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(jì)70 年代初開始興起的一門綜合性應(yīng)用學(xué)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(rèn)為是以生物學(xué)（特別是其中的微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)和細(xì)胞學(xué)）

的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機(jī)械、電子計算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù)，充分運(yùn)用分子生物學(xué)的最新成就，自覺操縱遺傳物質(zhì)，定向改造生物或其功能，短期內(nèi)創(chuàng)造出具有超遠(yuǎn)緣性狀的新物種，以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨(dú)特生理功能的一門新興技術(shù)。

生物工程包括五大工程，即遺傳工程(基因工程）、細(xì)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(yīng)器工程。在這五大領(lǐng)域中，前兩者的作用是將常規(guī)菌（或動植物細(xì)胞株）作為特定遺傳物質(zhì)受體，使它們獲得外來基因，成為能表達(dá)超遠(yuǎn)緣性狀的新物種—“工程菌”或“工程細(xì)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(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)，以充分發(fā)揮其內(nèi)在潛力，為人們提供巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

中國的生物工程事業(yè)始于20 世紀(jì)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(zhì)量控制、監(jiān)督，發(fā)放菌毒種和標(biāo)準(zhǔn)品。后來，在昆明設(shè)立中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所，研究生產(chǎn)脊髓灰質(zhì)炎疫苗。70年代后期，雜交瘤技術(shù)興起，用傳代的瘤細(xì)胞與可以產(chǎn)生抗體的脾細(xì)胞雜交，得到一種既可傳代又可分泌抗體的雜交瘤細(xì)胞，所產(chǎn)生的抗體稱為單克隆抗體，這一技術(shù)屬于細(xì)胞工程。這些單克隆抗體可廣泛應(yīng)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(chǎn)研究隊(duì)伍，并成立免疫學(xué)應(yīng)用研究和計劃免疫科學(xué)技術(shù)指導(dǎo)中心。科學(xué)的突飛猛進(jìn)，使生物制品不再單純限于預(yù)防、治療和診斷傳染病，而擴(kuò)展到非傳染病領(lǐng)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(yīng)用范圍十分廣泛，包括醫(yī)藥、食品、農(nóng)林、園藝、化工、冶金、采油、發(fā)酵罐新技術(shù)和新底物的環(huán)保等方面。許多現(xiàn)有的以微生物學(xué)為基礎(chǔ)的工業(yè)，依靠基因工程利用而得以改進(jìn)，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(yīng)器和生物燃料將會變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，像木質(zhì)素纖維素這類結(jié)構(gòu)復(fù)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。可以說，基因工程和細(xì)胞工程是生物工程的基礎(chǔ)，重組DNA 技術(shù)和酶固定化技術(shù)是生物工程兩個最富有特色和潛力的技術(shù)，而發(fā)酵工程與細(xì)胞和組織培養(yǎng)是目前較為成熟和廣泛應(yīng)用的技術(shù)。

2.生物工程專業(yè)學(xué)什么

生物工程專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)微生物學(xué)、生物化學(xué)、化學(xué)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(xì)胞培養(yǎng)與選育、生物技術(shù)與工程等方面的基本訓(xùn)練，具備在生物技術(shù)與工程領(lǐng)域從事設(shè)計、生產(chǎn)、管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)的基本能力。

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

大二主要學(xué)習(xí)生物化學(xué)、物理化學(xué)、微生物學(xué)、化工原理等專業(yè)基礎(chǔ)課程，生物化學(xué)和物理化學(xué)最難，這些課程的實(shí)驗(yàn)課會學(xué)習(xí)一些實(shí)驗(yàn)的基本操作。如果將來考研，生物化學(xué)和微生物學(xué)不管是知識點(diǎn)還是實(shí)驗(yàn)操作，都會用到很多。

進(jìn)入大三會學(xué)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(xué)的課程，主要包括發(fā)酵工程、基因工程、生物反應(yīng)工程、微生物遺傳育種學(xué)、酶工程、生物工程設(shè)備、細(xì)胞工程等。比如主講發(fā)酵設(shè)備、滅菌設(shè)備的生物工程機(jī)械與設(shè)備課程，各種微生物性質(zhì)與特點(diǎn)的微生物學(xué)課程，基因編輯、蛋白質(zhì)工程的分子生物學(xué)課程，和化學(xué)工程較為貼近的生化反應(yīng)工程，比微生物學(xué)更注重產(chǎn)業(yè)化菌株培養(yǎng)的生物工藝學(xué)，著重強(qiáng)調(diào)生物制品分離的分離工程等。這些課程鍛煉學(xué)生的動手能力，涉及一些工廠設(shè)計、細(xì)胞分子水平上的操作等，生物儀器分析課會講授經(jīng)常用到的生物相關(guān)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(shí)驗(yàn)，一般集中上幾天或者幾周，比如微生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)、發(fā)酵工程綜合實(shí)驗(yàn)等等。還有一些綜合類的，如生物產(chǎn)業(yè)前沿、生物產(chǎn)業(yè)典型案例分析、生物信息技術(shù)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(lǐng)域的進(jìn)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(shù)分析課程則是與大數(shù)據(jù)、計算機(jī)相結(jié)合進(jìn)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(xué)分即可，比如發(fā)酵工廠設(shè)計課會講一些發(fā)酵工廠的設(shè)備以及場內(nèi)設(shè)置問題，當(dāng)然這些選修課的設(shè)置也會因?qū)W校而有差異。

3.生物工程專業(yè)有哪些特點(diǎn)

生物工程是一門由化學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、化學(xué)工程和計算機(jī)科學(xué)等相互交叉結(jié)合而成長起來的新興復(fù)合學(xué)科。人口、資源、環(huán)境是21 世紀(jì)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(fēng)險投資，都把生物產(chǎn)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(dāng)今世界和現(xiàn)代高新工程領(lǐng)域最富有活力并優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域之一。在美國，關(guān)于人類基因組的計劃，政府投資達(dá)30 億美元，而私人機(jī)構(gòu)的投入經(jīng)費(fèi)實(shí)際更遠(yuǎn)超30 億美元。生物工程產(chǎn)業(yè)已形成產(chǎn)業(yè)群，在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢，并在許多行業(yè)領(lǐng)域（如醫(yī)藥領(lǐng)域）開始逐步取代傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)而成為規(guī)?；男屡d產(chǎn)品和支柱產(chǎn)業(yè)。

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

本專業(yè)以生物化工為學(xué)科依托，立足生物、化學(xué)和生物工程等基礎(chǔ)課，培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握生物、生物工程的科學(xué)原理，掌握現(xiàn)代生物學(xué)、分子生物學(xué)與基因工程、酶與蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵與代謝工程、生物反應(yīng)工程、生物分離工程以及生物工程設(shè)備等生物化工領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)，具備扎實(shí)的生物科研能力和研發(fā)新型生物資源、高活性生物物質(zhì)的能力，能夠在生物基礎(chǔ)研究以及技術(shù)與工程領(lǐng)域從事設(shè)計、生產(chǎn)，新技術(shù)、新產(chǎn)品研發(fā)等工作。

二、畢業(yè)與就業(yè)

1.關(guān)于考研

本專業(yè)讀研比例很大，想要在本領(lǐng)域有所建樹或從事高級技術(shù)工作必須進(jìn)一步深造。該專業(yè)讀研選擇余地大，可以轉(zhuǎn)向很多相關(guān)領(lǐng)域，如生物、制藥、食品等。如選擇生命科學(xué)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(zhuǎn)向發(fā)酵工程、制藥工程、食品科學(xué)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(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域人才缺口較大，畢業(yè)生可以進(jìn)醫(yī)院、國防、科研機(jī)構(gòu)、學(xué)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(yuǎn)程醫(yī)療、生命健康、醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)品的設(shè)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(lǐng)域可選擇生物公司的銷售部門、質(zhì)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(guān)人才。

三、報考指南

1.報考建議

與信息產(chǎn)業(yè)一樣，生物技術(shù)是高新技術(shù)，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(xué)科更多人的參與。與20 世紀(jì)80 年代普及推廣計算機(jī)知識類似，創(chuàng)辦、整合生物工程(生物技術(shù))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(shè)生物工程專業(yè)的高校達(dá)300 多所，且呈繼續(xù)增長趨勢。同時，全國各級各類學(xué)校普遍在非生物工程專業(yè)中增設(shè)生物工程作為必修或選修公共課。目前，國內(nèi)已經(jīng)有不少此類專業(yè)通過或正在申報工程教育認(rèn)證，各高校在培養(yǎng)方向、課程體系、教學(xué)內(nèi)容等方面各有自身的特色。

國內(nèi)大部分高校開設(shè)的生物工程專業(yè)，一般授予工學(xué)學(xué)位。例如：上海交通大學(xué)的生物工程是一門包含內(nèi)容極廣的工科專業(yè)，師資力量強(qiáng)，硬件設(shè)施良好；浙江大學(xué)的化學(xué)工程與生物工程學(xué)院實(shí)力很強(qiáng)，為我國培育出一批又一批科學(xué)人才；江南大學(xué)的生物工程專業(yè)排在該校其他專業(yè)首位，側(cè)重于發(fā)酵方向；中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的生物工程專業(yè)開設(shè)在食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，偏重于培養(yǎng)具備食品生物工程產(chǎn)業(yè)管理等方面能力的“生物技術(shù)+食品工程”復(fù)合型高級人才。

2.什么樣的學(xué)生適合報考

生物工程屬于工科，側(cè)重生物技術(shù)的應(yīng)用，即生物工程偏實(shí)踐，相對來說科研性較強(qiáng)，因此喜歡動手、善于研究且能耐得住寂寞的學(xué)生更適合一些；從中學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科成績角度來講，生物、物理、化學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí)的同學(xué)適合報考該專業(yè)。報考此專業(yè)的同學(xué)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(lǐng)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(shí)現(xiàn)自己的人生價值。