生物工程专业：如月之恒 如日之升

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一、专业解析

1.生物工程专业及其发展历程

生物工程是20 世纪70 年代初开始兴起的一门综合性应用学科，90 年代诞生了基于系统论的生物工程，即系统生物工程的概念。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，自觉操纵遗传物质，定向改造生物或其功能，短期内创造出具有超远缘性状的新物种，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能的一门新兴技术。

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，前两者的作用是将常规菌（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”。后三者的作用则是为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。

中国的生物工程事业始于20 世纪初。1919年成立了中央防疫处，这是中国第一所生物工程研究所，规模很小，除了牛痘苗和狂犬病疫苗，还有死菌疫苗、类毒素和血清等粗制品。新中国成立后，先后在北京、上海、武汉、成都、长春和兰州成立了生物制品研究所，建立了中央（现为中国）生物制品检定所，它执行国家对生物制品的质量控制、监督，发放菌毒种和标准品。后来，在昆明设立中国医学科学院医学生物学研究所，研究生产脊髓灰质炎疫苗。70年代后期，杂交瘤技术兴起，用传代的瘤细胞与可以产生抗体的脾细胞杂交，得到一种既可传代又可分泌抗体的杂交瘤细胞，所产生的抗体称为单克隆抗体，这一技术属于细胞工程。这些单克隆抗体可广泛应用于诊断试剂，有的也可用于治疗。目前，我国的生物制品已有庞大的生产研究队伍，并成立免疫学应用研究和计划免疫科学技术指导中心。科学的突飞猛进，使生物制品不再单纯限于预防、治疗和诊断传染病，而扩展到非传染病领域，如心血管疾病、肿瘤等，甚至突破了免疫制品的范畴。

生物工程应用范围十分广泛，包括医药、食品、农林、园艺、化工、冶金、采油、发酵罐新技术和新底物的环保等方面。许多现有的以微生物学为基础的工业，依靠基因工程利用而得以改进，同时还缓解了环境污染等社会问题。不久的将来，光生物反应器和生物燃料将会变为现实，像木质素纤维素这类结构复杂但能再生的底物会变成发酵工业的原料，也很可能会为塑料工业和聚合物工业提供起始成分。可以说，基因工程和细胞工程是生物工程的基础，重组DNA 技术和酶固定化技术是生物工程两个最富有特色和潜力的技术，而发酵工程与细胞和组织培养是目前较为成熟和广泛应用的技术。

2.生物工程专业学什么

生物工程专业学生主要学习微生物学、生物化学、化学工程、发酵工程等方面的基本理论和基本知识，受到生物细胞培养与选育、生物技术与工程等方面的基本训练，具备在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的基本能力。

根据年级划分，大一除了数学、英语等通识类课程外，主要学无机化学、有机化学、工程制图、物理。另外还有实验课和理论课，理论课主要学习教材知识点，无机化学实验是酸碱滴定，用滴定管测待测物的浓度；有机化学实验是制备各种有机物，比如从茶叶中提取咖啡因；物理实验是光学、电学实验。

大二主要学习生物化学、物理化学、微生物学、化工原理等专业基础课程，生物化学和物理化学最难，这些课程的实验课会学习一些实验的基本操作。如果将来考研，生物化学和微生物学不管是知识点还是实验操作，都会用到很多。

进入大三会学一些专业核心课，也就是生物工程类或者相近专业才学的课程，主要包括发酵工程、基因工程、生物反应工程、微生物遗传育种学、酶工程、生物工程设备、细胞工程等。比如主讲发酵设备、灭菌设备的生物工程机械与设备课程，各种微生物性质与特点的微生物学课程，基因编辑、蛋白质工程的分子生物学课程，和化学工程较为贴近的生化反应工程，比微生物学更注重产业化菌株培养的生物工艺学，着重强调生物制品分离的分离工程等。这些课程锻炼学生的动手能力，涉及一些工厂设计、细胞分子水平上的操作等，生物仪器分析课会讲授经常用到的生物相关仪器的原理和操作。

大四课程相对较少，主要是一些综合性实验，一般集中上几天或者几周，比如微生物学综合实验、发酵工程综合实验等等。还有一些综合类的，如生物产业前沿、生物产业典型案例分析、生物信息技术分析等课程。这些课程主要从宏观视角了解生物工程这门课程，了解生物领域的进展及一些规章制度，知道社会或者企业需要什么样的人才，帮助我们更好地了解自己适合的岗位，而且对我们的研究思路很有帮助。生物信息技术分析课程则是与大数据、计算机相结合进行生物的研究。

上面说的主要是必修课，还有一类课程是选修课，可以在大二、大三时自由选课，完成规定学分即可，比如发酵工厂设计课会讲一些发酵工厂的设备以及场内设置问题，当然这些选修课的设置也会因学校而有差异。

3.生物工程专业有哪些特点

生物工程是一门由化学、微生物学、生物化学、化学工程和计算机科学等相互交叉结合而成长起来的新兴复合学科。人口、资源、环境是21 世纪人类所面临的三大难题和挑战，解决这三大难题的唯一有效途径是发展生物工程。近十几年来，无论是各国政府的发展策略还是企业的风险投资，都把生物产业放在优先发展的地位。生物工程的核心是以DNA 重组工程为中心的基因工程，这是当今世界和现代高新工程领域最富有活力并优先发展的领域之一。在美国，关于人类基因组的计划，政府投资达30 亿美元，而私人机构的投入经费实际更远超30 亿美元。生物工程产业已形成产业群，在全球范围内呈现出蓬勃发展的趋势，并在许多行业领域（如医药领域）开始逐步取代传统产业而成为规模化的新兴产品和支柱产业。

生物技术是目前世界上最活跃、最令人鼓舞的科学前沿，几十年来，工业发达国家都在大力发展生物技术，培育招揽生物技术人才，我国的生物技术研究虽取得了一定的科研成果，但尚未形成产业化格局。在生物技术及产品的开发和产业队伍方面，均与发达国家有较大差距。无论是生物技术的研究人员，还是开发生物技术产品的人才，都存在严重不足的问题，未来一段时间，我国对生物技术人才有极大需求。目前生物技术最活跃的应用领域是生物医药行业，世界各大医药企业瞄准目标，纷纷投入巨额资金，开发生物药品，展开了面向21 世纪的空前激烈竞争。

本专业以生物化工为学科依托，立足生物、化学和生物工程等基础课，培养学生熟练掌握生物、生物工程的科学原理，掌握现代生物学、分子生物学与基因工程、酶与蛋白质工程、发酵与代谢工程、生物反应工程、生物分离工程以及生物工程设备等生物化工领域关键技术，具备扎实的生物科研能力和研发新型生物资源、高活性生物物质的能力，能够在生物基础研究以及技术与工程领域从事设计、生产，新技术、新产品研发等工作。

二、毕业与就业

1.关于考研

本专业读研比例很大，想要在本领域有所建树或从事高级技术工作必须进一步深造。该专业读研选择余地大，可以转向很多相关领域，如生物、制药、食品等。如选择生命科学类，则向理科研究方向发展，一般会一直从事研究工作；如继续本专业或转向发酵工程、制药工程、食品科学等，硕士毕业后会有较好的就业前景。

2.就业方向

目前国内生物医学工程领域人才缺口较大，毕业生可以进医院、国防、科研机构、学校、医疗电子器械、电子信息等单位从事电子信息、医疗器械、智慧医疗、远程医疗、生命健康、医疗卫生产品的设计、研发和管理工作。

如果本科毕业之后想要就业，工作领域可选择生物公司的销售部门、质检部门、研发部门等；除此之外，制药、养殖、饲料行业等也需要相关人才。

三、报考指南

1.报考建议

与信息产业一样，生物技术是高新技术，不仅需要大批的生物工程专门人才，而且需要其他行业和学科更多人的参与。与20 世纪80 年代普及推广计算机知识类似，创办、整合生物工程(生物技术)专业是我国高校重要举措之一。据统计，至2020 年，我国开设生物工程专业的高校达300 多所，且呈继续增长趋势。同时，全国各级各类学校普遍在非生物工程专业中增设生物工程作为必修或选修公共课。目前，国内已经有不少此类专业通过或正在申报工程教育认证，各高校在培养方向、课程体系、教学内容等方面各有自身的特色。

国内大部分高校开设的生物工程专业，一般授予工学学位。例如：上海交通大学的生物工程是一门包含内容极广的工科专业，师资力量强，硬件设施良好；浙江大学的化学工程与生物工程学院实力很强，为我国培育出一批又一批科学人才；江南大学的生物工程专业排在该校其他专业首位，侧重于发酵方向；中国农业大学的生物工程专业开设在食品科学与营养工程学院，偏重于培养具备食品生物工程产业管理等方面能力的“生物技术+食品工程”复合型高级人才。

2.什么样的学生适合报考

生物工程属于工科，侧重生物技术的应用，即生物工程偏实践，相对来说科研性较强，因此喜欢动手、善于研究且能耐得住寂寞的学生更适合一些；从中学基础学科成绩角度来讲，生物、物理、化学基础扎实的同学适合报考该专业。报考此专业的同学要慎重考虑，自己是否充分了解这个专业，是否真正喜欢这个专业，如果志在走科研这条路，并且真正喜欢生物可以报考这个专业。每一个专业和领域都有成功或失败者，只有那些坚定理想信念、不畏艰苦、勇于攀登的人，才能真正实现自己的人生价值。