生物工程是一门综合性的应用科学,它结合了生物学、化学、工程学等多个领域的知识和技术,通过改造或重新创造生物体的遗传物质、培育新品种、利用生物体系进行工业规模生产等手段,来解决人类面临的各种问题。生物工程的主要内容包括以下几个方面:
遗传工程(基因工程)
通过人工转移和重组DNA分子,增加生物体的基因种类,创造新的遗传物质。
应用包括:抗虫棉、基因工程胰岛素的生产等。
细胞工程
利用细胞生物学和分子生物学原理,进行细胞水平的遗传操作和大规模细胞培养。
应用包括:细胞融合产生新的物种或品系、单克隆抗体的生产、无性繁殖和克隆动物等。
微生物工程(发酵工程)
利用微生物的特定功能,进行工业生产,生产有用的产品。
应用包括:抗生素、酶制剂、生物燃料等的生产。
酶工程(生化工程)
利用酶的催化功能,借助生物反应装置生产人类所需产品。
生物反应器工程
创造良好的生长与繁殖条件,对“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模培养。
新兴技术
包括蛋白质工程、生物电子工程、光激活制癌、癌苗、发酵技术等。
生物工程的应用领域非常广泛,包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料等,对社会政治、经济、军事和生活等方面产生深远影响。随着系统生物学与合成生物学的快速发展,生物工程领域也在不断创新,推动产业化变革