生化工程,也称为生物化学工程或生物化工,是一门应用化学工程的原理和方法来研究和开发生物技术的工程学科。它主要关注将生物技术的实验室研究成果转化为实际应用的过程,包括生物材料、生物制品和生物能源等的生产和开发。
生化工程涵盖了多个领域,包括:
发酵工程:
利用微生物在特定条件下进行发酵,生产有用的产品,如酒精、抗生素等。
动植物细胞培养:
在控制条件下大规模培养动植物细胞,以生产药物、酶等生物制品。
酶工程:
研究和改造酶的性质,以提高其催化效率和应用范围。
生化反应工程:
设计和优化生物化学反应过程,以提高产率和产品质量。
生物分离工程 (下游工程):涉及产品从发酵液或其他生物系统中分离和纯化的过程。
生物功能元件:
如酶电极等,用于生物传感器和生物电子学等领域。
生物过程中的控制和优化:
利用自动化和控制技术,提高生物系统的生产效率和稳定性。
生化工程的目标是通过改变生物体的遗传构造、代谢途径和环境条件等手段,实现对化学物质的生产、清除、转化和改良等工作,旨在开发和应用生物技术解决环境、能源、食品、医药等领域的问题。
生化工程不仅是生物技术与化学工程相结合的交叉学科,也是生物技术产业化的关键,广泛应用于石油工业、食品、制药、废水处理等多个领域。
综上所述,生化工程是一门综合性的应用科学,旨在通过工程手段实现生物技术的工业化生产和应用,推动科学技术的发展和社会经济的进步。