的人類重要遺傳疾病相關基因、重大疾病的易感基因以及具有重要生理功能的基因，并為疾病診斷和治療，以及藥物、疫苗和靶點的開發(fā)供應基因基礎和機理基礎。主要探討內容：識別、鑒定、克隆人類重大疾病相關基因和重要遺傳疾病的易感或致病基因，發(fā)掘具有重要生理活性的功能基因；鑒定和揭示具有重要功能基因的作用模式及調控機制；識別和鑒定疾病風險預料及診斷的標記物，重要人類遺傳資源的收集、保存和利用等。本方向2006年擬支配經費2000萬元。6．微生物重要功能基因發(fā)掘與利用技術探討目標：利用我國豐富的微生物遺傳資源，獲得一批具有良好應用前景和自主學問產權的微生物功能基因，鑒定和克隆一批微生物重要經濟性狀的功能基因，并為在醫(yī)藥、食品、農業(yè)、工業(yè)和環(huán)保等方面的應用供應基因基礎。主要探討內容：發(fā)掘、鑒定和克隆具有特別用途微生物的功能基因、調控微生物重要代謝途徑關鍵酶以及對人類、動植物產生嚴峻危害的微生物的功能基因，并對重要功能基因進行改造和利用；構建具有特別功能的微生物突變體和工程菌株，并探究實際應用的途徑；特別微生物重要性狀的表型和基因型快速精準鑒定評價技術，發(fā)掘特別微生物新資源的應用技術；引起重要疾病微生物相關基因變異的監(jiān)測及應對方法的探討；重要病原微生物試驗室生物平安標準、分析和評價等技術。本方向2006年擬支配經費1000萬元。專題二、新一代工業(yè)生物技術專題一、指南說明本專題依據國際工業(yè)生物技術的發(fā)展趨勢，針對我國新型工業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略需求，設立本專題。專題課題設置將突出前沿生物技術探討與重大生物產品開發(fā)相結合、培育新興生物產業(yè)與支撐傳統(tǒng)生物產業(yè)發(fā)展相結合、穩(wěn)定發(fā)呈現(xiàn)有工業(yè)生物技術人才隊伍與重點培育將來領軍人才相結合。重點探討工業(yè)微生物功能菌株大規(guī)模篩選與改造技術、生物催化劑定向改造技術、生物過程工程技術，以及生物技術與工程技術集成應用于生物材料和傳統(tǒng)發(fā)酵產品生產的工藝創(chuàng)新。本專題“十一五”的主要目標是建立新一代工業(yè)生物技術研發(fā)平臺，獲得一批具有自主學問產權的獨創(chuàng)專利，研制一批具有重大市場前景的生物產品，力爭在生物基化學品、生物材料和傳統(tǒng)發(fā)酵產品關鍵技術開發(fā)上取得重大突破。此次發(fā)布的是本專題2006年度課題申請指南，年度經費預算為7000萬元。擬支持的課題分兩類，一類是探究導向類課題，擬對微生物代謝工程技術、現(xiàn)代酶工程技術、生物過程工程技術等探討方向進行支持，課題支持強度為100萬元以下，課題支持年限為3年；一類是目標導向類課題，擬對可降解材料及單體生物制造關鍵技術、手性化學品和藥物中間體的生物制造技術等探討方向進行支持，課題支持強度為500萬元以下，課題支持年限為3年。二、指南內容（一）探究導向類課題1．微生物代謝工程技術本方向的主要探討內容包括：應用于氨基酸、有機酸、維生素、抗生素等重要微生物代謝產品開發(fā)的微生物代謝網絡及其調控的分析技術、重要工業(yè)微生物代謝途徑和產物及細胞性能的優(yōu)化與改造的新方法、大規(guī)模功能菌種選育與高通量篩選技術，改造和構建新的工程菌株，提高微生物初級代謝與次級代謝產物途徑優(yōu)化的技術實力。本方向2006年擬支配經費1000萬元。2．現(xiàn)代酶工程技術本方向的主要探討內容包括：針對生物催化劑在工業(yè)應用等方面的技術障礙，探討生物催化劑定向改造技術、固定化技術、反向酶工程技術和輔酶工程技術；探討酶制劑的智能評價技術，酶基因高表達技術，酶生產下游工藝關鍵技術以及酶工程應用技術與酶反應介質體系等，開發(fā)重要工業(yè)酶制劑。本方向2006年擬支配經費1000萬元。3．生物過程工程技術本方向的主要探討內容包括：大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵過程實時代謝流分析、發(fā)酵過程優(yōu)化和在線限制技術；高粘度發(fā)酵的工藝技術和裝備；新型分別介質和裝置以及工業(yè)發(fā)酵產品精制技術和裝備。本方向2006年擬支配經費1000萬元。（二）目標導向類課題4．可降解材料及單體生物制造關鍵技術探討目標：獲得經濟可行的生物可降解材料或單體生產技術，取得國際先進的經濟技術指標，完成中試，新材料的性價比優(yōu)于國際同類產品。主要探討內容：探討開發(fā)自然生物可降解高分子材料生產工藝技術和產品的應用技術；探討開發(fā)微生物合成可降解高分子材料生產工藝技術和產品的應用技術；探討開發(fā)血液凈化材料生產技術和產品應用技術；探討開發(fā)四碳平臺化合物等重要的有機化工原料生物制造技術。本方向2006年擬支配經費2500萬元。5．手性化學品和藥物中間體的生物制造技術探討目標：開發(fā)重要的生產技術，取得國際先進技術指標，完成中試。主要探討內容：探討水解與水合、氧化、還原、縮合等重要的工業(yè)生物催化與轉化途徑和過程，優(yōu)化生物催化反應過程，開發(fā)新的反應介質，建立高選擇性、高穩(wěn)定性、高效性的生物催化與轉化體系，探討和建立非水相生物催化技術體系和全細胞催化體系，開發(fā)應用于日用化工和醫(yī)藥行業(yè)重要的手性化學品和藥物中間體。本方向2006年擬支配經費1500萬元。專題三、生物信息與生物計算技術專題一、指南說明本專題瞄準國際生物信息與生物計算技術的發(fā)展前沿和我國生命科學探討及生物技術研發(fā)的需求，目標是建立和完善生物信息共享、服務與技術支撐體系和創(chuàng)新藥物信息技術體系，發(fā)展生物信息分析、生物計算與系統(tǒng)生物學探討的新方法、新技術，開發(fā)大型生物信息技術軟件產品，突破藥物信息技術和基因組學、蛋白質組學、結構生物學所急需的關鍵生物信息學和計算生物學技術，突破重要生物標記物和藥靶發(fā)覺關鍵生物信息技術，實現(xiàn)我國生物信息與生物計算技術的跨越式發(fā)展，躋身國際前列。重點支持生物計算與系統(tǒng)生物學相關技術、生物數據整合與共享技術、生物信息的挖掘與利用、數字化醫(yī)療技術、藥物信息技術、重要生物標記物譜發(fā)覺相關的信息技術以及生物信息技術應用軟件產品開發(fā)等七個方面的科學探討和技術開發(fā)。此次發(fā)布的是本專題2006年度課題申請指南，年度經費預算為8000萬元。擬支持的課題分兩類，一類是探究導向類課題，擬對生物計算與系統(tǒng)生物學相關技術、生物數據整合與共享技術、生物信息的挖掘與利用等探討方向進行支持，課題支持強度為100萬元以下，課題支持年限為3年；一類是目標導向類課題，擬對生物信息技術應用軟件產品開發(fā)、藥物信息技術、重要生物標記物譜發(fā)覺相關的信息技術、數字化醫(yī)療技術等探討方向進行支持，課題支持強度為500萬元以下，課題支持年限為3年。二、指南內容（一）探究導向類課題1．生物計算與系統(tǒng)生物學相關技術本方向的主要探討內容包括：蛋白質-蛋白質、蛋白質-核酸、核酸-核酸、蛋白質-小分子、抗原-抗體等相互作用的分析、模擬與改造的新技術、新方法探討；大規(guī)模、高精度蛋白質結構預料與模擬技術和生物分子動態(tài)結構與功能相關性分析探討；生物網絡構建與動態(tài)性質模擬技術、生物網絡重要結點分析與網絡調控策略發(fā)覺技術探討；重要生理、病理過程分子生物學建模、分析算法與工具探討；基于計算的合成生物學探討；細胞動力學模擬、生物計算機的關鍵科學和技術問題探究。本方向2006年擬支配經費1000萬元。2．生物數據整合與共享技術本方向的主要探討內容包括：高通量和高內涵數據處理、分析與整合技術，大規(guī)模生物學數據的有效存儲、檢索、提取和比對技術探討；整合基因組、基因變異信息、基因轉錄調控、非編碼RNA、蛋白質組、代謝組、結構基因組、表觀遺傳學以及其它生物技術方面的數據，整合藥物探討的生物信息、化學信息和相應藥物信息分析技術的具有我國特色的藥物信息數據庫構建，開發(fā)一批可應用于生命科學探討及生物技術研發(fā)的大型數據庫體系及其相應通用數據標準；開發(fā)結構、功能明確的基因組、蛋白質組數據庫；針對重要生物體系和重大疾病，研發(fā)一批有應用前景的生物探針和藥物先導化合物。本方向2006年擬支配經費1000萬元。3．生物信息的挖掘與利用本方向的主要探討內容包括：生物數據挖掘、困難生命系統(tǒng)的多種觀測數據重構與可視化技術探討；基因組、轉錄組、非編碼RNA、蛋白質組的序列、結構、功能、修飾及進化相關信息的分析、病原微生物、微生物元基因組數據挖掘和功能分析的新技術、新方法探討；疾病基因定位、基因調控網絡、表觀遺傳網絡、信號轉導通路和生化代謝途徑的預料、重構和分析技術探討；人類基因型與疾病易感性數據分析技術，藥物敏感基因型數據分析技術。本方向2006年擬支配經費1000萬元。（二）目標導向類課題4．生物信息技術應用軟件產品開發(fā)探討目標：依據現(xiàn)代生命科學各類“組學”系統(tǒng)探討須要，開發(fā)具有自主學問產權、可供應有效服務或有商業(yè)化前景的大型綜合生物信息軟件產品和好用的分析系統(tǒng)，推動國家生物信息中心的建立。探討內容：研發(fā)基于工作流技術的、具有語義學規(guī)范和標準并可通過web方式應用的生物信息集成分析軟件，實現(xiàn)對生命科學各類“組學”數據、科技文獻的綜合挖掘、整合和遠程數據庫注釋；探討可綜合進行微生物元基因組群落識別、進化分類比較、功能注釋、基因譜和代謝物譜的信息挖掘、環(huán)境關聯(lián)分析的高通量集成軟件;探討開發(fā)基因組大規(guī)模測序數據拼接技術，實現(xiàn)多用戶、交互式基因組結構分析和功能注釋，實現(xiàn)標準化基因組數據管理與發(fā)布的軟件體系;探討大規(guī)模生物信息融合與處理技術，開發(fā)整合海量生物學數據和計算資源、生物信息軟件分析工具的分布式生物網格體系。本方向2006年擬支配經費1500萬元。5．藥物信息技術探討目標：形成藥物信息探討的核心技術，研發(fā)具有自主學問產權并可供推廣應用和商業(yè)化的軟件包，并在國內外形成肯定的市場規(guī)模。主要探討內容：探討基于蛋白質柔性和藥效團的藥物虛擬篩選技術、基于藥物活性碎片的藥物設計技術、計算機協(xié)助組合庫設計技術等；探討藥物藥效學、代謝動力學和毒性早期評價信息技術，包括藥物汲取、分布、代謝、排泄和毒性預料技術，藥物致畸致突變預料技術等；探討集成藥物靶標信息和活性化合物信息的數據分析和挖掘技術及針對多靶標和藥物代謝途徑的藥物設計技術，發(fā)展具有我國學問產權、商品化的集成軟件包。本方向2006年擬支配經費1000萬元。6．重要生物標記物譜發(fā)覺相關的信息技術探討目標：人類重要生理和病理過程中重要生物標記物譜試驗確證和分析技術探討。獲得若干與人類重大疾病相關的重要生物標記物譜，應用于重大疾病的早期預警和病程推斷。探討內容：探討血清樣品分別、多肽譜快速掃描和疾病特征峰測序等系列用于惡性腫瘤血清標記物譜發(fā)覺的質譜診斷關鍵技術，創(chuàng)建具有自主學問產權的健康人群和分別不少于1500-2000例數的3-4種我國常見惡性腫瘤人群的“血清質譜多肽譜”，獲得3-4組腫瘤早期預警、病程推斷的質譜數據標準，發(fā)展用于“血清質譜多肽譜”疾病相關數據挖掘的生物信息學工具和疾病診斷軟件，初步應用于臨床并推向市場。本方向2006年擬支配經費1000萬元。7．數字化醫(yī)療技術探討目標：開發(fā)基于遺傳信息、現(xiàn)代分析及臨床醫(yī)學數據的決策支持系統(tǒng)，構建面對疾病預料、分析和治療的重要組織器官的仿真系統(tǒng)，獲得具有較大市場價值的商業(yè)化的生物醫(yī)學信息技術軟件產品。探討內容：探討疾病預料、診斷、治療和預防的數字化醫(yī)療學問分析方法及其集成軟件，實現(xiàn)個體遺傳背景資料、健康數據、疾病相關分子生物學數據和臨床數據的整合與分析，形成網絡化電子健康系統(tǒng)技術及海量電子健康數據“專家”分析系統(tǒng)；重要組織、器官結構與功能模擬探討和基于數字人體的生理組學探討與應用。本方向2006年擬支配經費1500萬元。專題四、現(xiàn)代醫(yī)學技術專題一、指南說明本專題瞄準國際現(xiàn)代醫(yī)學技術發(fā)展的前沿，緊密圍繞提高人民健康水平和提高應對突發(fā)性重大公共衛(wèi)生事務實力的需求，以提升我國現(xiàn)代醫(yī)學技術水平、創(chuàng)新實力和醫(yī)療服務實力為目標，重點開展重大疑難疾病和常見病預防與干預、診斷與治療關鍵技術、重大傳染病的篩查與防治新技術、突發(fā)公共衛(wèi)生事務的應急處理關鍵技術、中國人群亞健康診斷指標與早期干預技術，以及生物醫(yī)學工程產品與器件等的探討。此次發(fā)布的是本專題2006年度課題申請指南，年度經費預算為8800萬元。擬支持的課題分兩類，一類是探究導向類課題，擬對重大傳染病分子流行病學探討及防治技術、亞健康狀態(tài)診斷與評價技術等探討方向進行支持，課題支持強度為100萬元以下，課題支持年限為3年；一類是目標導向類課題，擬對突發(fā)公共衛(wèi)生事務應急處理技術、重大疾病及常見病診斷技術和臨床醫(yī)學探討、生物醫(yī)學工程產品與器件等探討方向進行支持，課題支持強度為500萬元以下，課題支持年限為3年。二、指南內容（一）探究導向類課題1．重大傳染病分子流行病學探討及防治技術本方向的主要探討內容包括：重大突發(fā)傳染病的起源、流行規(guī)律、防控技術、臨床診斷及治療技術探討，研發(fā)針對重大突發(fā)傳染病的預防和治療產品。本方向2006年擬支配經費1000萬元。2．亞健康狀態(tài)診斷與評價技術本方向的主要探討內容包括：我國亞健康人群綜合評價指標體系的探討與建立、亞健康發(fā)生發(fā)展及預后規(guī)律探討；亞健康狀態(tài)參考診斷標準、分型分類、早期干預措施和有效治療技術及方法學探討。本方向2006年擬支配經費1000萬元。（二）目標導