俗话说：种瓜得瓜，种豆得豆。但是，中国科学家的一项科学发明打破了这一惯性思维。

武汉一家生物制药公司利用基因工程技术让稻米摇身一变，成为生产人血清白蛋白(HAS)的“种子”。这种特殊水稻，可以制成植物源重组人血清白蛋白注射液(HY1001)。目前新药已完成三期临床试验，进入审批流程，研究团队正在建设年产1200万支注射液的规模化生产基地。

寻找一种安全、高效、可持续的人血清白蛋白生产方法，一直是全球科学家共同面临的重大课题。那么，中国的这一研究成果能缓解人血清白蛋白供应不足吗？“稻米造血”技术是何原理？应怎样看待“植物制造”？

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人血清白蛋白需求巨大

人血清白蛋白是由585个氨基酸残基组成的单链蛋白质，是血浆中最丰富的蛋白质。它在肝脏中合成后分泌进入血液，约占血浆总蛋白含量的55%至60%，是一种血液产品。其最重要的生理作用之一是维持血液渗透压，对循环血液容量起稳定调节作用，同时是激素、酶、药物和毒素等物质的运载体。

从实际应用来看，人血清白蛋白主要有4个用途：

一是诊断和治疗疾病；二是辅助生产疫苗；三是作为药物或其他分子的载体；四是增强干细胞治疗的疗效。

人血清白蛋白的广泛用途使之成为医疗领域大规模使用的药用蛋白，每年全球市场需求量在600吨左右，市场价值大约30亿美元，而中国每年的需求量为150吨至180吨，其中六成以上依赖进口。

目前，人血清白蛋白的主要来源是献血，对血液分级过滤后获得。但通过血液提取的人血清白蛋白产量较少，远不能满足实际需要，且价格昂贵，约5美元/克。而且，通过献血提取白蛋白的方式还存在隐患，如可能造成艾滋病、肝炎病毒、梅毒和其他传染性疾病的传播。以上种种，都限制了人血清白蛋白的产量。

“药用”蛋白量产更是一大难题。无论是利用微生物作为生物反应器，还是利用转基因动物作为生物反应器，来生产人血清白蛋白，都不理想。在尝试了种种方式之后，采用植物生物反应器来生成人血清白蛋白成为一种比较可行的选择。

生产线上的植物源重组人血清白蛋白产品

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利用水稻有望制出多种蛋白质药物

植物生物反应器是指通过基因工程途径，以常见的农作物作为“化学工厂”，通过大规模种植，生产具有高经济附加值的医用蛋白、工农业用酶、生物可降解塑料等生物制剂的方法。

我国科学家经过多年探索发现，水稻可以成为实用又理想的植物生物反应器。把人类基因组中合成人血清白蛋白的一个染色体片段，插入水稻胚乳细胞的基因组进行生物育种，就有可能让这种基因工程水稻升级为生物反应器。水稻在生长过程中，通过光合作用能自动合成人血清白蛋白，并储存在米粒中，待稻谷收割后将稻米脱壳、粉碎，就能提取人血清白蛋白，而且可以多次纯化、过滤、冻干，以制备人血清白蛋白药物。这意味着，水稻的种子是一个蛋白生产车间，可以代替人的肝脏来合成蛋白质。

人类培育驯化和食用大米(水稻)已有几千年历史，与水稻内源蛋白具有长期接触史，对稻米的杂质蛋白也有很高的耐受性和相容性，即便转基因水稻生产的人血清白蛋白在提纯上达不到百分之百，也不会引发人的过敏和免疫反应。所以，由水稻产生的植物源性人血清白蛋白比动物源性人血清白蛋白的安全性更高。

利用水稻生产人血清白蛋白还有另一个优势，对环境友好。水稻的种子就像一个高效的蛋白质仓库，通过精准设计和调控，可以让人血清白蛋白只在种子中表达，提取、保存都更方便。而且，水稻是自花授粉，不传播花粉，也不会污染其他作物，生物安全性更高，对生态环境干扰更小。

按照我国研究团队的评估，现在一亩稻田可生产超过1.5千克的药用人血清白蛋白。未来，亩产量有望进一步提高，帮助治疗更多缺乏人血清白蛋白的患者。此外，理论上，利用基因工程技术对水稻基因组进行编辑改造，任何蛋白质药物都可以研制。