生物工程專業(yè)：如月之恒 如日之升

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一、專業(yè)解析

1.生物工程專業(yè)及其發(fā)展歷程

生物工程是20 世紀70 年代初開始興起的一門綜合性應用學科，90 年代誕生了基于系統(tǒng)論的生物工程，即系統(tǒng)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(xiàn)代工程技術，充分運用分子生物學的最新成就，自覺操縱遺傳物質，定向改造生物或其功能，短期內創(chuàng)造出具有超遠緣性狀的新物種，以生產大量有用代謝產物或發(fā)揮它們獨特生理功能的一門新興技術。

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(fā)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，前兩者的作用是將常規(guī)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”。后三者的作用則是為這一有巨大潛在價值的新物種創(chuàng)造良好的生長與繁殖條件，進行大規(guī)模的培養(yǎng)，以充分發(fā)揮其內在潛力，為人們提供巨大的經濟效益和社會效益。

中國的生物工程事業(yè)始于20 世紀初。1919年成立了中央防疫處，這是中國第一所生物工程研究所，規(guī)模很小，除了牛痘苗和狂犬病疫苗，還有死菌疫苗、類毒素和血清等粗制品。新中國成立后，先后在北京、上海、武漢、成都、長春和蘭州成立了生物制品研究所，建立了中央（現(xiàn)為中國）生物制品檢定所，它執(zhí)行國家對生物制品的質量控制、監(jiān)督，發(fā)放菌毒種和標準品。后來，在昆明設立中國醫(yī)學科學院醫(yī)學生物學研究所，研究生產脊髓灰質炎疫苗。70年代后期，雜交瘤技術興起，用傳代的瘤細胞與可以產生抗體的脾細胞雜交，得到一種既可傳代又可分泌抗體的雜交瘤細胞，所產生的抗體稱為單克隆抗體，這一技術屬于細胞工程。這些單克隆抗體可廣泛應用于診斷試劑，有的也可用于治療。目前，我國的生物制品已有龐大的生產研究隊伍，并成立免疫學應用研究和計劃免疫科學技術指導中心?？茖W的突飛猛進，使生物制品不再單純限于預防、治療和診斷傳染病，而擴展到非傳染病領域，如心血管疾病、腫瘤等，甚至突破了免疫制品的范疇。

生物工程應用范圍十分廣泛，包括醫(yī)藥、食品、農林、園藝、化工、冶金、采油、發(fā)酵罐新技術和新底物的環(huán)保等方面。許多現(xiàn)有的以微生物學為基礎的工業(yè)，依靠基因工程利用而得以改進，同時還緩解了環(huán)境污染等社會問題。不久的將來，光生物反應器和生物燃料將會變?yōu)楝F(xiàn)實，像木質素纖維素這類結構復雜但能再生的底物會變成發(fā)酵工業(yè)的原料，也很可能會為塑料工業(yè)和聚合物工業(yè)提供起始成分?？梢哉f，基因工程和細胞工程是生物工程的基礎，重組DNA 技術和酶固定化技術是生物工程兩個最富有特色和潛力的技術，而發(fā)酵工程與細胞和組織培養(yǎng)是目前較為成熟和廣泛應用的技術。

2.生物工程專業(yè)學什么

生物工程專業(yè)學生主要學習微生物學、生物化學、化學工程、發(fā)酵工程等方面的基本理論和基本知識，受到生物細胞培養(yǎng)與選育、生物技術與工程等方面的基本訓練，具備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)的基本能力。

根據(jù)年級劃分，大一除了數(shù)學、英語等通識類課程外，主要學無機化學、有機化學、工程制圖、物理。另外還有實驗課和理論課，理論課主要學習教材知識點，無機化學實驗是酸堿滴定，用滴定管測待測物的濃度；有機化學實驗是制備各種有機物，比如從茶葉中提取咖啡因；物理實驗是光學、電學實驗。

大二主要學習生物化學、物理化學、微生物學、化工原理等專業(yè)基礎課程，生物化學和物理化學最難，這些課程的實驗課會學習一些實驗的基本操作。如果將來考研，生物化學和微生物學不管是知識點還是實驗操作，都會用到很多。

進入大三會學一些專業(yè)核心課，也就是生物工程類或者相近專業(yè)才學的課程，主要包括發(fā)酵工程、基因工程、生物反應工程、微生物遺傳育種學、酶工程、生物工程設備、細胞工程等。比如主講發(fā)酵設備、滅菌設備的生物工程機械與設備課程，各種微生物性質與特點的微生物學課程，基因編輯、蛋白質工程的分子生物學課程，和化學工程較為貼近的生化反應工程，比微生物學更注重產業(yè)化菌株培養(yǎng)的生物工藝學，著重強調生物制品分離的分離工程等。這些課程鍛煉學生的動手能力，涉及一些工廠設計、細胞分子水平上的操作等，生物儀器分析課會講授經常用到的生物相關儀器的原理和操作。

大四課程相對較少，主要是一些綜合性實驗，一般集中上幾天或者幾周，比如微生物學綜合實驗、發(fā)酵工程綜合實驗等等。還有一些綜合類的，如生物產業(yè)前沿、生物產業(yè)典型案例分析、生物信息技術分析等課程。這些課程主要從宏觀視角了解生物工程這門課程，了解生物領域的進展及一些規(guī)章制度，知道社會或者企業(yè)需要什么樣的人才，幫助我們更好地了解自己適合的崗位，而且對我們的研究思路很有幫助。生物信息技術分析課程則是與大數(shù)據(jù)、計算機相結合進行生物的研究。

上面說的主要是必修課，還有一類課程是選修課，可以在大二、大三時自由選課，完成規(guī)定學分即可，比如發(fā)酵工廠設計課會講一些發(fā)酵工廠的設備以及場內設置問題，當然這些選修課的設置也會因學校而有差異。

3.生物工程專業(yè)有哪些特點

生物工程是一門由化學、微生物學、生物化學、化學工程和計算機科學等相互交叉結合而成長起來的新興復合學科。人口、資源、環(huán)境是21 世紀人類所面臨的三大難題和挑戰(zhàn)，解決這三大難題的唯一有效途徑是發(fā)展生物工程。近十幾年來，無論是各國政府的發(fā)展策略還是企業(yè)的風險投資，都把生物產業(yè)放在優(yōu)先發(fā)展的地位。生物工程的核心是以DNA 重組工程為中心的基因工程，這是當今世界和現(xiàn)代高新工程領域最富有活力并優(yōu)先發(fā)展的領域之一。在美國，關于人類基因組的計劃，政府投資達30 億美元，而私人機構的投入經費實際更遠超30 億美元。生物工程產業(yè)已形成產業(yè)群，在全球范圍內呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢，并在許多行業(yè)領域（如醫(yī)藥領域）開始逐步取代傳統(tǒng)產業(yè)而成為規(guī)模化的新興產品和支柱產業(yè)。

生物技術是目前世界上最活躍、最令人鼓舞的科學前沿，幾十年來，工業(yè)發(fā)達國家都在大力發(fā)展生物技術，培育招攬生物技術人才，我國的生物技術研究雖取得了一定的科研成果，但尚未形成產業(yè)化格局。在生物技術及產品的開發(fā)和產業(yè)隊伍方面，均與發(fā)達國家有較大差距。無論是生物技術的研究人員，還是開發(fā)生物技術產品的人才，都存在嚴重不足的問題，未來一段時間，我國對生物技術人才有極大需求。目前生物技術最活躍的應用領域是生物醫(yī)藥行業(yè)，世界各大醫(yī)藥企業(yè)瞄準目標，紛紛投入巨額資金，開發(fā)生物藥品，展開了面向21 世紀的空前激烈競爭。

本專業(yè)以生物化工為學科依托，立足生物、化學和生物工程等基礎課，培養(yǎng)學生熟練掌握生物、生物工程的科學原理，掌握現(xiàn)代生物學、分子生物學與基因工程、酶與蛋白質工程、發(fā)酵與代謝工程、生物反應工程、生物分離工程以及生物工程設備等生物化工領域關鍵技術，具備扎實的生物科研能力和研發(fā)新型生物資源、高活性生物物質的能力，能夠在生物基礎研究以及技術與工程領域從事設計、生產，新技術、新產品研發(fā)等工作。

二、畢業(yè)與就業(yè)

1.關于考研

本專業(yè)讀研比例很大，想要在本領域有所建樹或從事高級技術工作必須進一步深造。該專業(yè)讀研選擇余地大，可以轉向很多相關領域，如生物、制藥、食品等。如選擇生命科學類，則向理科研究方向發(fā)展，一般會一直從事研究工作；如繼續(xù)本專業(yè)或轉向發(fā)酵工程、制藥工程、食品科學等，碩士畢業(yè)后會有較好的就業(yè)前景。

2.就業(yè)方向

目前國內生物醫(yī)學工程領域人才缺口較大，畢業(yè)生可以進醫(yī)院、國防、科研機構、學校、醫(yī)療電子器械、電子信息等單位從事電子信息、醫(yī)療器械、智慧醫(yī)療、遠程醫(yī)療、生命健康、醫(yī)療衛(wèi)生產品的設計、研發(fā)和管理工作。

如果本科畢業(yè)之后想要就業(yè)，工作領域可選擇生物公司的銷售部門、質檢部門、研發(fā)部門等；除此之外，制藥、養(yǎng)殖、飼料行業(yè)等也需要相關人才。

三、報考指南

1.報考建議

與信息產業(yè)一樣，生物技術是高新技術，不僅需要大批的生物工程專門人才，而且需要其他行業(yè)和學科更多人的參與。與20 世紀80 年代普及推廣計算機知識類似，創(chuàng)辦、整合生物工程(生物技術)專業(yè)是我國高校重要舉措之一。據(jù)統(tǒng)計，至2020 年，我國開設生物工程專業(yè)的高校達300 多所，且呈繼續(xù)增長趨勢。同時，全國各級各類學校普遍在非生物工程專業(yè)中增設生物工程作為必修或選修公共課。目前，國內已經有不少此類專業(yè)通過或正在申報工程教育認證，各高校在培養(yǎng)方向、課程體系、教學內容等方面各有自身的特色。

國內大部分高校開設的生物工程專業(yè)，一般授予工學學位。例如：上海交通大學的生物工程是一門包含內容極廣的工科專業(yè)，師資力量強，硬件設施良好；浙江大學的化學工程與生物工程學院實力很強，為我國培育出一批又一批科學人才；江南大學的生物工程專業(yè)排在該校其他專業(yè)首位，側重于發(fā)酵方向；中國農業(yè)大學的生物工程專業(yè)開設在食品科學與營養(yǎng)工程學院，偏重于培養(yǎng)具備食品生物工程產業(yè)管理等方面能力的“生物技術+食品工程”復合型高級人才。

2.什么樣的學生適合報考

生物工程屬于工科，側重生物技術的應用，即生物工程偏實踐，相對來說科研性較強，因此喜歡動手、善于研究且能耐得住寂寞的學生更適合一些；從中學基礎學科成績角度來講，生物、物理、化學基礎扎實的同學適合報考該專業(yè)。報考此專業(yè)的同學要慎重考慮，自己是否充分了解這個專業(yè)，是否真正喜歡這個專業(yè)，如果志在走科研這條路，并且真正喜歡生物可以報考這個專業(yè)。每一個專業(yè)和領域都有成功或失敗者，只有那些堅定理想信念、不畏艱苦、勇于攀登的人，才能真正實現(xiàn)自己的人生價值。