第一代医药生物技术产品其制作工艺为基因工程，其性质为蛋白质合成，例如重组人胰岛素等产品，其原料为人体蛋白质。而第二代产品不是天然物的仿制，而是对细胞内和细胞表面的各个功能单位包括基因表达的各个环节进行加工，其性质为遏制致病蛋白质的合成，其原料除人体蛋白质外，还有核酸、糖和脂质，甚至植物蛋白。新一代产品技术可能对未来S学产生革命性影响。

本世纪50年代初发现了存在于细胞核内的脱氧核糖核酸（DNA）双螺旋体结构，为现代分子生物学和生物技术奠定了基础。生物体的全部遗传信息均储存于DNA分子中。遗传信息从DNA向蛋白质流动称基因表达，基因表达的第一步为转录，即DNA将其遗传信息原原本本转录成mRNA。基因表达的第二步是遗传信息从mRNA流向蛋白质，此过程是通过遗传密码子（codon）或称翻译（translation）来完成的。蛋白质由氨基酸组成，每种氨基酸都有一组三个核苷酸组成的密码子与之对应，不同的核苷酸序列可编码成不同氨基酸序列的蛋白质，不同的蛋白质具有不同的生物学功能。一般而言，不同生物的遗传密码是相同的，这种通用性是遗传工程的基础。

遗传工程即基因工程，70年代后期发展成基因工程工业，是当今第三次工业革命的重要组成部分。从广义而言，现代生物技术也即基因工程，它的重要组成部分是重组DNA技术。用重组DNA技术制备的产品为第一代生物技术产品，例如重组DNA生产胰岛索和生长激素等。

不言而喻，第一代产品的基本特征为：技术上是DNA重组，其性质与天然品类似，是天然品的仿制；其最终目标是蛋白质合成。

随着生物技术的飞跃发展，90年代又发展成新一代生物技术产品，包括：应用阻断基因密码；反义寡核苷酸技术；阻断信号传导通路；细胞受体封闭技术；以及基因转移等技术来研制的医药产品。

阻断基因密码和密码阻断物

阻断基因密码是阻断致病基因密码合成蛋白质的一种方法，即在基因表达的第一步——DNA转录mRNA过程就予以阻断。研究人员正在开发一种药物即能阻断转录因子（能开关基因的蛋白质），又不影响细胞正常功能。他们的第一目标是病毒，例如疱疹病毒，防止其复制。然后去找那些能抑制致癌、心血管疾病和炎症基因，开启转录因子的药物，用以预防和治疗这些疾病。

反义技术与反义药物

基因表达的调节，一般是通过蛋白-核酸相互作用来实现的，如前所述。但也可通过核酸与核酸之间的相互作用来实现。互补的核酸可抑制翻译，进而抑制蛋白质合成。这就是“反义”方法。科学家们用这种方法首先制备反义寡核苷酸去识别并与特异的mRNA结合，以抑制蛋白质合成。有的制药公司用这种反义核苷酸药物，作抑制乳头瘤状病毒生长的临床试验；有的公司开始对下列疾病进行人体实验，在实验中，反义药物与组织培养物中骨髓内白血病细胞结合，然后将这些已处理的骨髓回输给病人以恢复其免疫功能。有的公司用另一种反义药物——催化性RNA（核酶）对致病蛋白质的编码基因进行剪切；或对人具感染性病毒RNA进行剪切；或对肿瘤和遗传病蛋白的编码RNA片断进行剪切；有的公司设计一种寡核苷酸在mRNA某一区域作一标记，引导天然酶RNaseP去剪切靶RNA，包括培养的人白血病细胞中的RNA。

阻断信号传导通路与细胞内信使

有些制药公司开始开发作用于细胞内信号通路（信号传导区）的药物——能口服的有机小分子，有选择地改变细胞内信号交流，阻断信号传导通路中蛋白组分间的相互作用，其中之一是白细胞内的G-蛋白，它能对刺激起反应，命令白细胞向炎症部位转移。一旦G蛋白这种活性被遏止，炎症反应也就被抑止。另一家公司正在研究一种药物，可使突变的囊性纤维变性蛋白逆转，并引导氯离子迁移出细胞。

封闭受体与非蛋白药物

封闭细胞表面的受体，传统的生物技术都是用蛋白质药物，而新一代药品，却是用非蛋白质的新分子，如肽、糖、脂肪或脂质等药物。有的公司已从几十万种合成肽筛选出其中最佳者来封闭受体，以治疗免疫性疾病如类风湿性关节炎和多发性硬化症；预防能引起炎症和器官移植的排斥反应。

有的制药公司正试用含糖碳水化合物以阻止炎症反应时白细胞的流入，白细胞是通过粘附血管内层内皮细胞上的受体而流入组织的。研究人员设计一种化合物与这些受体结合，就像宇宙飞船的船坞与空间站对接一样。与蛋白质药品相比，这类药品的优点是可以制成药丸口服。

作用于细胞内信号传导通路的药物还有一种极其重要的新分子——脂质。脂质有许多功能：构成细胞膜的分子；帮助调控物质进出细胞活动；当某种生长因子激活细胞受体时，可促使脂质一二酰基甘油（DAG）的释放，DAG对细胞内的活化功能具开关调节作用。通过蛋白激酶C（PKC）来调节细胞生长和突变。PKC的激活可使细胞分化失控而致肿瘤发生。开发PKC的脂质调节物，可治疗癌症、心血管病、牛皮癣和关节炎等疾病。还有一种鞘氨醇合成的脂类——Kynac可抑制DAG激活，从而对PKC进行控制。

转基因技术与植物性新药品

1988年G · 乍芬和T · 霍（Gus de Zoefen和Thomas Hohn）两人用人干扰素引入芜菁植物体内，他们的原意是看干扰素是否有抗病毒感染能力，虽然这个目的未达到——引入人干扰素的芜菁与对照组植物对芜箐黄斑驳病毒有同样的易感性——但瑞士的研究人员发现他们的转基因植物能产生大量的干扰素，而这种（干扰素）蛋白具备了动物的生物活性。后来，科学家们用一种细胞内容物Ti质粒（为植物细胞内自然感染的根瘤土壤杆菌DNA片断）能创造出许多“转基因”植物所产生的新基因，例如普通的马铃曹和菸草植物中能制造人血蛋白和干扰素，与真正的人血制品毫无差别；又例如从油菜籽植物中制造出人脑鸦片（Leu、enkaphaline）。这些成果被誉为植物基因工程的第三次浪潮。

上述这些新一代医药生物技术产品同第一代产品相比，有以下特点：

· 来源不同。不仅来自人体蛋白质，还来自核酸、糖和脂质类新分子，甚至还来自植物体的蛋白质。

· 工艺程序不同。不是天然品的仿制或基因重组，而是在基因表达的各个环节如转录、翻译和核酸之间的相互作用，以及在细胞内的信号传导途径和细胞表面受体等部位进行多层次的加工，其目的是遏制蛋白质的合成。

· 有的产品还可制成药丸口服。

· 从植物转基因技术制造人体蛋白质药物。