生物工程：微觀世界的探險(xiǎn)家

代餐面包

本文主角：生物工程

專(zhuān)業(yè)類(lèi)別：生物工程類(lèi)

適合人群：熱愛(ài)生命科學(xué)，對(duì)微觀世界感興趣；喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，具有一定的化學(xué)基礎(chǔ)的同學(xué)

生物三子，打開(kāi)生物學(xué)魔盒的鑰匙

要理解什么是生物工程，可以從它和生物科學(xué)、生物技術(shù)之間的關(guān)系說(shuō)起。三者可以看作是從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究的上游、中游和下游的關(guān)系。

生物科學(xué)的研究重點(diǎn)在于探索自然的規(guī)律，揭示生命的本質(zhì)和奧秘，是自然科學(xué)最基礎(chǔ)的學(xué)科之一；生物技術(shù)是利用生物科學(xué)揭示的規(guī)律、機(jī)制和途徑去創(chuàng)造利用生物、改造生物的手段和技術(shù)，如我們常提到的轉(zhuǎn)基因技術(shù)、分子育種技術(shù)、器官移植技術(shù)、發(fā)酵技術(shù)、生物制藥等都是在生物技術(shù)所揭示的生物基本規(guī)律和生命本質(zhì)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出來(lái)的；而生物工程則是研究如何把這些技術(shù)通過(guò)工藝、工程的設(shè)計(jì)，使之實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、商品化，以供人類(lèi)使用。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，生物工程是相對(duì)生物技術(shù)而言的，偏重工科。生物技術(shù)做上游，就是理論的問(wèn)題；而生物工程做下游，就是工業(yè)規(guī)模的生物技術(shù)應(yīng)用。生物科學(xué)、生物技術(shù)、生物工程共同組成生物學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)。那么，生物工程專(zhuān)業(yè)具體學(xué)些什么呢，下面讓我來(lái)為大家詳細(xì)介紹這個(gè)專(zhuān)業(yè)吧。

剛開(kāi)始，我以為生物工程專(zhuān)業(yè)不學(xué)生物

生物工程其實(shí)距離我們并不遙遠(yuǎn)，這幾年我們常聽(tīng)到的新冠、核酸、疫苗、抗原等都與生物工程專(zhuān)業(yè)有關(guān)。比如研究分析病毒的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)的病毒學(xué)，對(duì)核酸進(jìn)行轉(zhuǎn)錄翻譯的分子生物學(xué)，與疫苗制備、抗體抗原相關(guān)的免疫學(xué)……都是生物工程的專(zhuān)業(yè)課。

剛上大一時(shí)，我們都很困惑，因?yàn)樯锕こ虒?zhuān)業(yè)不學(xué)生物知識(shí)，而是清一色的化學(xué)、數(shù)學(xué)和物理課程。直到大二上學(xué)期，我們才開(kāi)始學(xué)習(xí)生物化學(xué)，這是第一門(mén)和生物學(xué)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課。而且生物工程專(zhuān)業(yè)和我們高中所學(xué)的生物課并不完全一樣，我記得我高中時(shí)學(xué)了分子與細(xì)胞、遺傳與變異、穩(wěn)態(tài)與環(huán)境這幾門(mén)必修課和兩門(mén)生物技術(shù)選修課。而到了大學(xué)，學(xué)的大部分是高中生物的選修部分，比如PCR擴(kuò)增、發(fā)酵工程、酶工程等。

大一大二，除了數(shù)學(xué)、物理、英語(yǔ)、思政等公共課程，我們還學(xué)習(xí)了生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。這些課主要教授的是微觀理論知識(shí)，如細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、細(xì)菌的形態(tài)、DNA的復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯。到了大三，我們開(kāi)始慢慢接觸生物學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)課，包括前面提到的分子生物學(xué)、免疫學(xué)、病毒學(xué)，還有遺傳學(xué)、基因工程，等等。我們還會(huì)學(xué)習(xí)頗具工程特色的專(zhuān)業(yè)課程，比如設(shè)計(jì)精餾塔、發(fā)酵罐等。

學(xué)長(zhǎng)在此友情提醒，大一的各類(lèi)數(shù)理化課程，還多是以理解為主，等到了大二、大三的一些生物專(zhuān)業(yè)課如分子生物學(xué)、免疫學(xué)等則需要在理解的基礎(chǔ)上多加記憶，另外，還要在平時(shí)注重積累，不然期末考試復(fù)習(xí)會(huì)很痛苦。另外，建議大家多去參加一些與生物化工相關(guān)的科研啟蒙比賽，如萌芽杯、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，通過(guò)比賽，能夠更好地認(rèn)識(shí)和了解生物工程專(zhuān)業(yè)的某一個(gè)具體研究方向，激發(fā)興趣點(diǎn)，這對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)會(huì)有很大幫助，也便于為今后的科學(xué)研究確定方向。

同學(xué)，你喝過(guò)巧克力味的啤酒嗎

所有生物學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都會(huì)學(xué)一門(mén)叫作生物化學(xué)的專(zhuān)業(yè)課，那是一門(mén)讓人又愛(ài)又恨的課程。生物化學(xué)分成靜態(tài)生物化學(xué)和動(dòng)態(tài)生物化學(xué)兩個(gè)部分。動(dòng)態(tài)生物化學(xué)中有一個(gè)章節(jié)叫糖代謝，糖代謝中的一個(gè)重要代謝環(huán)節(jié)叫三羧酸循環(huán)。在高中，我們只是知道丙酮酸有氧代謝最終生成水和二氧化碳。但是到了大學(xué)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這其中還有許多轉(zhuǎn)換過(guò)程，涉及了許多的酶和中間產(chǎn)物，如草酰乙酸、檸檬酸等各種有趣的反應(yīng)物和神奇的能量衡算。幾經(jīng)波折卻命中注定的代謝結(jié)果，讓我見(jiàn)證了生物學(xué)的神奇之處。

我們學(xué)校的生物工程專(zhuān)業(yè)還有大量的實(shí)驗(yàn)課程，比如微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。第一次做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，我的大腦不自覺(jué)地浮現(xiàn)出高中生物課本上的滅菌操作——如何倒平板、如何稀釋涂布、如何劃線……然后自己一步一步地去操作，培養(yǎng)自己篩選的細(xì)菌，看著自己接種的細(xì)菌長(zhǎng)出獨(dú)立的菌落真是一種奇妙的感覺(jué)。

做顯微鏡實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的霉菌孢子

除了實(shí)驗(yàn)，我們還自己釀啤酒喝。大二的春季學(xué)期結(jié)束之后，我們有一門(mén)小學(xué)期課程叫作仿真生產(chǎn)實(shí)習(xí)。這門(mén)課主要分成兩部分，一是在電腦上的仿真平臺(tái)學(xué)習(xí)啤酒釀造的流程，二是去學(xué)校的啤酒釀造車(chē)間親自動(dòng)手釀造啤酒。我們從稱(chēng)量麥芽原料開(kāi)始，仔細(xì)操控每一個(gè)流程，設(shè)置溫度時(shí)間，調(diào)整啤酒風(fēng)味。啤酒釀好之后，老師會(huì)邀請(qǐng)我們一同品嘗，我還喝到了巧克力味道的啤酒，真爽！

記得我們有一次講座，老師給我們介紹了許多生物工程的前沿科學(xué)。我印象比較深的是老師說(shuō)可以利用DNA來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，目前的研究甚至可以把敦煌壁畫(huà)存儲(chǔ)到DNA序列中；還有近期被新華社報(bào)道的由浙江大學(xué)、大連工業(yè)大學(xué)通過(guò)干細(xì)胞分離、工廠化培養(yǎng)與組織化構(gòu)建技術(shù)生產(chǎn)出的大黃魚(yú)組織仿真魚(yú)排，都屬于生物工程在生活中的妙用。

生物工程，“坑”也不“坑”

網(wǎng)上經(jīng)常說(shuō)“生化環(huán)材”四大天坑，而生物科學(xué)不幸居于榜首，我覺(jué)得主要的原因是生物科學(xué)的研究范圍廣而不精，學(xué)歷內(nèi)卷現(xiàn)象十分嚴(yán)重，本科畢業(yè)的同學(xué)不像其他專(zhuān)業(yè)的那樣容易找到一份輕松體面的工作，而是進(jìn)入一些技術(shù)含量不高、薪資水平低于預(yù)期的崗位，最后只能通過(guò)深造來(lái)選擇更好的就業(yè)方向，學(xué)校為此做出了許多努力。近幾年，我校生物工程專(zhuān)業(yè)的保研率持續(xù)走高。在大二時(shí)，會(huì)選拔優(yōu)秀人才組建工程實(shí)驗(yàn)班，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)班的同學(xué)只要符合保研的基本要求，就可以留在學(xué)校繼續(xù)完成研究生階段的學(xué)習(xí)，也可以提前一年進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做科研。除了生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，學(xué)校還在宏德書(shū)院開(kāi)設(shè)了一個(gè)生物工程高精尖班，保研率在30%左右，這個(gè)班級(jí)的同學(xué)在拿到保研資格后，還可以申請(qǐng)到自己喜歡的學(xué)校讀研。

在生物工程專(zhuān)業(yè)，如果你想讀研，研究方向還是很多的。比如前段時(shí)間參加國(guó)務(wù)院疫情防控發(fā)布會(huì)的童貽剛老師就是我校生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的院長(zhǎng)，他是研究生物安全的，包括病毒、流感等各種傳染病的防治；有的老師是研究生物醫(yī)用材料的，比如凝血酶、明膠、膠原、纖維蛋白、纖維素、多聚糖（如淀粉、殼聚糖）等，產(chǎn)品形式包括海綿、粉末、膠、紗片等；有的老師是研究生物化工的，比如生物基橡膠、生物基涂料……其實(shí)生物工程專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用還是很廣泛的。

總的來(lái)說(shuō)，生物工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生想找到一份不錯(cuò)的工作需要比較高的學(xué)歷，要想在生物科學(xué)領(lǐng)域取得成就，需要你靜下心、耐住性子鉆研，畢竟科研成果的取得不是一蹴而就的，而是日積月累、水滴石穿的結(jié)果。

對(duì)于真心熱愛(ài)生物，并且希望在生物領(lǐng)域深造的同學(xué)來(lái)說(shuō)，北京化工大學(xué)絕對(duì)是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。歡迎各位對(duì)生物領(lǐng)域感興趣的學(xué)弟學(xué)妹來(lái)到北京化工大學(xué)學(xué)習(xí)。