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生物工程
(bioengineering;bion)
生物工程,是20世紀70年代初開始興起的一門新興的綜合性應用學科,90年代誕生了基於係統論的生物工程,即係統生物工程的概念。
所謂生物工程,一般認為是以生物學(特別是其中的微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學)的理論和技術為基礎,結合化工、機械、電子計算機等現代工程技術,充分運用分子生物學的最新成就,自覺地操縱遺傳物質,定嚮地改造生物或其功能,短期內創造出具有超 遠緣性狀的新物種,再通過合適的生物反應器對這類“工程菌”或“工程細胞株”進行大規模的培養,以生産大量有用代謝産物或發揮它們獨特生理功能一門新興技術。1994年係統生物工程(中科院Zeng BJ)的概念提出,基於係統生物學的生物工程技術成為了21世紀的前沿技術。
生物工程包括五大工程,即遺傳工程(基因工程)、細胞工程、微生物工程(發酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反應器工程。在這五大領域中,前兩者作用是將常規菌(或動植物細胞株)作為特定遺傳物質受體,使它們獲得外來基因,成為能表達超遠緣性狀的新物種——“工程菌”或“工程細胞株”。後三者的作用則是這一有巨大潛在價值的新物種創造良好的生長與繁殖條件,進行大規模的培養,以充分發揮其內在潛力,為人們提供巨大的經濟效益 和社會效益。
生物工程的應用領域非常廣泛,包括農業、工業、醫學、藥物學、能源、環保、冶金、化工原料等。它必將對人類社會的政治、經濟、軍事和生活等方面産生巨大的影響,為世界面臨的資源、環境和人類健康等問題的解决提供美好的前景。
主要課程:無機化學與化學分析、有機化學、生物化學、化工原理、生化工程、微生物學、細胞生物學、遺傳學、分子生物學、基因工程、細胞工程、微生物工程、生物工程下遊技術、發酵工程設備等。
主要實踐性教學環節:包括教學實習、生産實習和畢業論文(設計等,一般安排10-20周。
修業年限:四年
授予學位:工學學士
相近專業:生物科學 生物技術 生物信息學生物信息技術 生物科學與生物技術 動植物檢疫 生物化學與分子生物學 醫學信息學 植物生物技術 動物生物技術 生物安全 計算生物學 化學生物學 合成生物學
開辦院校:
北京
北京航空航天大學 中國農業大學 北京理工大學 北京化工大學
北京工商大學 北京聯合大學
天津
天津大學 天津理工大學 天津科技大學 天津商業大學
天津農學院
上海
復旦大學 上海交通大學 華東理工大學 上海大學 東華大學
重慶
重慶大學 西南農業大學 重慶工商大學 重慶工學院
河北
燕山大學 河北大學 河北工業大學 河北農業大學
河北科技大學 河北經貿大學
河南
周口師範學院 平頂山工學院 河南大學 河南師範大學 河南農業大學
河南工業大學 鄭州輕工業學院 南陽師範學院 河南科技學院
商丘師範學院
山東
山東大學 中國海洋大學 山東農業大學 山東科技大學
麯阜師範大學 山東理工大學 青島科技大學 聊城大學
煙臺大學 煙臺師範學院 萊陽農學院 山東建築大學
泰山醫學院
山西
山西大學 太原理工大學 中北大學 山西農業大學
安徽
合肥工業大學 安徽大學 淮北煤炭師範學院 安徽工程科技學院
安徽技術師範學院 合肥學院
江西
南昌大學 江西師範大學 江西農業大學 江西理工大學
江西中醫學院 宜春學院
江蘇
東南大學 中國礦業大學 蘇州大學 南京理工大學
南京農業大學 南京工業大學 江南大學 中國藥科大學
南京林業大學 淮海工學院 ????城工學院
浙江
浙江大學 浙江工業大學 寧波大學 浙江工商大學 浙江萬裏學院
中國計量學院 浙江中醫學院 浙江科技學院 湖州師範學院
湖北
華中科技大學 華中農業大學 湖北大學 長江大學
武漢科技大學 三峽大學 中南民族大學 湖北工業大學
武漢工程大學 武漢科技學院 武漢工業學院 湖北民族學院
孝感學院 武漢生物工程學院
湖南
中南大學 中南林業科技大學 湘潭大學 長沙理工大學
湖南農業大學 吉首大學 湖南理工學院 湖南中醫學院
湖南工程學院 邵陽學院 懷化學院 湖南科技學院 湖南科技大學
廣東
華南理工大學 華南師範大學 華南農業大學 廣東工業大學
廣州大學 廣東醫學院 廣州醫學院 嘉應學院
廣西
廣西大學 桂林電子科技學院 廣西工學院
雲南
昆明理工大學
貴州
貴州大學 貴州工業大學 遵義醫學院
四川
四川大學 成都大學 西南交通大學 成都理工大學 西南石油大學
四川農業大學 西華大學 四川理工學院 宜賓學院
攀枝花學院
陝西
西安交通大學 西北大學 西北農林科技大學 陝西科技大學
西安工程科技學院 陝西理工學院 西安生物醫藥技術學院
黑竜江
哈爾濱工業大學 黑竜江大學 東北林業大學 東北農業大學
齊齊哈爾大學 哈爾濱商業大學 黑竜江八一農墾大學
吉林
吉林大學 吉林農業大學 延邊大學 長春工業大學
東北電力大學 吉林工程技術師範學院 吉林化工學院
遼寧
大連理工大學 東北大學 瀋陽農業大學 瀋陽藥科大學
瀋陽大學 遼寧石油化工大學 遼寧科技大學 大連大學
瀋陽化工學院 大連輕工業學院 大連民族學院
新疆
新疆大學
內蒙古
內蒙古大學 內蒙古農業大學 內蒙古科技大學 內蒙古工業大學
海南
海南大學
福建
廈門大學 福州大學 福建師範大學 華僑大學
集美大學 福建師範大學閩南科技學院
甘肅
蘭州理工大學 蘭州交通大學 甘肅農業大學 西北民族大學
現代生物工程技術
現代生物技術(生物工程)是指對生物有機體在分子、細胞或個體水平上通過一定的技術手段進行設計操作,為達到目的和需要,以改良物種質量和生命大分子特性或生産特殊用途的生命大分子物質等。包括基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程,其中基因工程為核心技術。由於生物技術將會為解决人類面臨的重大問題如糧食、健康、環境、能源等開闢廣阔的前景,它與計算器微電子技術、新材料、新能源、航天技術等被列為高科技,被認為是21世紀科學技術的核心。目前生物技術最活躍的應用領域是生物醫藥行業,生物製藥被投資者認為是成長性最高的産業之一。世界各大醫藥企業瞄準目標,紛紛投入巨額資金,開發生物藥品,展開了面嚮21世紀的空前激烈競爭。
生物技術的發展可以劃分為三個不同的階段:傳統生物技術、近代生物技術、現代生物技術。傳統生物技術的技術特徵是釀造技術,近代生物技術的技術特徵是微生物發酵技術,現代生物技術的技術特徵就是以基因工程為首要標志。本文所說的生物技術,是指現代生物技術,也可稱之為生物工程。現代生物技術在70年代開始異軍突起,近一、二十年來發展極為神速。它與微電子技術、新材料技術和新能源技術並列為影響未來國計民生的四大科學技術支柱,被認為是21世紀世界知識經濟的核心。
生物技術的應用範圍十分廣泛,主要包括醫藥衛生、食品輕工、農牧漁業、能源工業、化學工業、冶金工業、環境保護等幾個方面。其中醫藥衛生領域是現代生物技術最先登上的舞臺,也是目前應用最廣泛、成效最顯著、發展最迅速、潛力也最大的一個領域。
生物技術在醫藥衛生領域的應用主要有以下三個方面:
1、是解决了過去用常規方法不能生産或者生産成本特別昂貴的藥品的生産技術問題,開發出了一大批新的特效藥物,如胰島素、幹擾素(IFN)、白細胞介素-2(IL-2)、組織血纖維蛋白溶酶原激活因子(TPA)、腫瘤壞死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF)、人生長激素(HGH)、表皮生長因子(EGF)等等,這些藥品可以分別用以防治諸如腫瘤、心腦肺血管、遺傳性、免疫性、內分泌等嚴重威脅人類健康的疑難病癥,而且在避免毒副作用方面明顯優於傳統藥品。
2、是研製出了一些靈敏度高、性能專一、實用性強的臨床診斷新設備,如體外診斷試劑、免疫診斷試劑盒等,並找到了某些疑難病癥的發病原理和醫治的嶄新方法。我國的單剋隆抗體診斷試劑市場前景良好。
3、是基因工程疫苗、菌苗的研製成功直至大規模生産為人類抵製傳染病的侵襲,確保整個群體的優生優育展示了美好的前景。我國開發重點是乙肝基因疫苗。
現代生物技術以再生的生物資源為原料生産生物藥品,從而可獲得過去難以得到的足夠數量用於臨床的研究與治療。如1剋胰島素(h-Insulin)要從7.5公斤新鮮豬或牛胰髒組織中提取得到,而目前世界上糖尿病患者有6000萬人,每人每年約需1剋胰島素,這樣總計需從45億公斤新鮮胰髒中提取,這實際上辦不到的,而生物技術則很容易解决這一難題,利用基因工程的"工程菌"生産1剋胰島素,衹需20升發酵液,它的價值是不能用金錢來計算的。
生物工程美國學校的排名
1 約翰霍普金斯大學 [Johns Hopkins University] 綜合排名:第14名
2 佐治亞理工學院 [Georgia Institute of Technology] 綜合排名:第35名
2 加利福尼亞大學聖地亞哥分校 [University of California–San Diego] 綜合排名:第38名
4 華盛頓大學 [University of Washington] 綜合排名:第42名
5 杜剋大學 [Duke University] 綜合排名:第8名
6 波士頓大學 [Boston University] 綜合排名:第57名
6 賓夕法尼亞大學 [University of Pennsylvania] 綜合排名:第5名
8 麻省理工學院 [Massachusetts Institute of Technology (MIT)] 綜合排名:第7名
9 萊斯大學 [Rice University] 綜合排名:第17名
10 華盛頓天主教大學 [Case Western Reserve University] 綜合排名:第41名
10 密歇根大學-安娜堡分校 [University of Michigan–Ann Arbor] 綜合排名:第25名
12 西北大學 [Northwestern University] 綜合排名:第14名
12 聖路易斯華盛頓大學 [Washington University in St. Louis] 綜合排名:第12名
12 斯坦福大學 [Stanford University] 綜合排名:第4名
12 加州大學伯剋利分校 [University of California–Berkeley] 綜合排名:第21名
16 匹茲堡大學 [University of Pittsburgh] 綜合排名:第59名
16 弗吉尼亞大學 [University of Virginia] 綜合排名:第23名
18 德剋薩斯大學奧斯汀分校 [University of Texas–Austin] 綜合排名:第44名
19 哥倫比亞大學 [Columbia University] 綜合排名:第9名
19 猶他州大學 [University of Utah ] 三級國傢大學
21 範德堡大學 [Vanderbilt University] 綜合排名:第19名
22 加州理工學院 [California Institute of Technology] 綜合排名:第5名
22 威斯康星大學麥迪遜分校 [University of Wisconsin–Madison] 綜合排名:第38名
24 普渡大學西拉法葉校區 [Purdue University,West Lafayette] 綜合排名:第64名
24 卡內基美隆大學 [Carnegie Mellon University] 綜合排名:第22名
24 加州大學戴維斯分校 [University of California–Davis] 綜合排名:第42名
24 明尼蘇達大學Twin Cities分校 [University of Minnesota—Twin Cities] 綜合排名:第71名
24 康乃爾大學 [Cornell University] 綜合排名:第12名
29 倫斯勒理工學院 [Rensselaer Polytechnic Institute] 綜合排名:第44名
30 德州農工大學 [Texas A&M University–College Station] 綜合排名:第62名
30 南加州大學 [University of Southern California] 綜合排名:第27名
30 賓州州立帕剋校區 [Pennsylvania State University–University Park] 綜合排名:第48名
30 亞利桑那州立大學 [Arizona State University] 綜合排名:第124名
34 愛荷華州立大學 [Iowa State University] 綜合排名:第85名
34 紐約州立大學石溪分校 [Stony Brook University SUNY] 綜合排名:第96名
34 北卡羅來納州立大學 [North Carolina State University,Raleigh] 綜合排名:第85名
34 紐約城市大學 [CUNY–Queens College] 四級國傢大學
37 羅切斯特大學 [University of Rochester] 綜合排名:第35名
37 耶魯大學 [Yale University] 綜合排名:第3名
37 加州大學歐文分校 [University of California–Irvine] 綜合排名:第44名
37 阿拉巴馬大學 [University of Alabama] 綜合排名:第91名
37 羅格斯大學新伯朗士威校區 [Rutgers, the State University of New Jersey–New Brunswick] 綜合排名:第59名
37 馬凱特大學 [Marquette University] 綜合排名:第82名
37 德雷塞爾大學 [Drexel University] 綜合排名:第108名
37 哈佛大學 [Harvard University] 綜合排名:第2名
46 布朗大學 [Brown University] 綜合排名:第14名
46 剋萊姆森大學 [Clemson University] 綜合排名:第67名
46 加州大學洛杉機分校 [University of California–Los Angeles (UCLA)] 綜合排名:第25名
49 亞利桑那大學 [University of Arizona] 綜合排名:第96名 |
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shengwu gongcheng
生物工程
bioengineering
利用有生命物質作為手段來參於改造自然現象的過程,對象可以是無生命物質,例如發酵工程、酶工程等等;或以生物為對象,人為地改造生命現象的過程,例如醫學工程、農業工程、細胞工程、基因工程等等。仿生學雖然不是利用生物作為手段,但也是通過深入瞭解生命現象的規律來解决工程技術問題,也可屬於廣義的生物工程學範疇之內。即凡是以有生命物質作為手段來影響或改變無生命現象,或用各種自然科學的方法、技術來影響或改變有生命現象的自然過程,以達到為人類服務的目的,都可以包含在生物工程範疇之內。
生物工程的範圍非常廣,可以根據生物的不同結構層次來劃分為許多分支分:子水平,如酶工程、基因工程;細胞水平,如細胞工程;器官或整體水平,如醫學工程中的大部分內容;群體水平,如農業工程中的大部分內容。
生物醫學工程 以人為對象的生物工程,也稱“醫學工程”。生物醫學工程,是在電子學、計算機科學、高分子化學、力學、近代物理學與各種新技術發展的基礎上,並在它們與醫學滲透、結合的條件下發展起來的。因此,自然科學與技術科學的發展,必然大大推動生物醫學工程的不斷發展。反過來,生物醫學提出的問題,又會促進這些學科不斷發展。
生物醫學工程是綜合運用現代自然科學和工程技術的相應理論和方法,從工程學的角度深入研究人體的結構、功能及其相互關係,以解决醫學中的有關問題的一門新興邊緣學科。與其他學科不同,生物醫學工程側重“從工程學的角度”和“解决醫學中的問題”。為了研究人體正常生理狀態與病理狀態及其間的差異,要利用現代自然科學和技術科學來深入瞭解機體各層次的成分、結構及功能。研究中緊緊圍繞着解决醫學問題這一目的,也就是為了徹底查明和盡量縮小病理狀態和正常狀態之間的差異。
生物醫學工程可以分為應用與基礎兩大部分。應用生物醫學工程又包含很多方面:從醫學的角度來看,可以分別應用於臨床醫學、康復醫學及基礎醫學;從工程學的角度來看,可對應於技術科學或自然科學的不同學科。在進行生物醫學工程研究時,可以直接檢測生物自身發出的各種信息,加以分析,也可通過外界因素對機體作用而獲得生物結構和功能的知識,外界因素還可作為一種能量來源,作為診斷或治療的手段。
生物成分和結構的分析 通過外界因素的作用,觀察人體各種類型的反應,以分析生理和病理狀態下的狀況。生物物質的組成成分,可利用各種類型的光譜、磁共振和其他波譜技術,對離體樣品或對活體進行分析,以至做在位微區分析。如利用近紅外光譜技術,配合以復雜光譜數據的多變量統計方法,可望不必抽血而對人的血脂進行無損測量。急性淋巴性白血病患者血清的電子自旋共振譜,比正常人在低場方向多一個吸收峰。由於製造出大容積的超導磁體,可放入人體並測出任何部位的高分辨核磁共振譜,以監測在正常及疾病時各器官的代謝,如取得移植前腎髒代謝狀態的信息。對亞細胞及分子層次的分析,要先利用色譜、離心、質譜等方法進行分離提純,或用各種顯微光譜技術直接分析。對生物大分子的氨基酸或核苷酸組成也發展了順序分析方法。生物結構的分析,可在不同層次進行。器官水平的可用放射性同位素體外顯像的方法進行掃描或照像。B 型超聲斷層顯像,是目前超聲診斷的最主要方法,能適時顯示人體內組織、器官的形態,可用來診斷2毫米大小的原發性肝癌及胰腺瘤等。計算機輔助斷層掃描顯像術(CT)將不同角度的投影數據進行處理,重建成橫斷層圖像。臨床用的X射綫CT,其空間分辨率已達1毫米以 |
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- : biotechnology
- n.: bioengineering, biological engineering
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