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現代生物工程

現代生物技術也叫生物工程。基於分子生物學創造新的生物類型或新的生物功能的實用技術是現代生物科學與工程技術相結合的產物。

現代生物技術和利用微生物的古代釀造技術在發展上與現代發酵技術相關,但有質的區別。古代的釀造技術和現代的發酵技術只是利用現有的生物或生物功能為人類服務,而現代的生物技術是根據人們的意願和需要創造新的生物類型和生物功能,或者改造現有的生物類型和生物功能,包括改造人類本身,從而造福人類。現代生物技術生物工程是從必然王國到自由王國的質的飛躍,是在實用生物技術的建立上從等待大自然的恩賜到主動向大自然索取。

現代生物技術是在分子生物學發展的基礎上成長起來的。1953年,美國科學家沃森和英國科學家克裏克利用X射線衍射方法,找出了遺傳物質堿性核酸的結構,使揭示生命秘密的探索從細胞水平進入了分子水平,對生物規律的研究也從定性走向了定量。在現代物理學和化學的影響和滲透下,壹門新的科學分子生物學誕生了。在接下來的十年裏,分子生物學發展迅速,取得了許多重要成果,尤其是科學家們破譯了生命的遺傳密碼,並在1966年編纂了地球生物共有的遺傳密碼“字典”。遺傳密碼字典迅速地把分子生物學的研究推進到實用階段。1970年,Corana等科學家完成了酵母丙氨酸轉移RNA的基因的人工全合成。在1971中,paul berg用限制性內切酶打開了壹個環狀DNA分子,第壹次將兩個不同的DNA連接起來。從65438年到0973年,以美國科學家科恩為首的研究團隊應用大量前人的研究成果,在斯坦福大學用大腸桿菌進行了現代生物技術中最具代表性的技術——基因工程的首次成功實驗。他們在試管中重組了大腸桿菌中的兩種不同的質粒(抗四環素和抗鏈黴素),然後將這種質粒引入大腸桿菌,發現它在那裏復制並顯示了親本質粒的遺傳信息。1974年,他們將非洲林蛙的壹個基因與大腸桿菌的壹個質粒結合,並將其引入另壹個大腸桿菌。結果非洲林蛙的基因竟然在大腸桿菌中得到表達(“表達”的意思是該基因可以在大腸桿菌中合成生長激素抑制因子),並且隨著大腸桿菌的繁殖可以代代相傳。

科學家從科恩的實驗中看到了基因工程的突出特點:(1)可以打破物種之間的界限。在傳統的遺傳育種觀念中,遠緣物種幾乎不可能雜交成功,更不要說動物與植物之間、細菌與動物之間、細菌與植物之間了。然而,基因工程技術可以跨越交配障礙,使這壹切成為可能。(2)根據人的意願和目的,我們可以定向改造生物遺傳特征,甚至創造出地球上不存在的新生命物種。同時,這項技術也可能對人類的進化產生影響。(3)由於這項技術直接作用於遺傳物質核酸,因此創造新生物類型的速度可以大大加快。這些特點引起了全世界科學家的極大關註。短短幾年間,基因工程研究在許多國家發展起來,並取得了壹批成果。基因工程已成為20世紀最重要的技術成就之壹。

現代生物技術是壹個復雜的技術群體。基因工程只是現代生物技術的壹種代表,其特征是在分子水平上創造或改造生物類型和生物功能。此外,在染色體、細胞、組織、器官甚至生物個體的水平上,也可以開展創造或改造生物類型和生物功能的項目,如染色體工程、細胞工程、組織培養和器官培養、定量基因工程等。,這也屬於現代生物技術的範疇。為這些工程服務的壹些新技術體系,如現代發酵工程、酶工程、生物反應器工程等。,也被納入現代生物技術體系。

現代生物技術是以分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫學、遺傳學、生理學等學科為支撐,結合化學、化工、計算機、微電子學等學科,從而形成多學科的綜合性學科。就其應用領域而言,可分為農業生物技術、醫學生物技術、植物生物技術、動物生物技術、食品生物技術、環境生物技術等。

生物工程

(生物工程;bion)

生物工程是20世紀70年代初開始興起的壹門新的綜合性應用學科。

所謂生物工程,壹般認為是以生物學(特別是微生物學、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、計算機等現代工程技術,充分利用分子生物學的最新成果,有意識地操縱遺傳物質,定向改造生物體或其功能,在短時間內創造出具有超遠距離特征的新物種,然後利用合適的生物反應器來“工程化細菌”或“工程化”?

生物工程包括五大工程,即基因工程(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。在這五個領域中,前兩個作用是將常規細菌(或動植物細胞系)作為特定的遺傳物質受體,使其獲得外源基因,成為可以表達超遠緣性狀的新物種——“工程細菌”或“工程細胞系”。後三者的作用是為這壹潛力巨大的新物種創造良好的生長繁殖條件並進行大規模培育,從而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。

生物工程的應用範圍很廣,包括農業、工業、醫學、藥物學、能源、環保、冶金、化工原料等等。它將對人類社會的政治、經濟、軍事和生活產生重大影響,為解決世界面臨的資源、環境和人類健康問題提供光明前景。

主要課程: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、生物化學、分子生物學、基因工程、細胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下遊技術、發酵工程設備等。

主要實踐教學環節:包括教學實習、生產實習和畢業論文(設計)等。,壹般安排在10-20周。

學習時間:四年

授予的學位:工程學學士

相近專業:生物科學生物技術生物信息學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工程生物安全

創辦壹個機構:

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

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

河北省

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

河南省

周口師範大學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理工大學

商丘師範學院

山東(省)

山東大學中國海洋大學山東農業大學山東科技大學

曲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

安徽省

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

安徽工業師範大學合肥學院

江西

南昌大學江西師範大學江西農業大學江西理工大學

宜春大學江西中醫學院

江蘇省

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、南京工程學院、江南大學、中國藥科大學

南京林業大學淮海工學院鹽城工學院

浙江省

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

中國季良大學浙江中醫學院湖州師範學院浙江理工學院

湖北省

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

武漢理工大學武漢理工大學湖北民族學院

孝感大學武漢生物工程研究所

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

湖南科技學院邵陽學院懷化大學湖南科技學院湖南科技學院

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

嘉應大學、廣東醫學院、廣州大學

廣西

廣西大學桂林電子科技學院廣西工學院

雲南省

昆明理工大學(KUST)

貴州(省)

貴州大學貴州理工大學遵義醫學院

四川省

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

宜賓學院、四川理工學院、西華大學、四川農業大學

攀枝花學院

山西省

Xi交通大學西北大學西北A&F大學陜西科技大學

xi工程技術學院陜西理工大學Xi生物醫學技術學院

黑龍江省

哈爾濱工業大學黑龍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龍江八壹農墾大學

吉林省

吉林大學吉林農業大學延邊大學長春工業大學

東北李典大學吉林工程技術師範學院吉林化工學院

遼寧省

大連理工大學東北大學沈陽農業大學沈陽藥科大學

沈陽大學、遼寧石油化工大學、遼寧科技大學、大連大學

沈陽化工學院大連輕工業學院大連民族大學

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

福建省

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理工學院

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)是指通過壹定的技術手段,在分子、細胞或個體水平上對生物有機體進行設計和操作,以達到目的和需要,改善物種的質量和生命大分子的特性或生產特殊用途的生命大分子。包括基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程,其中基因工程是核心技術。由於生物技術將為解決人類面臨的食品、健康、環境、能源等重大問題開辟廣闊前景,與計算器微電子技術、新材料、新能源、航天技術等並列為高新技術,被認為是21世紀的科技核心。目前,生物技術最活躍的應用領域是生物制藥行業,被投資者認為是成長性最高的行業之壹。世界各大制藥企業瞄準目標,投入巨資開發生物藥物,展開了前所未有的面向21世紀的激烈競爭。

生物技術的發展可以分為三個不同的階段:傳統生物技術、現代生物技術和現代生物技術。傳統生物技術的技術特征是釀造技術,現代生物技術的技術特征是微生物發酵技術,現代生物技術的技術特征是以基因工程為首要標誌。本文提到的生物技術是指現代生物技術,也可稱為生物工程。現代生物技術在70年代開始異軍突起,近壹二十年發展極為迅速。它與微電子技術、新材料技術、新能源技術並列為影響未來國計民生的四大科技支柱,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很廣,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。其中,醫藥衛生領域是現代生物技術的第壹階段,也是應用最廣泛、效果最顯著、發展最快、潛力最大的領域。

生物技術在醫藥衛生領域的應用主要包括以下三個方面:

1,解決了常規方法不能生產或生產成本特別昂貴的藥品生產中的技術難題,開發了壹大批新特藥。如胰島素、幹擾素(IFN)、白細胞介素-2(IL-2)、組織纖溶酶原激活劑(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。這些藥物可用於預防和治療腫瘤、心、腦、肺和血管、遺傳等疾病。

2.開發了壹些靈敏度高、性能特異、實用性強的新型臨床診斷設備,如體外診斷試劑、免疫診斷試劑盒等,摸清了壹些疑難疾病的發病機理和新的治療方法。我國單克隆抗體診斷試劑市場前景良好。

3.正是基因工程疫苗和疫苗的研制成功,直至大規模生產,為人類抵禦傳染病的入侵,保證全民優生展示了光明的前景。中國發展的重點是乙肝基因疫苗。

現代生物技術以再生生物資源為原料生產生物藥物,從而獲得足夠的數量,用於過去難以獲得的臨床研究和治療。例如,從7.5千克新鮮豬或牛胰腺中應提取65,438±0克胰島素。目前,全球有6000萬糖尿病患者,每人每年需要約1g胰島素,這實際上不可能從45億kg新鮮胰腺中提取。然而,生物技術可以很容易地解決這個問題,使用基因工程的“工程細菌”

美國生物工程學校排名

1【約翰霍普金斯大學】綜合排名:第14位。

2【佐治亞理工學院】綜合排名:第35。

2加州大學聖地亞哥分校綜合排名:第38。

4【華盛頓大學】綜合排名:第42位。

5【杜克大學】綜合排名:第8。

6【波士頓大學】綜合排名:第57名。

6【賓夕法尼亞大學】綜合排名:第5。

8麻省理工學院(MIT)綜合排名:第7。

9【萊斯大學】綜合排名:17。

10【凱斯西儲大學】綜合排名:第41號。

10密歇根大學-安阿伯綜合排名:第25名。

12【西北大學】綜合排名:第14號

聖路易斯華盛頓大學綜合排名:No.12。

12【斯坦福大學】綜合排名:第4名。

12加州大學伯克利分校綜合排名:第21號。

16【匹茲堡大學】綜合排名:第59名。

16【弗吉尼亞大學】綜合排名:第23名。

18【德州大學-奧斯汀分校】綜合排名:第44名。

19【哥倫比亞大學】綜合排名:第9。

19猶他大學【猶他大學】第三級國立大學

21【範德堡大學】綜合排名:第19號。

22加州理工學院綜合排名:第5。

22威斯康星大學麥迪遜分校綜合排名:第38。

24普渡大學西拉斐特校區【普渡大學西拉斐特】綜合排名:第64。

24【卡內基梅隆大學】綜合排名:第22。

24【加州大學-戴維斯分校】綜合排名:第42位。

24明尼蘇達大學雙城【明尼蘇達大學-雙城】綜合排名:71。

24【康奈爾大學】綜合排名:12。

29倫斯勒理工學院綜合排名:第44。

30【德州農工大學【德州農工;m大學——學院站】綜合排名:第62名。

30南加州大學綜合排名:第27。

30賓夕法尼亞州立大學-大學園綜合排名:第48位。

30【亞利桑那州立大學】綜合排名:124。

34【愛荷華州立大學】綜合排名:第85名。

34紐約州立大學SUNY分校綜合排名:第96位。

34北卡羅來納州立大學(羅利)綜合排名:第85。

34紐約城市大學[紐約市立大學皇後學院]四級國立大學

37【羅切斯特大學】綜合排名:第35。

37【耶魯大學】綜合排名:第3名。

37加州大學歐文分校綜合排名:第44。

37【阿拉巴馬大學】綜合排名:91。

37羅格斯大學,新澤西州立大學-新不倫瑞克綜合排名:第59位。

37馬凱特大學【馬凱特大學】綜合排名:第82位。

37【德崇大學】綜合排名:108。

37【哈佛大學】綜合排名:第2名。

46【布朗大學】綜合排名:第14號。

46【克萊姆森大學】綜合排名:第67位。

46加州大學洛杉磯分校(UCLA)綜合排名:第25名。

49【亞利桑那大學】綜合排名:第96。

來源:百科。