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生物工程專業(yè)生物工程（bioengineering）,有時也稱生物技術（biotechnology）,至今沒有明確的區(qū)分。是指人們以現代生命科學為基礎，結合先進的工程技術手段和其他基礎學科的科學原理，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產出所需產品或達到某種目的?，F代生物工程是以基因工程、發(fā)酵工程、酶工程、細胞工程以及蛋白質工程等基本理論和工程技術為主要內容的一門新興的、綜合性的學科，它涉及農業(yè)、食品、輕工、化工、醫(yī)藥、環(huán)保、能源等諸多領域，涵蓋了國民經濟的許多部門，已經形成一個門類齊全、種類繁多的新興工業(yè)體系，在國民經濟發(fā)展中占有極其重要的地位。我們初步了解一下生物工程的基本內容和相互關系。基因工程（gene engineering）基因工程又稱為重組DNA技術，是指在體外將目的基因插入質粒或其他載體分子中構成遺傳物質的新組合，并導入到原先沒有這類基因的寄主細胞內，讓其持續(xù)穩(wěn)定地繁殖，使目的基因在寄主細胞內表達，產生人類需要的基因產物。重組DNA技術自從20世紀70年代初期問世以來，不僅使整個生命科學的研究發(fā)生了前所未有的深刻變化，而且也給工農業(yè)生產和國民經濟發(fā)展帶來了巨大的社會效益。細胞工程（cell engineering）細胞工程是在細胞水平上的生物工程，它是采用類似工程設計的方法，運用精巧的細胞學技術，有計劃的改造細胞遺傳結構，從而培育出人們所需要的動植物品種或具有某些新性狀的細胞群體，以造福于社會。根據使用的材料不同，細胞工程可分為植物細胞工程、動物細胞工程和微生物細胞工程。酶工程（enzymeengineering）酶工程是研究酶的生產和應用的一門技術學科，它包括酶制劑的制備、酶的固定化、酶的修飾與改造及酶反應器等方面的內容。酶工程技術是當代生物技術產業(yè)化的排頭兵，因為它投資少，見效快，能耗低，三廢少，還可以使化工生產的原料從不能再生的資源轉化為可再生的資源，進而比傳統(tǒng)的化學的合成法更具優(yōu)勢。酶工程技術不但使古老的發(fā)酵工業(yè)煥發(fā)了青春，而且將改變化學工業(yè)的生產方式，成為一種新興產業(yè)。發(fā)酵工程（fermentation engineering）發(fā)酵一詞最初來自拉丁語“發(fā)泡”（Fervere）,原意是指酵母作用于果汁或發(fā)芽谷物產生CO2的現象?，F在人們將利用微生物生長速度快、生長條件簡單以及代謝過程特殊等特點，在合適條件下，通過現代工程技術手段，由微生物的某種特定功能生產出人類所需的產品稱為發(fā)酵工程，有時也叫微生物工程?，F代發(fā)酵工程在傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)的基礎上，結合了基因工程技術、細胞融合、分子修飾和改造等技術，它既是生物技術的重要組成部分，也是生物技術產業(yè)化的重要環(huán)節(jié)。發(fā)酵工業(yè)具有見效快、污染小，外源目的基因易在微生物菌體中高效表達等優(yōu)點，日益成為全球經濟的重要組成部分。發(fā)酵工業(yè)在人類生活密切相關的領域，醫(yī)藥、食品、飼料、肥料、化工、冶金、資源、能源、健康、環(huán)境等，都有著難以估量的社會效益和經濟效益。蛋白質工程（proteinengineering）蛋白質工程這一名稱最早是在1981年由美國基因公司的Ulmer提出，是指在基因工程的基礎上，結合蛋白質結晶學、計算機輔助設計和蛋白質化學等多學科的基礎知識，通過對基因的人工定向改造等手段，從而達到對蛋白質進行修飾、改造、拼接以產生能滿足人類需要的新型蛋白質。探明蛋白質的結構和功能將是以后蛋白質工程進一步迅速發(fā)展的基礎?？梢?，上述5項技術并不是各自獨立的，它們彼此之間是互相聯系、互相滲透的。比如通過基因工程對細菌或細胞改造后獲得的“工程菌”或細胞，都必須分別通過發(fā)酵工程或細胞工程來生產有用的物質；又如，通過基因工程對酶進行改造以增加酶的產量、酶的穩(wěn)定性以及提高酶的催化效率等。全球人口的迅速增長和人民生活水平的不斷提高，食物短缺、能源危機和環(huán)境污染等日益嚴重困擾著整個世界，尋找節(jié)省糧食、提高產量，開發(fā)新能源和減少污染的有效途徑顯得越來越重要，是當今世界迫切需要解決的突出問題。作為世界新技術革命四大支柱之一的生物工程可同時緩解上述諸多矛盾。在農業(yè)生物工程方面，采用現代生物技術進行作物育種和動物品種的改良，如轉基因作物、生物固氮、胚胎移植、轉基因動物等，將引起傳統(tǒng)農業(yè)技術的巨大變革。在工業(yè)生物工程方面，集中表現在食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、精細化工、紡織和制革等行業(yè)的科研和生產中，它所起的作用是傳統(tǒng)技術無法比擬的，它不僅使古老的食品發(fā)酵等工業(yè)煥發(fā)了新春，而且它正在開創(chuàng)生物技術新產業(yè)。在環(huán)境生物工程方面，大氣的生物凈化、水體的生物治理、固體廢物的生物處理等生物技術的應用，是世界各國積極推行和鼓勵的三“R”政策，即消除（Remove）、再循環(huán)（Recycle）、再生（Regeneration ），最有效的解決問題的途徑之一。在醫(yī)藥生物工程方面，目前主要是微生物發(fā)酵制藥，近年來在生藥（天然產物）資源的保護、利用和開發(fā)，生藥化學成分的生物轉化以及基因工程藥物和生物醫(yī)學材料的研究和生產等領域不斷取得進展和實際應用，呈現出令人驚喜的前景。這些行業(yè)和研究內容也正是我們將來的主要就業(yè)方向，畢業(yè)后我們可以在上述的生物技術與工程領域從事工程設計、生產組織管理、產品質量檢測與控制、技術與經濟分析，以及新工藝、新設備、新技術、新產品的研究與開發(fā)等工作。

生物工程專業(yè)教學計劃一、業(yè)務培養(yǎng)目標本專業(yè)培養(yǎng)掌握生物工程及其產業(yè)化的科學原理、工藝技術過程和工程設計等基礎理論、基本技能，能在生物技術與工程領域從事設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發(fā)的高級工程技術人才。二、基本規(guī)格、學生應獲得的知識和能力（一）基本規(guī)格1、政治思想方面熱愛社會主義祖國，擁護中國共產黨的領導和社會主義制度，堅持四項基本原則和改革開放總方針，初步掌握馬克思主義、毛澤東思想、鄧小平理論的基本原理，具有科學的世界觀、方法論和正確的人生觀；遵紀守法，具有高尚的道德修養(yǎng)、扎實的思想作風和良好的職業(yè)道德。2、學習方面學生應該德、智、體全面發(fā)展，系統(tǒng)學習高等數學、物理學、化學、機械制圖、電工電子、生物學、工程學等學科的基礎知識；應具有本專業(yè)學科的理論基礎和系統(tǒng)的專業(yè)知識以及嫻熟的實驗技能；具有較強的計算機應用能力；英語應達到CET-4水平，能夠順利的閱讀本專業(yè)外文文獻；具有較強的科技寫作能力，能夠撰寫學術論文。3、具有健康的身體，能以充沛的精力投入工作；具有一定的體育和軍事基本知識，掌握科學鍛煉身體的基本技能，養(yǎng)成良好的體育鍛煉和衛(wèi)生習慣，達到國家規(guī)定的大學生體育和軍事訓練合格標準。（二）學生應獲得的知識和能力1、應獲得的知識與技能（1）首先系統(tǒng)學習大學英語、高等數學、物理學、無機化學、分析化學、有機化學、機械制圖等學科的基礎知識；（2）熟練掌握生物化學、微生物學、物理化學、化工原理等專業(yè)基礎課程的基礎上，學習掌握微生物遺傳及育種學、分子生物學、發(fā)酵工程、發(fā)酵產物后續(xù)處理及發(fā)酵生產設備的基本理論知識；（3）根據學科發(fā)展的趨勢，學習生物農藥、生物菌肥與發(fā)酵飼料、農業(yè)生態(tài)環(huán)保、環(huán)境生物工程、動植物細胞反應工程等特色課程；（4）通過微生物學實驗和生物工藝與工程實驗等，掌握基本的實驗操作技能和實驗方法，熟練使用各種實驗儀器設備；（5）了解技術經濟學、企業(yè)管理學、市場營銷學以及人文社會科學等相關學科知識，拓寬知識面，具備復合型人才的基本素質。2、應具備的能力（1）具有從事生物產品生產、管理及開發(fā)研制，微生物菌種選育、生物細胞培養(yǎng)及生物監(jiān)測檢驗等實際工作能力；（2）具備在生物工程領域從事工程設計、生產技術管理、品質控制和新技術研究、新產品開發(fā)的綜合能力；（3）了解當代生物工業(yè)發(fā)展動態(tài)和應用前景，對本學科的現狀和發(fā)展趨勢有較為深入的了解，能從事創(chuàng)新性的學術研究；（4）熟練運用專業(yè)英語，掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，具有一定的科學研究和實際工作能力。（5）熟悉與生物工業(yè)有關的方針、政策和法規(guī)，為高級技術管理工作奠定基礎。三、畢業(yè)與學位本專業(yè)學制四年，也允許延長學習年限，但必須個人提出申請，經學校批準，延長年限最多為兩年。學生修完專業(yè)人才培養(yǎng)方案所規(guī)定的全部課程，獲得相應的學分，并符合各項具體要求者，準予畢業(yè)。經審查，如畢業(yè)生符合《中華人民共和國學位條例》、《中華人民共和國學位條例暫時實施辦法》和《天津農學院關于授予學士學位的實施細則》，經學院學位委員會審查通過，授予工學學士學位，并頒發(fā)學位證書。（生物工程專業(yè)教學計劃見附表２）主要課程介紹

微生物學微生物是生物學的重要分支，其內容是研究微生物這樣一類特定生命形態(tài)的細胞結構、生長代謝、遺傳變異、生態(tài)分布及其與其它的生命形態(tài)和環(huán)境之間的相互作用的關系。

化工原理本課程是在高等數學、物理學及物理化學之后開設的一門專業(yè)基礎課，也是一門工程學的課程。本課程主要研究化工生產中各單元操作的基本原理、設備及其計算方法。主要任務是培養(yǎng)學生具備運用基礎理論，分析和解決化工生產中各種實際問題的能力，為學生掌握專業(yè)知識打下基礎。

生物化學介紹生物化學基本原理和研究方法，使學生理解生物分子尤其是生物大分子的結構、性質與功能及其在生物體的變化的基本規(guī)律

分子生物學分子生物學是從分子水平研究基因的結構和功能的一門學科。主要研究核酸，蛋白質等生物大分子的功能，形態(tài)結構特征及其重要性和規(guī)律性。通過學習分子生物學，了解分子生物學的發(fā)展歷史以及最新研究成果；要求熟練掌握和詳細了解DNA的結構與功能、RNA在蛋白質合成中的功能、蛋白質的結構與功能、遺傳密碼及基因表達調控的本質；分子生物學的發(fā)展依賴于現代分析和研究技術，因此，配合分子生物學實驗課程，有必要了解一些分子生物學的重要研究方法。

生物反應工程根據生物體的不同，生物反應過程可大致分為酶促反應過程、細胞反應過程（包括單一微生物細胞、多種微生物細胞的混合反應、動植物細胞培養(yǎng)等）和廢水的生物處理過程。本課程通過生物反應過程分析和生物反應器選型與設計，闡明酶促反應過程和細胞反應過程的動力學規(guī)律。生物反應工程是以工業(yè)規(guī)模的生物反應過程為主要研究對象，具體研究中要兼顧可操作性。如果換一個角度考察生物反應工程的研究內容，可以將其分為生物反應動力學、生物反應器和生物反應過程的放大與縮小等3個部分。

生物分離工程《生物分離工程》課程是生物工程專業(yè)的一門必修課，是二十一世紀生物工程專業(yè)的大學生為了拓展自己的知識面及培養(yǎng)自己接觸新事物的能力的一門課程。教學任務是：使學生掌握生物工業(yè)產品下游技術的科學本質，理解、掌握傳統(tǒng)技術的基礎，接受新概念、新知識、新技術。

環(huán)境生物工程本課程是環(huán)境工程與生物技術專業(yè)主干課程之一。它是生物工程與環(huán)境工程相結合的交叉學科，是目前解決環(huán)境污染問題的最佳技術。

環(huán)境污染的加劇，對污染防治技術要求越來越高。利用生物系統(tǒng)來補救環(huán)境污染，同時生產環(huán)境友好產品以保證可持續(xù)發(fā)展，可獲得較高的經濟效益和環(huán)境效益。本課程使學生掌握“三廢”生物處理工程的基本知識；了解部分替代污染物的產品的生物合成方法和污染場地的生物修復技術。

生物菌肥與飼料《生物肥料與發(fā)酵飼料》是以生物工程學科和農業(yè)學科生產應用相結合為特色的專業(yè)課程，是我院作為天津市唯一的具有大都市農業(yè)特色的高等院校特別開設的極有應用價值的課程之一。本課程以微生物學、生物化學、機械工程學、發(fā)酵控制學等各學科的基礎理論為指導所開設的實用性、可操作性、應用面相當廣泛的課程，特別突出農業(yè)特色。為加快我國“綠色農業(yè)”和“環(huán)保畜牧業(yè)”的進一步發(fā)展，利用微生物生產生物肥料，改變農業(yè)耕種作物長期以來施入無機單質化肥(或施肥不當，超量施肥)使土壤中存在著單一養(yǎng)分濃度過高，造成土壤中物相反應存量過大，易與在土壤、水域中產生有害土壤生態(tài)環(huán)境的自然運作規(guī)律，易造成土壤“營養(yǎng)缺乏癥”。以微生物菌肥、高質有機肥、調理改性肥，中性微量元素肥為主的基礎多元配位相體物質構成的新肥料，成為“綠色生態(tài)”型肥料品種。這種新肥料的施用適宜農業(yè)土壤生態(tài)環(huán)境的自然規(guī)律。它不單是農業(yè)田間施肥操作分式方法，而涉及我們今后肥料企業(yè)生產肥料品種結構調整、產品換代的問題。目前，我國的畜牧業(yè)正處于高速發(fā)展階段，為了進一步加快發(fā)展畜牧業(yè)，具有較高營養(yǎng)價值的飼料是首先要具備的條件。要解決飼料缺乏特別是蛋白質飼料匱乏的難題，作為生物工程重要組成部分和基礎的發(fā)酵工程，是必須依靠的一部分科學技術。微生物發(fā)酵飼料，具有物理和化學方法不可替代的優(yōu)越性，來源豐富的農副產品、纖維蒿桿、秕殼殘渣和食品工業(yè)廢棄物等，都可以通過微生物發(fā)酵轉化為很有價值的飼料，為發(fā)展節(jié)糧型畜牧業(yè)做出貢獻。

生物工藝實驗作為一門實驗科學，生物工程學科所取得的每一個進步，都是與實驗技術的發(fā)展密切相關的。本課程的內容是生物工程專業(yè)或研究方向所必不可缺的部分，是所有與之相關的各學科如醫(yī)藥、食品、輕化工、飼料、環(huán)境治理、石油開采、貴重金屬冶煉等研究微生物領域必須掌握的實驗方法和基本實驗技能。它是以微生物學、生物化學、遺傳學、生物工程學、化學反應工程學等各學科的基礎理論為指導所開設的實踐性課程。通過本課程的學習，鞏固和加深學生對所學習的相關課程的理解和認識，增強動手能力，培養(yǎng)學生發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力，為將來從事本學科的研究和應用奠定一定的基礎。