人类在生存的过程中，不断与疾病作斗争，发掘和研制了各种预防、治疗疾病的药物。当今随着世界医疗和高科技的发展，大量创新药物被成功研发，给人类生命健康带来了福音。

中国古代神医华佗用春三月的茵陈蒿嫩叶治疗黄疸病；药王孙思邈用彀树皮煎汤煮粥食用预防脚气病；李时珍用百草治病；相传某印第安人曾用金鸡纳树的树皮（后来提取出奎宁）制成粉末来治疗疟疾；英国的亚历山大·弗莱明用盘尼西林（青霉素）来杀菌等，无数的历史事实告诉我们：人类想要健康长寿，需要找到威胁人类身体健康疾病的解决方法，比如研制特效药。

随着生物技术的不断发展，利用生物进行制药的方法进入大众视野。简单来说，生物制药就是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。

1953年，现代生物技术历经几千年得以萌芽，从DNA的双螺旋结构被发现，人们开始认识到生物进化过程和生物过程的不同就是因为DNA和基因运动轨迹不同所致。

二十年后，斯坦利·诺曼·科恩和赫伯特·玻意尔设计出了重组DNA技术，打破了常规育种难以突破的物种之间的界限。至此，我们就可以利用活体细胞，将大自然中能够找的任何一种蛋白质成功制造出来，并且进行大量复制，这就是强大的基因工程。

就比如1978年，美国的科学家们利用基因重组生产出了和人胰岛素序列完全相同的胰岛素产品，给糖尿病患者带来了福音。

近日，麻省理工团队发明了快速合成蛋白质的自动化方法，或将加速生物制药行业发展。据论文描述，他们可以在几小时内将数百种氨基酸连接到一起，加快治疗癌症、糖尿病和其他疾病的药物以及按需疗法的研发，甚至允许科学家通过结合细胞中不存在的氨基酸来设计人工蛋白质。相关研究论文已发表在《科学》（science）杂志上。

目前，在人体中发现的大多数蛋白质最长可达 400 个氨基酸。合成这些蛋白质需要将所需蛋白质的基因递送到充当活体工厂的细胞中。这一过程用于对细菌或酵母细胞进行编辑，以产生胰岛素和其他药物，比如生长激素，但这是一个非常耗时的过程。

为提高合成成功率并找到每个反应的最佳方法，研究人员在不同条件下进行氨基酸特异性偶联反应。研究人员表示，他们在这项研究中制定了一个通用的协议，使得每个反应的平均效率高于 99%，当这么多的氨基酸被连接起来形成大分子蛋白质时，这就有了显著的不同。

利用这种方法，研究人员可以合成含有 164 种氨基酸的分选酶 A（Sortase A）、含有 86 个氨基酸的胰岛素原（proinsulin）、含有 129 个氨基酸的溶菌酶（lysozyme）和其他蛋白质。所需的蛋白质必须经过纯化，然后折叠成正确的形状，这会为整个合成过程增加几个小时。所有纯化的合成蛋白质都以毫克量获得，占总产量的 1% 到 5%。

研究人员还测试了 5 种合成蛋白质的生物学功能，发现它们与生物学表达的变体相当。

研究人员说，快速生成所需蛋白质序列的能力应该可以加快药物研发和测试的速度。这项新技术还可以将活细胞 DNA 编码的 20 种氨基酸以外的其他氨基酸整合到蛋白质中，极大扩展了可能制造出的蛋白质药物的结构和功能多样性。

这项技术确实为如今的制药业注入了新的可能，为快速发现基于肽和蛋白质的生物制药提供了新的机遇。

如今，研究人员正改进这项技术，使其可以合成长达 300 个氨基酸的蛋白质。他们还致力于使整个生产过程自动化，当有蛋白质合成时，无需任何人工干预即可进行切割、纯化和折叠。

参加应用化学与制药工程科研训练营，同学们将在完成基础理论学习的基础上，还将使用各类先进分析仪器完成实验，获取关键数据，完成学术报告，体验更多生物制药带来的震撼。