生物工程是20世紀(jì)70年代初開始興起的一門新興的綜合性應(yīng)用學(xué)科。一般認(rèn)為是以生物學(xué)（特別是其中的分子生物學(xué)、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(jì)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，自覺地操縱遺傳物質(zhì)，定向地改造生物或其功能，短期內(nèi)創(chuàng)造出具有超遠(yuǎn)緣性狀的新物種，再通過合適的生物反應(yīng)器對這類“工程菌”或“工程細(xì)胞株”進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)，以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨(dú)特生理功能一門新興技術(shù)。

生物工程是分子遺傳學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、化學(xué)工程和能源學(xué)等各學(xué)科的結(jié)合，其應(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?；蚬こ毯图?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)是生物工程的兩個(gè)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)技術(shù)是較為成熟和廣泛應(yīng)用的技術(shù)。

一、生物工程研究方向

1、基因工程

是通過特定技術(shù)手段直接操作和改變有機(jī)體遺傳物質(zhì)并表達(dá)出新的性狀，獲得新的生物品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品的學(xué)科。研究內(nèi)容包括：DNA重組、基因編輯、RNA編輯、微生物基因工程、植物基因工程、動(dòng)物基因工程等?；蚬こ虖V泛用于化學(xué)品、藥物（如人生長激素、胰島素、干擾素等）、疫苗等生物制品的生產(chǎn)，以及基因治療、細(xì)胞免疫治療、轉(zhuǎn)基因植物 分子育種、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等領(lǐng)域。

2、酶（蛋白質(zhì)）工程

是通過篩選、改造或從頭設(shè)計(jì)等策略開發(fā)有應(yīng)用價(jià)值的酶（蛋白質(zhì)）生物制品，利用酶的生物催化功能并借助工程手段將相應(yīng)的底物原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)的學(xué)科。研究內(nèi)容包括：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析、構(gòu)效關(guān)系和智能預(yù)測，蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)、改造和定向進(jìn)化，蛋白質(zhì)分離純化、修飾和固定化，酶催化反應(yīng)熱動(dòng)力學(xué)分析、過程設(shè)計(jì)和優(yōu)化調(diào)控等。酶（蛋白質(zhì)）工程不僅廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥、化學(xué)品以及材料等產(chǎn)品的綠色制造，還包括抗體等大分子藥物的篩選和結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及基于人工蛋白的疫苗 開發(fā)、功能分子的高效精準(zhǔn)組裝等領(lǐng)域。

3、代謝工程

是在定量表征活細(xì)胞代謝物的基礎(chǔ)上，利用分子生物學(xué)技術(shù)手段，定向改造和優(yōu)化細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)酶分子及代謝路徑、代謝網(wǎng)絡(luò)，從而提升細(xì)胞性能和高產(chǎn)定制化產(chǎn)品的學(xué)科。研究內(nèi)容主要包括：細(xì)胞代謝及其調(diào)節(jié)方式、生化反應(yīng)質(zhì)量平衡、代謝模型構(gòu)建、代謝通量分析、代謝控制分析、多組學(xué)分析、代謝途徑改造和重構(gòu)、進(jìn)化工程等。代謝工程極大拓展了生物合成的廣度和深度，深化了天然代謝產(chǎn)物在醫(yī)藥、食品、化工等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。

4、生物過程工程

是將生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室研究成果經(jīng)過過程工藝及相關(guān)設(shè)備開發(fā)，高效富集、分離、純化制備目標(biāo)產(chǎn)品，成為工業(yè)生物產(chǎn)品的規(guī)?；苽涔に嚺c技術(shù)的學(xué)科。研究內(nèi)容包括：生物反應(yīng)粗原料的預(yù)處理工藝、生物催化劑（酶及細(xì)胞）的制備工藝、生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和操作工藝、生物化工產(chǎn)品的分離純化和精制工藝、生物工程設(shè)備設(shè)計(jì)及應(yīng)用、以及上述過程的工藝放大理論和集成化技術(shù)。研究對象不僅包括傳統(tǒng)的微生物、動(dòng)植物細(xì)胞，也涵蓋干細(xì)胞、基因改造的各種微生物及動(dòng)植物細(xì)胞。生物過程工程為 生物醫(yī)藥、生物能源、生物化工、食品工業(yè)及環(huán)境廢棄物的資源化利用等行業(yè)領(lǐng)域提供理論與技術(shù)支撐，是生物工程實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重要基礎(chǔ)，服務(wù)于現(xiàn)代人類社會的資源、能源和健康等迫切需求。

5、動(dòng)植物細(xì)胞工程

是以細(xì)胞為對象，應(yīng)用生命科學(xué)理論，借助工程學(xué)原理與技術(shù)，有目的地利用或改造生物遺傳性狀，以獲得特定的細(xì)胞、組織產(chǎn)品或新型物種的學(xué)科。研究對象可以是完整的細(xì)胞、組織、器官、胚胎，也可以是原生質(zhì)體、細(xì)胞核、染色體、細(xì)胞器等。研究內(nèi)容包括：植物組織培養(yǎng)、體外受精動(dòng)物、核移植動(dòng)物、染色體工程、胚胎工程、細(xì)胞融合與單克隆抗體、動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞改造與細(xì)胞工廠、轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器、干細(xì)胞工程、組織修復(fù)與人造器官等。細(xì)胞工程可用于高效生產(chǎn)抗體、疫苗、重 組蛋白藥物、組織工程器官等，助力解決現(xiàn)代人類社會發(fā)展所面臨的醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、資源、環(huán)境、能源等問題。

6、微生物發(fā)酵工程

是采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用單一微生物或微生物組的特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的學(xué)科。微生物工程是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵領(lǐng)域之一，研究內(nèi)容有：微生物菌種的選育、微生物組功能開發(fā)與應(yīng)用、培養(yǎng)基設(shè)計(jì)與滅菌、工藝過程優(yōu)化與放大、產(chǎn)品分離提取，以及生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)與智能控制等方面，為農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、化工、食品及環(huán)保等領(lǐng)域的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

7、合成生物工程

是在解析生物系統(tǒng)組成及其相互關(guān)系與動(dòng)態(tài)變化規(guī)律等基礎(chǔ)上，依托生物信息學(xué)與多組學(xué)技術(shù)，以工程化設(shè)計(jì)的理念，利用計(jì)算模擬和基因操作等技術(shù)，優(yōu)化現(xiàn)有生物體系和定向設(shè)計(jì)合成新生物體（系）。合成生物工程是將計(jì)算生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、分子生物學(xué)、合成化學(xué)等融入工程理念形成的綜合性交叉學(xué)科。研究內(nèi)容包括：多組學(xué)解析與生物信息學(xué)分析、元件工程、基因回路工程、代謝網(wǎng)絡(luò)模擬與重構(gòu)、DNA組裝、底盤工程、基因組合成、微生物組合成等。合成生物工程是生物工程的重要基石支撐和新興方向，為解決健康、能源、糧食、環(huán)境等實(shí)際問題提供了新的解決方案，提升生物產(chǎn)業(yè)核心競爭力。

8、材料生物工程

是以生物化學(xué)工程、材料科學(xué)為支撐，將生物質(zhì)原料通過生物轉(zhuǎn)化或化學(xué)衍生化方式生產(chǎn)材料單體、高分子材料、助劑或生物復(fù)合材料的學(xué)科。研究內(nèi)容包括：面向生物基材料、單體、助劑等制備的酶或菌種的發(fā)現(xiàn)與改造，材料聚合度的精準(zhǔn)控制，無機(jī)有機(jī)復(fù)合材料、分子衍生化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、篩選及功能化平臺構(gòu)筑，生物或化學(xué)高效催化與過程強(qiáng)化技術(shù)、產(chǎn)品性能調(diào)控、制備工藝優(yōu)化與中試放大等。生物材料工程可為碳中和、石化材料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與補(bǔ)充、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)學(xué)應(yīng)用等提供原料和技術(shù)支持。

9、能源生物工程

是采用現(xiàn)代生物工程技術(shù)定向地改造生物體或其功能，以實(shí)現(xiàn)能源的收集、轉(zhuǎn)化、存儲以及能源產(chǎn)品的生產(chǎn)和高效利用的新興學(xué)科。研究內(nèi)容包括：光合生物制造技術(shù)、一碳化合物生物轉(zhuǎn)化、生物能源產(chǎn)品（如乙醇汽油、生物柴油、生物航煤、甲烷、氫氣等）的合成、生物質(zhì)資源的生物利用和高值轉(zhuǎn)化、生物電催化、生物燃料電池等。能源生物工程是生物工程與能源工程的學(xué)科交叉點(diǎn)，為能源綠色轉(zhuǎn)型提供基于生物工程的技術(shù)方法、工藝路線和工程化方案，是實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、完成碳達(dá)峰 與碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵支撐學(xué)科。

10、環(huán)境生物工程

是利用天然生物資源和采用現(xiàn)代生物技術(shù)解決環(huán)境工程與廢棄物資源化再利用問題的學(xué)科。主要研究內(nèi)容包括：資源與環(huán)境生物的設(shè)計(jì)與改造、污染環(huán)境生物修復(fù)、廢棄物的生物轉(zhuǎn)化與高效循環(huán)利用等。環(huán)境生物工程瞄準(zhǔn)生物資源的高效與可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境安全的重大需求，為實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、可持續(xù)型社會提供理論和技術(shù)支持。

11、醫(yī)藥生物工程

是結(jié)合工程學(xué)、信息學(xué)和生物技術(shù)手段，致力于防病、治病和健康的新興學(xué)科。研究內(nèi)容包括：大分子藥物、小分子藥物等合成途徑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程強(qiáng)化、高效分離純化、活性評價(jià)及藥物規(guī)范化質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究，安全、健康、生物相容性好的生物醫(yī)藥材料制品開發(fā)、功能研究和高效制備，高端疫苗、生物診斷試劑等創(chuàng)新藥的研究、開發(fā)和制備。生物醫(yī)藥工程將推動(dòng)生物、健康產(chǎn)業(yè)和醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展。

二、生物工程考試科目

1、思想政治理論

主要考查馬克思主義基本原理、毛澤東思想、中國特色社會主義理論體系、時(shí)事政治等內(nèi)容。

2、英語一

重點(diǎn)考查考生的英語語言綜合運(yùn)用能力，包括詞匯、語法、閱讀理解、寫作等方面。

3、數(shù)學(xué)二

主要涉及高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識，適用于工學(xué)類專業(yè)。

4、專業(yè)課

具體考試內(nèi)容因院校而異，以院校發(fā)布的簡章及目錄、大綱為準(zhǔn)。常見科目包括生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物工程原理等。

三、生物工程開設(shè)院校

1、生物工程學(xué)科評估結(jié)果

2、生物工程報(bào)考院校推薦

四、生物工程培養(yǎng)目標(biāo)

具備較強(qiáng)的思想政治素養(yǎng)。了解現(xiàn)代生命科學(xué)及相關(guān)工程科 學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，具有一定創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)精神，具有從事生物工程方 面的科學(xué)研究和解決實(shí)際工藝與工程技術(shù)問題的能力；能夠從事新技術(shù)與新 產(chǎn)品研發(fā)，可勝任生物工程相關(guān)企事業(yè)單位的專業(yè)性和管理類工作，也可進(jìn) 一步攻讀相關(guān)學(xué)科的博士學(xué)位。