生物工程概述

第一章绪论生物工程是生命科学和工程科学的交叉科学。

生物工程学科的任务是促进和实现生命科学的实验室研究成果向应用领域的转化。

1.1生物工程的学科基础以生物科学和生物技术为基础，结合化学工程、机械工程、控制工程、环境工程等工程学科，研究和发展利用生物体系或其中的一部分生产有益于社会的产品或达到一定社会目标的过程工程科学。

生物工程的研究对象包括活的生物体或它们的一部分。

生物工程的任务就是为细胞的生长和目标产物积累创造最好的条件，研究开发最适合的工艺路线和设备,实现工业化生产以满足社会需要.1。

2生物工程的研究领域生物工程的研究领域包括:基因工程、细胞工程、酶工程、微生物工程（发酵工程）及生物分离工程。

1.2.1基因工程DNA是遗传的物质基础，1967年第一个基因工程产品—-人胰岛素通过定位突变的方法使所表达的蛋白质产物的结构和功能发生变化,根据需要设计新的蛋白质氨基酸序列,已经发展成为一门新的交叉学科-—蛋白质工程。

1.2.2细胞工程细胞是构成包括人类、动物、植物和微生物在内的几乎所有生物的基本单元。

哺乳动物的干细胞(即未分化的细胞）也具有全能性和无限繁殖的能力。

发酵工程和生物分离技术的进步则是提高细胞培养工程和目标产物回收过程效率的可靠保障。

1。

2。

3酶工程几乎所有的酶都是蛋白质，酶又具有催化剂的功能,即能够降低化学反应的活化能、加快反应速率,在反应中不消耗，反应结束时恢复到原来的状态.酶工程是研究酶的分离、提纯及利用酶作为生物催化剂，实现化学转化,合成各种产物或达到人类所需社会目标的工程科学。

酶催化反应的特点是很高的效率和专一性1.2。

4发酵工程发酵工程已经泛指所有细胞(动物、植物、微生物及基因工程细胞）的大规模培养并获得目标产物的过程。

1.2。

5生物分离工程与其他分离过程类似,生物技术产品的分离方法也是根据被分离对象及主要杂质的物理化学性质设计分离提纯流程,但是生物技术产品的分离也具有其特殊性，主要表现：(1）目标产物的浓度低（2）目标产物和杂质的物理和化学性质十分接近，而且成分非常复杂(3)目标产物往往具有生物活性（4）在许多应用领域,生物技术产品有很高的纯度和安全性要求。

生物工程概论●生物学工程、生物技术工程学、生物工程学(包括生物系统工程学)，是生物学(以及其它学科，例如物理、化学、数学、计算机等)概念和方法的应用，目的是解决生命科学自身发展过程中的现实问题，或者是解决生命科学应用过程中的现实问题。

生物工程学采用工程学自身所特有的分析和合成方法学，以及工程学长期以来所坚持的对解决方案的经济性和实用性准则。

●传统的工程学运用物理和数学来分析、设计并且制造无生命的工具、结构、过程，而生物工程则主要运用迅速发展的分子生物学的知识来研究、促进生命活体的应用。

●生物工程与生物医学工程之间的不同是不明确的，所以现在很多大学将生物工程与生物医学工程这一术语交替使用。

生物医学工程专门将生物或者其他科学技术应用到医学的创新上，然而生物工程主要应用生物技术——不一定应用在医学上。

生物工程与生物医学工程不一定都包含其他一个，因为用于医学需求的非生物产品和非医学需求的生物产品是存在的。

●因此，生物工程是一门建立在以生物科学为基础的学科。

就正如化学工程，电气工程和机械工程这些学科一样相应地建立在化学，电学和电磁学，和经典力学。

●生物工程可以从纯生物学和经典工程学的根源分化出来。

生物工程的研究经常是依循简化论方法来展开的。

它在尽可能小的规模里评估一个系统，所以通常会使用到一种工具——功能基因组学。

使用经典设计视角的工程方法，可以从组件的概念建立新的设备,方法和技术。

生物工程和谐地利用两种方法，依靠简化论方法来区分，了解和合成那些会被组合从而产生新东西的基本单位。

此外，因为是一门工程学科，生物工程不仅是一门基础科学，而且关系到科学知识的实际应用，以此用一钟有经济效益的方法来解决现实生活的问题。

●生物工程师是用生物学原理和工程工具去创造可用的，有形的和有显著经济效益的产品的科学人才。

生物工程运用的事一系列的学科知识和专业技术如质量和传热,动力学,生物催化剂、生物力学、生物信息学、分离和纯化过程, 生物反应器设计、表面科学、流体力学、热力学、高分子科学。

《生物工程概述》学历案一、什么是生物工程在当今科技飞速发展的时代，生物工程无疑是一颗璀璨的明星。

那到底什么是生物工程呢？简单来说，生物工程是一门综合了生物学、化学、工程学等多学科知识的领域，它旨在通过对生物体及其细胞、组织、器官等的改造和利用，来解决人类面临的各种问题，创造新的产品和服务。

生物工程不是孤立存在的，它与我们的生活息息相关。

从医疗保健到农业生产，从环境保护到工业制造，生物工程的应用无处不在。

比如，我们常见的疫苗生产，就是生物工程的杰作之一。

通过对微生物的研究和改造，科学家们能够生产出预防各种疾病的疫苗，保护我们的健康。

二、生物工程的主要分支生物工程涵盖了众多的分支领域，每个分支都有其独特的研究重点和应用方向。

1、基因工程基因工程可以说是生物工程中最为核心和关键的分支之一。

它通过对生物体基因的重组、改造和转移，实现对生物性状的定向改变。

例如，科学家们可以将特定的基因导入到农作物中，使其具有抗病虫害、抗逆等优良性状，从而提高农作物的产量和质量。

在医疗领域，基因工程也发挥着重要作用，比如生产胰岛素、生长激素等药物。

2、细胞工程细胞工程则主要关注细胞的培养、改造和融合等技术。

通过细胞工程，我们可以实现细胞的大规模培养，生产出各种生物制品，如抗体、疫苗等。

同时，细胞融合技术还可以创造出新的细胞类型，为疾病的治疗提供新的途径。

3、发酵工程发酵工程利用微生物的生长和代谢活动，生产出各种有用的物质。

常见的发酵产品包括酒精、酱油、酸奶等食品，以及抗生素、维生素等药物。

发酵工程不仅能够提高生产效率，还能够减少环境污染。

4、蛋白质工程蛋白质工程是对蛋白质的结构和功能进行改造和优化。

通过改变蛋白质的氨基酸序列，我们可以设计出具有特定功能的蛋白质，应用于药物研发、工业催化等领域。

5、生物信息学随着生物技术的发展，产生了大量的数据。

生物信息学就是利用计算机技术和数学方法对这些生物数据进行处理和分析，从而揭示生物体内的规律和机制。

生物技术中的生物工程研究一、生物工程概述生物工程是依据生物科学和工程技术原理，将生物体或其组分通过改变其遗传物质或代谢途径，达到一定目的的一种综合性科学技术。

生物工程研究是指应用生物学和生物技术手段对生物工程问题进行探索解决的研究过程。

生物工程研究可以涉及到利用微生物，动植物细胞及其组织，工程技术手段，改善生物体生存条件和改造生物基因等方面。

二、生物工程的应用生物工程在生物药物研发，生物芯片制备，生物反应器（包括大肠杆菌表达工程和酵母表达工程），生物制品的制造和转基因等方面均得到了广泛应用。

在临床医学领域，生物工程研究已经取得了显著成果。

生物药物如生长激素、EPO、干扰素、白血病干细胞等已经在医学领域得到了极大的应用。

生物芯片作为一种高通量并发细胞生物学的新工具，在癌症治疗，药物筛选和分析方面的研究得到了广泛的应用。

同时，生物反应器已经成为生产抗生素、激素、酶等生物制品的高效工具。

三、生物工程中的生物化学研究生物化学研究在生物工程领域中起到了举足轻重的作用。

生物化学研究主要涉及到生物机制研究、酶工程研究和代谢工程研究。

1.生物机制研究生物机制解析对于指导后续的基因工程和代谢工程有重要意义。

生物机制研究的目的是揭示生物体的生物学特性以及生命活动的相关机理。

在细胞／分子水平上研究微生物生长和发育、代谢途径及信号转导等生物学问题。

2.酶工程研究酶工程研究是指研究酶的结构、功能、工作机制等方面，并应用工程技术方法对酶进行优化改造的研究。

酶工程研究的目的是开发高纯度、高效稳定的新型酶催化体系，使其能适应工业化生产的要求。

3.代谢工程研究代谢工程是在静态或动态生理条件下对微生物进行代谢调控和再设计，从而达到获得所需产物的目的。

代谢工程研究的主要内容包括代谢通路的调控、表达向量的构建、代谢穴位的分析和代谢产物的评价等方面。

四、生物工程中的细胞与分子生物学研究在生物工程领域中，细胞与分子生物学研究是一个重要领域。

生物工程生物工程（biological engineering；bion）生物工程，是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科。

所谓生物工程，一般认为是以生物学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造出具有超远缘性状的新物种，再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。

生物工程包括五大工程，即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。

在这五大领域中，前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体，使它们获得外来基因，成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。

后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件，进行大规模的培养，以充分发挥其内在潜力，为人们提供巨大的经济效益和社会效益。

生物工程的应用领域非常广泛，包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料等。

它必将对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生巨大的影响，为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景。

主要课程：有机化学、生物化学、化工原理、生化工程、微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。

主要实践性教学环节：包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计等，一般安排10-20周。

修业年限：四年授予学位：工学学士相近专业：生物科学生物技术生物信息学生物信息技术生物科学与生物技术动植物检疫生物化学与分子生物学医学信息学植物生物技术动物生物技术生物工程生物安全开办院校：北京北京航空航天大学中国农业大学北京理工大学北京化工大学北京工商大学北京联合大学天津天津大学天津理工大学天津科技大学天津商学院天津农学院上海上海交通大学华东理工大学上海大学东华大学重庆重庆大学西南农业大学重庆工商大学重庆工学院河北燕山大学河北大学河北工业大学河北农业大学河北科技大学河北经贸大学河南周口师范学院平顶山工学院河南大学河南师范大学河南农业大学河南工业大学郑州轻工业学院南阳师范学院河南科技学院商丘师范学院山东山东大学中国海洋大学山东农业大学山东科技大学曲阜师范大学山东理工大学青岛科技大学聊城大学烟台大学烟台师范学院莱阳农学院山东建筑大学泰山医学院山西山西大学太原理工大学中北大学山西农业大学安徽合肥工业大学安徽大学淮北煤炭师范学院安徽工程科技学院安徽技术师范学院合肥学院江西南昌大学江西师范大学江西农业大学江西理工大学江西中医学院宜春学院江苏东南大学中国矿业大学苏州大学南京理工大学南京农业大学南京工业大学江南大学中国药科大学南京林业大学淮海工学院盐城工学院浙江浙江大学浙江工业大学宁波大学浙江工商大学浙江万里学院中国计量学院浙江中医学院浙江科技学院湖州师范学院湖北华中科技大学华中农业大学湖北大学长江大学武汉科技大学三峡大学中南民族大学湖北工业大学武汉工程大学武汉科技学院武汉工业学院湖北民族学院孝感学院武汉生物工程学院湖南中南大学中南林业科技大学湘潭大学长沙理工大学湖南农业大学吉首大学湖南理工学院湖南中医学院湖南工程学院邵阳学院怀化学院湖南科技学院广东华南理工大学华南师范大学华南农业大学广东工业大学广州大学广东医学院广州医学院嘉应学院广西广西大学桂林电子科技学院广西工学院云南昆明理工大学贵州贵州大学贵州工业大学遵义医学院四川四川大学成都大学西南交通大学成都理工大学西南石油大学四川农业大学西华大学四川理工学院宜宾学院攀枝花学院陕西西安交通大学西北大学西北农林科技大学陕西科技大学西安工程科技学院陕西理工学院西安生物医药技术学院黑龙江哈尔滨工业大学黑龙江大学东北林业大学东北农业大学齐齐哈尔大学哈尔滨商业大学黑龙江八一农垦大学吉林吉林大学吉林农业大学延边大学长春工业大学东北电力大学吉林工程技术师范学院吉林化工学院辽宁大连理工大学东北大学沈阳农业大学沈阳药科大学沈阳大学辽宁石油化工大学辽宁科技大学大连大学沈阳化工学院大连轻工业学院大连民族学院新疆新疆大学内蒙古内蒙古大学内蒙古农业大学内蒙古科技大学内蒙古工业大学海南海南大学福建厦门大学福州大学福建师范大学华侨大学集美大学福建师范大学闽南科技学院甘肃兰州理工大学兰州交通大学甘肃农业大学西北民族大学现代生物工程技术现代生物技术(生物工程)是指对生物有机体在分子、细胞或个体水平上通过一定的技术手段进行设计操作，为达到目的和需要，以改良物种质量和生命大分子特性或生产特殊用途的生命大分子物质等。

什么是生物工程
生物工程是一门利用生物学原理和工程技术相结合的学科，旨在应用于生物系
统和生物体的改良、定向进化或合成。

生物工程结合了生物学、化学、物理学、数学、信息技术等多学科的知识，通过对生物系统中基本生物学和工程学原理的研究，开发出新的生物技术和产品，改善人类生活质量，促进医疗保健、农业和环境保护等领域的发展。

在生物工程领域，科学家们利用基因工程技术对生物体进行基因改造，以实现
特定的功能或性状。

基因工程技术能够通过修改或插入特定基因来改变生物体的遗传特性，例如增强植物对病虫害的抵抗力、提高农作物产量、改良家畜品质等。

基因工程技术的应用不仅可以提高农业生产效率，还可以为医学疾病治疗和诊断提供新的途径，如基因治疗、疾病诊断等。

此外，生物工程还包括生物制药工程、生物材料工程、生物信息工程等领域。

生物制药工程是利用生物技术生产药物、血清、疫苗等生物制品的一种工程技术，生物材料工程则关注生物材料的设计、合成和应用，生物信息工程致力于利用信息技术来解决生物学和生物工程中的复杂问题。

总的来说，生物工程作为一门蓬勃发展的学科，已经在各个领域展现出广泛的
应用前景。

通过生物工程技术，我们有望解决医学、农业、环境等领域的难题，为人类社会的可持续发展做出贡献。

在未来，随着技术的不断进步和创新，生物工程必将为人类带来更多的福祉和惊喜。

生物工程的定义生物工程是一门涉及生物学、化学、物理学、计算机科学等多个学科的交叉学科，其主要目的是利用现代科技手段对生物体进行改造和利用，以满足人类的需求。

生物工程的应用范围非常广泛，包括医学、农业、环境保护、食品工业等领域。

在医学领域，生物工程的应用主要集中在基因工程、细胞工程和蛋白质工程等方面。

基因工程是指通过改变生物体的基因序列，使其产生新的物质或具有新的性质。

细胞工程则是利用细胞培养技术，将细胞进行改造，使其具有特定的功能。

蛋白质工程则是通过改变蛋白质的结构和功能，使其具有更好的性质和应用价值。

在农业领域，生物工程的应用主要集中在转基因技术和组织培养技术等方面。

转基因技术是指将外源基因导入到植物或动物的基因组中，使其具有新的性状或功能。

组织培养技术则是利用细胞培养技术，将植物或动物的细胞进行培养和繁殖，以获得更多的种苗或幼苗。

在环境保护领域，生物工程的应用主要集中在生物降解技术和生物修复技术等方面。

生物降解技术是指利用微生物等生物体对有机物进行降解和分解，以减少环境污染。

生物修复技术则是利用植物或微生物等生物体对环境中的有害物质进行修复和清除，以恢复环境的自然状态。

在食品工业领域，生物工程的应用主要集中在发酵技术和酶工程等方面。

发酵技术是指利用微生物对食品原料进行发酵，以产生新的物质或改善食品的口感和品质。

酶工程则是利用酶对食品原料进行加工和改良，以提高食品的营养价值和品质。

总的来说，生物工程的应用范围非常广泛，其主要目的是利用现代科技手段对生物体进行改造和利用，以满足人类的需求。

随着科技的不断发展和进步，生物工程的应用前景也越来越广阔，将为人类带来更多的福利和利益。

生物工程的主要内容一、引言生物工程是一门集生命科学、工程学和技术学于一体的交叉学科，其主要目的是利用生物技术和工程方法来解决生物领域的问题，推动生物科学的发展和应用。

本文将从生物工程的基本概念、研究领域、应用方向等方面介绍其主要内容。

二、基本概念生物工程是一门以生物学为基础，运用工程学的原理和方法来研究和开发生物材料、生物系统及其组件的学科。

生物工程的研究对象包括生物分子、细胞、组织、器官等，通过改变其结构和功能，实现对生物过程的控制和优化。

三、研究领域1. 基因工程基因工程是生物工程的重要分支，主要研究基因的结构、功能和调控等问题。

通过基因工程技术，可以对生物体的基因进行改造和调控，实现对生物体性状的改变和优化。

常见的基因工程技术包括基因克隆、基因转导、基因敲除等。

2. 细胞工程细胞工程是生物工程的另一个重要领域，主要研究细胞的结构、功能和调控等问题。

通过细胞工程技术，可以改变细胞的生理状态、代谢途径和功能表达，实现对细胞的定向培养和应用。

常见的细胞工程技术包括细胞培养、细胞转染、细胞凋亡等。

3. 生物材料工程生物材料工程是生物工程的又一重要领域，主要研究生物材料的合成、改性和应用等问题。

通过生物材料工程技术，可以开发新型生物材料，用于组织工程、药物传递、生物传感等领域。

常见的生物材料工程技术包括纳米材料合成、生物降解材料制备、材料表面改性等。

四、应用方向1. 医学应用生物工程在医学领域的应用非常广泛，可以用于疾病诊断、治疗和预防等方面。

例如，通过基因工程技术可以研发新型药物和疫苗，通过细胞工程技术可以实现组织修复和再生，通过生物材料工程技术可以开发人工器官和组织工程材料。

2. 农业应用生物工程在农业领域的应用主要集中在改良作物品种、提高农产品质量和增加农产品产量等方面。

通过基因工程技术可以改良作物抗病性、抗虫性和逆境适应性，通过细胞工程技术可以实现植物组织培养和快速繁殖，通过生物材料工程技术可以开发新型农药和肥料。

生物工程概念生物工程是一门综合性的学科，它是将生物学、化学、物理学、工程学等多学科综合应用于生物系统中，通过合理的设计、操作和控制，实现对生物体的改良和利用。

生物工程的目的是对生物体进行基因、细胞、器官、组织和生态系统的改造，以满足人类的需求。

生物工程包括生物制造、微生物学、生物分离和分析、生物反应器设计、分子生物学和生物信息学等领域。

生物工程在现代医药、食品、化工、环保和能源产业等领域中具有重要的应用和发展前景。

生物工程的主要研究内容包括：1. 基因工程基因工程是通过对基因结构的改变和调控，实现对生物体的基因改良和控制。

基因工程的主要研究内容包括克隆、重组DNA技术、基因突变、基因表达与调控、基因治疗等。

基因工程的应用领域包括新药研发、生产生物工艺、家畜养殖等。

2. 蛋白工程蛋白工程是通过基因工程技术，人工合成和改造蛋白质的结构和功能，以生产出具有更优性能和更高效率的蛋白质。

蛋白工程的主要研究内容包括工程酶、重组蛋白的制备与改造、蛋白质结构研究等。

蛋白工程的应用领域包括生物制药、工业酶制备、食品加工等。

3. 细胞工程细胞工程是通过基因工程技术，对生物细胞进行改良和控制，以实现对生物体的定向进化和物质转化。

细胞工程的主要研究内容包括细胞培养、细胞工厂的建立、细胞改良等。

细胞工程的应用领域包括制药、化工、食品、环保和能源等产业。

4. 生物反应器设计生物反应器是生物工程中最重要的实验工具之一，它是一种可以控制生物过程的系统，能够提供合适的条件，使生物体在此过程中表现出最佳的生长和生产性能。

生物反应器设计的主要研究内容包括传质、反应动力学、旋转式生物反应器、膜分离技术等。

生物反应器广泛应用于制药、食品、化工、环保和能源等产业。

5. 生物信息学生物信息学是一门涉及计算机科学、统计学、生物学等多学科的交叉学科，主要研究生物信息的存储、处理、分析和解释。

生物信息学的主要研究内容包括基因组学和蛋白质组学，以及网络分析和系统生物学等。