生物工程學

生物工程學亦稱生物技術或生物工藝學。尚無一致公認的定義和內容範圍。一般認為，作為一門應用科學，生物工程學是應用生物科學和工程學的原理，通過加工生物和生物加工來為人類社會服務的綜合性科學技術體系。

biological engineering， biotechnology，bioengineering

在狹義上，指將工程知識應用於生物學領域內，利用生物體的機能生產物質，以提供商品為人類服務的一項技術。生物工程學是70年代初，在分子生物學、細胞生物學等的基礎上發展起來的，包括基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程四個技術體系（或再包括生化工程、蛋白質工程，稱六大技術體系）。上述技術體系相互依賴、相輔相成，以基因工程為主導，形成了DNA重組技術、細胞融合技術、細胞大量培養技術、生物反應器技術，酶及蛋白質的人工修飾改造和人工合成技術，非基因操作型的生物體直接利用技術等領域。

在廣義上，凡以生物為對象的一般工程學，包括介於生物學、醫學與工程學之間的醫學工程學，人造器官、假肢等生物醫學工程學，人類工程學，仿生學以及這些學科中對生物體進行的結構和功能的工程學分析，均屬生物工程學的範疇。生物工程學是70年代初在分子生物學、分子遺傳學和細胞生物學基礎上發展起來的一門新學科。在解決全人類所面臨的能源危機、糧食緊缺、環境污染和疑難病症的診斷治療中已發揮重大作用。人們將其與能源科學、信息科學與材料科學並稱為第四次產業革命的“四大技術”。有關研究

醫學上通過生物工程可以生產出大量廉價的防治人類疾病的藥物，如入胰島素、干擾素、生長激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、輕工中的應用面也很廣。1983年美國用生物工程生產的用於製作飲料的高果糖漿的年產量達600萬噸，從而使蔗糖的消耗量減少一半。採用生物工程技術，使育種工作發生了很大變化，如把抗病基因轉移到煙草中去，已培育出防止害蟲的煙草新品種；把低等生物根瘤菌的固氮基因轉移到高等作物的細胞中，使之能自己製造氮肥，也取得了一定成果，以及轉基因動物開發乳腺生物反應器、禽類輸卵管生物反應器等。目前世界各國對生物工程十分重視，我國也把生物工程列為重點發展的科研項目之一。生物工程學的研究將對人類的生產方式和生活方式產生巨大的影響。

21世紀系統生物科學與工程的發展，2003年美國貝克萊大學J.Keasling成立了世界上第一家合成生物學系 -系統生物學基礎的遺傳工程，採用酵母細胞表達天然植物葯箐篙素分子，實現工程微生物代謝工程製藥，並開展植物光合作用代謝路徑的研發。同時許多計算機、微電子技術、納米化學、醫學工程科學家與工程師轉入生物工程的研發，採用計算機軟體輔助設計技術、人工合成全基因乃至基因組技術，將細胞作為計算機來進行重新設計，因而進入了合成生物技術時代。中國曾邦哲（曾傑）在中科院《轉基因動物通訊》1994年6月發表“論系統生物工程範疇”的文章，宣稱21世紀是系統生物科學與系統生物工程的時代，將計算機科學與生命科學從理論到技術的整合，將基因工程與細胞仿生工程結合，並於2002年提出細胞計算機模型（cell automatics, the bio-computer, genbrain biosystem network 2002）。系統生物技術整合了生物納米技術、生物計算技術，開始走向生物工程人工設計生命系統的生物醫學應用，並將帶來細胞製藥廠和細胞生物分子計算機的產業化，2007年英國皇家工程院士R.I.Kitney稱“系統生物學與合成生物學偶合，將產生第3次工業革命”，歐美權威科技機構有稱基因工程、轉基因動物與分子生物技術時代已經轉向了合成生物學、系統生物工程時代，2008年開始，國際國內的系統生物工程（systems bioengineering, systems biological engineering）研究機構紛紛建立了起來。