生物工程是20世紀70年代初開始興起的一門新興的綜合性應用學科。一般認為是以生物學（特別是其中的分子生物學、微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學）的理論和技術為基礎，結合化工、機械、電子計算機等現(xiàn)代工程技術，充分運用分子生物學的最新成就，自覺地操縱遺傳物質，定向地改造生物或其功能，短期內創(chuàng)造出具有超遠緣性狀的新物種，再通過合適的生物反應器對這類“工程菌”或“工程細胞株”進行大規(guī)模的培養(yǎng)，以生產大量有用代謝產物或發(fā)揮它們獨特生理功能一門新興技術。

生物工程是分子遺傳學、微生物學、細胞生物學、生物化學、化學工程和能源學等各學科的結合，其應用范圍十分廣泛，包括醫(yī)藥、食品、農林、園藝、化工、冶金、采油、發(fā)酵罐新技術和新底物的環(huán)保等方面?；蚬こ毯图毎こ淌巧锕こ痰幕A，重組DNA 技術和酶固定化技術是生物工程的兩個最富有特色和潛力的技術，而發(fā)酵工程與細胞和組織培養(yǎng)技術是較為成熟和廣泛應用的技術。

一、生物工程研究方向

1、基因工程

是通過特定技術手段直接操作和改變有機體遺傳物質并表達出新的性狀，獲得新的生物品種、生產新產品的學科。研究內容包括：DNA重組、基因編輯、RNA編輯、微生物基因工程、植物基因工程、動物基因工程等?；蚬こ虖V泛用于化學品、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，以及基因治療、細胞免疫治療、轉基因植物 分子育種、轉基因動物等領域。

2、酶（蛋白質）工程

是通過篩選、改造或從頭設計等策略開發(fā)有應用價值的酶（蛋白質）生物制品，利用酶的生物催化功能并借助工程手段將相應的底物原料轉化成有用物質的學科。研究內容包括：蛋白質結構解析、構效關系和智能預測，蛋白質分子設計、改造和定向進化，蛋白質分離純化、修飾和固定化，酶催化反應熱動力學分析、過程設計和優(yōu)化調控等。酶（蛋白質）工程不僅廣泛應用于醫(yī)藥、食品、農藥、化學品以及材料等產品的綠色制造，還包括抗體等大分子藥物的篩選和結構優(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組裝等領域。

3、代謝工程

是在定量表征活細胞代謝物的基礎上，利用分子生物學技術手段，定向改造和優(yōu)化細胞內相應酶分子及代謝路徑、代謝網(wǎng)絡，從而提升細胞性能和高產定制化產品的學科。研究內容主要包括：細胞代謝及其調節(jié)方式、生化反應質量平衡、代謝模型構建、代謝通量分析、代謝控制分析、多組學分析、代謝途徑改造和重構、進化工程等。代謝工程極大拓展了生物合成的廣度和深度，深化了天然代謝產物在醫(yī)藥、食品、化工等相關領域的應用。

4、生物過程工程

是將生物技術的實驗室研究成果經過過程工藝及相關設備開發(fā)，高效富集、分離、純化制備目標產品，成為工業(yè)生物產品的規(guī)?；苽涔に嚺c技術的學科。研究內容包括：生物反應粗原料的預處理工藝、生物催化劑（酶及細胞）的制備工藝、生物反應器的設計和操作工藝、生物化工產品的分離純化和精制工藝、生物工程設備設計及應用、以及上述過程的工藝放大理論和集成化技術。研究對象不僅包括傳統(tǒng)的微生物、動植物細胞，也涵蓋干細胞、基因改造的各種微生物及動植物細胞。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)領域提供理論與技術支撐，是生物工程實現(xiàn)產業(yè)化的重要基礎，服務于現(xiàn)代人類社會的資源、能源和健康等迫切需求。

5、動植物細胞工程

是以細胞為對象，應用生命科學理論，借助工程學原理與技術，有目的地利用或改造生物遺傳性狀，以獲得特定的細胞、組織產品或新型物種的學科。研究對象可以是完整的細胞、組織、器官、胚胎，也可以是原生質體、細胞核、染色體、細胞器等。研究內容包括：植物組織培養(yǎng)、體外受精動物、核移植動物、染色體工程、胚胎工程、細胞融合與單克隆抗體、動植物細胞培養(yǎng)、細胞改造與細胞工廠、轉基因生物反應器、干細胞工程、組織修復與人造器官等。細胞工程可用于高效生產抗體、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)代工程技術手段，利用單一微生物或微生物組的特定功能，為人類生產有用的產品，或直接把微生物應用于工業(yè)生產過程的學科。微生物工程是生物技術產業(yè)化的關鍵領域之一，研究內容有：微生物菌種的選育、微生物組功能開發(fā)與應用、培養(yǎng)基設計與滅菌、工藝過程優(yōu)化與放大、產品分離提取，以及生物反應器設計與智能控制等方面，為農業(yè)、醫(yī)藥、化工、食品及環(huán)保等領域的發(fā)展提供強有力的技術支撐。

7、合成生物工程

是在解析生物系統(tǒng)組成及其相互關系與動態(tài)變化規(guī)律等基礎上，依托生物信息學與多組學技術，以工程化設計的理念，利用計算模擬和基因操作等技術，優(yōu)化現(xiàn)有生物體系和定向設計合成新生物體（系）。合成生物工程是將計算生物學、系統(tǒng)生物學、分子生物學、合成化學等融入工程理念形成的綜合性交叉學科。研究內容包括：多組學解析與生物信息學分析、元件工程、基因回路工程、代謝網(wǎng)絡模擬與重構、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)境等實際問題提供了新的解決方案，提升生物產業(yè)核心競爭力。

8、材料生物工程

是以生物化學工程、材料科學為支撐，將生物質原料通過生物轉化或化學衍生化方式生產材料單體、高分子材料、助劑或生物復合材料的學科。研究內容包括：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，材料聚合度的精準控制，無機有機復合材料、分子衍生化結構設計、篩選及功能化平臺構筑，生物或化學高效催化與過程強化技術、產品性能調控、制備工藝優(yōu)化與中試放大等。生物材料工程可為碳中和、石化材料產業(yè)結構調整與補充、環(huán)境保護、醫(yī)學應用等提供原料和技術支持。

9、能源生物工程

是采用現(xiàn)代生物工程技術定向地改造生物體或其功能，以實現(xiàn)能源的收集、轉化、存儲以及能源產品的生產和高效利用的新興學科。研究內容包括：光合生物制造技術、一碳化合物生物轉化、生物能源產品（如乙醇汽油、生物柴油、生物航煤、甲烷、氫氣等）的合成、生物質資源的生物利用和高值轉化、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科交叉點，為能源綠色轉型提供基于生物工程的技術方法、工藝路線和工程化方案，是實現(xiàn)社會經濟可持續(xù)發(fā)展、完成碳達峰 與碳中和目標的關鍵支撐學科。

10、環(huán)境生物工程

是利用天然生物資源和采用現(xiàn)代生物技術解決環(huán)境工程與廢棄物資源化再利用問題的學科。主要研究內容包括：資源與環(huán)境生物的設計與改造、污染環(huán)境生物修復、廢棄物的生物轉化與高效循環(huán)利用等。環(huán)境生物工程瞄準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，為實現(xiàn)綠色環(huán)保、可持續(xù)型社會提供理論和技術支持。

11、醫(yī)藥生物工程

是結合工程學、信息學和生物技術手段，致力于防病、治病和健康的新興學科。研究內容包括：大分子藥物、小分子藥物等合成途徑設計、生產過程強化、高效分離純化、活性評價及藥物規(guī)范化質量標準研究，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)藥工程將推動生物、健康產業(yè)和醫(yī)學研究的發(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、時事政治等內容。

2、英語一

重點考查考生的英語語言綜合運用能力，包括詞匯、語法、閱讀理解、寫作等方面。

3、數(shù)學二

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

4、專業(yè)課

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

三、生物工程開設院校

1、生物工程學科評估結果

2、生物工程報考院校推薦

四、生物工程培養(yǎng)目標

具備較強的思想政治素養(yǎng)。了解現(xiàn)代生命科學及相關工程科 學的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，具有一定創(chuàng)新能力和團隊精神，具有從事生物工程方 面的科學研究和解決實際工藝與工程技術問題的能力；能夠從事新技術與新 產品研發(fā)，可勝任生物工程相關企事業(yè)單位的專業(yè)性和管理類工作，也可進 一步攻讀相關學科的博士學位。