生物工程概论结课论文

生物工程概论结课论文--崔成成化工B092一、课程简要内容。

1.本课程先从绪论开始，向我们介绍了生物工程与生物技术的含义，即指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合来改造或者重新设计细胞的遗传特性，培育出新的品种；以工业规模利用现有生物体系、生物化学过程来制造工业产品。

换句话说，就是将活的生物体、生物体系或生命过程产业化的过程。

然后介绍了生物技术的产生及其发展史，大体分为：传统生物技术、近代生物技术和现代生物技术。

从生物技术的发展看出，在以生命科学为主要科学的今天，生物技术已经从人们最基本的衣、食、住、行，影响到人们的生活生产，乃至于人类对自身身体奥秘的探索。

总之，生物技术影响到各行各业，跃居为21世纪最热门的领域之一。

2.课程第二部分开始详细介绍生物工程的五大基本内容，即基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程。

同时也指出是生物技术的六大特征：高效益，高智力，高投入，高竞争，高风险，高势能。

(1).基因工程基因工程是20世纪70年代以后兴起的一门新兴技术。

所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。

是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。

它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA 分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。

以上可以看出基因工程的实施至少四个必要条件：目的基因、工具酶、载体、受体细胞。

现阶段基因工程主要应用于农牧业，食品工业。

如转基因鱼，转基因牛，转鱼抗寒基因的番茄等；环境保护，基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。

利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物；医学。

基因工程药品的生产，基因工程胰岛素，基因工程干扰素等。

(2).细胞工程细胞工程是指在细胞水平上对生物体进行遗传操作的技术，通过离体培养、细胞核移植、细胞融合等技术，使生物的某些特征向人们需要的方向改变，或者快速繁育动植物优良个体，或者让细胞作为一种生物反应器，大量培养进行工厂化生产人类所需要的某些药物。

根据细胞的来源不同，细胞工程主要分为植物细胞工程和动物细胞工程。

细胞工程包括动植物细胞的体外培养技术，细胞融合技术（细胞杂交技术），细胞器移植技术以及克隆体技术和干细胞技术等。

细胞工程现在主要应用于粮食与蔬菜生产，园林花卉，临床医学与药物，繁育优良品种等。

(3).发酵工程发酵工程是指利用微生物的特定性状，通过现代工程技术，在发酵罐中生产有用物质的一种技术系统。

发酵工程是化学工程与生物工程技术相结合的产物，它将微生物学、生物化学、化学工程学等学科的基本原理和技术有机地结合在一起，利用微生物进行规模化生产，是生产加工与生物制造实现产业化的核心技术。

发酵工程经过农产手工加工，近代发酵工程，现代发酵工程三个阶段。

由于相比传统化学工程，发酵工程主要以再生资源为原料，反应条件温和，多为常温，常压，能耗低，选择性好，效率高，环境污染较小，投资较小，能生产目前用化学方法不能生产或生产较困难的性能优异的产品。

因此广泛应用于医药、食品、化工、轻工、纺织、冶金、农业、能源和环保等诸多领域，并已经形成了完整的现代发酵工业体系。

(4).酶工程酶工程，一般的说，是把酶生产出来，做成制剂（简称酶制剂），并把它用于人类生产、科研和生活的各个方面。

就总体来讲，酶工程的基本内容可归为六大板块：酶制剂的生产；现成酶的功能优化和新催化活性的发掘；新型酶催化剂的研究和开发；酶在非水介质中的催化反应；酶反应器的研发；各种形式的酶催化剂的应用技术的开发研究。

从生物技术来讲主要包括酶的固定化技术，细胞固定化技术，酶的修饰改造技术及酶反应器的设计技术。

目前酶工程技术主要应用于食品加工，轻化工业，医药学，能源开发等。

(5).蛋白质工程蛋白质工程是指在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学，计算机辅助设计和蛋白质化学等诸多学科的基础知识，通过对基因的人工定向改造等手段，从而达到对蛋白质进行修饰、改造、拼接，以产生能够满足人类需要的新型蛋白质的技术。

蛋白质工程汇集了当代分子生物学等学科的一些前沿领域的最新成就，它把核酸与蛋白质结合、蛋白质空间结构与生物功能结合起来研究。

蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推进到崭新的时代，为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用开拓了诱人的前景。

蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时期。

3.课程第三部分向我们具体介绍了生物技术与农业、食品、环境保护、能源及海洋生物开发的应用。

通过对这些具体应用的介绍，加深我们对生物技术的认识，同时也让我们了解到生物技术在各行各业的发展前景。

例如利用生物技术培育许多抗逆性强的粮食，经济作物的优良品质等。

二、生物工程学习：生物工程是一门用来解决生活中实际问题的学科，是一门交叉型、复合型学科，以培养应用性、产业化人才为主。

而在进行生物过程应用和开发时，成本是必须考虑的重要因素，要最大限度的降低成本费用和提高生产利润。

为了达到以上目的，归纳为三个核心问题：第一个是发现和发展新产品或技术应用；第二是发展集成化的产品加工工艺；第三是设计和模拟新型的改进的工艺过程。

这就提出了复合型人才好推进可持续发展的人才的要求，既具有本专业的基础知识，同时又熟练掌握和应用一门外语和计算机知识；既在能力方面有高水平，又在素质方面有高要求，要求有远大的理想、目标和良好的心理素质。

三、生物工程感受：人们利用其他学科冶炼金属，但低品位矿却成为一个影响经济效应的重大问题；以牺牲环境为代价换来的工业发展,如今我们也已认识到了问题的严峻性。

这些成就背后隐藏的矛盾，都可以利用生物工程来弥补。

如在低品位矿中，若加入经过基因改造的工程菌，则可将金属富集，不会造成资源的浪费亦不会引起环境污染。

再者，工业发展带来的温室效应、石油泄漏等一系列令人堪忧的国际问题也能够得到很大的缓解。

生物工程的四大支柱：基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程，无时无刻不影响着人们的生活。

普及至医药、农业、食品、能源、环境等各个领域，解决了人类发展的许多问题，尤为突出的都是对于疾病的预防、检测和治疗和工业化生产的影响。

相比过去，生物工程现在更侧重解决人体已有的一些问题，在此方面投入了更多的精力。

无论是抗生素的大量生产、器官再生还是胚胎移植技术，在各方面都为人类带来了福音。

多年来，人类的研究领域一直局限在陆地，其实占地球表面面积70%的海洋有大量的生物资源未被人类认识和开发利用。

可是，随着陆地资源的日益匮乏，海洋这以广阔的领域已引起各国的重视。

如最近中日在钓鱼岛这一问题上的争执，确实是个政治问题，但也有关相关海域的资源问题。

说明各国已经对海洋生物工程投入了资金与技术进行开发。

预计到下世纪，海洋生物资源的利用将呈现一片新的局面。

虽然中学时就听说了生物工程，现在也接触生物工程近两个月，使我对生物工程有了深入认识和进一步的了解，但这远远不够，我还需要不断的学习，不仅在理论上，更是在技术上，使自己对生物工程的掌握不仅在书本上，更要在实际中运用它，利用它创造更大的社会价值。

四、感兴趣的方向酶作为一种生物催化剂，已广泛地应用于轻工业的各个生产领域。

近几十年来，随着酶工程不断的技术性突破，在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。

1.食品加工中的应用酶在食品工业中最大的用途是淀粉加工，其次是乳品加工、果汁加工、酶工程烘烤食品及啤酒发酵。

与之有关的各种酶如淀粉酶、葡萄糖异构酶、乳糖酶、凝乳酶、蛋白酶等占酶制剂市场的一半以上。

目前，帮助和促进食物消化的酶成为食品市场发展的主要方向，包括促进蛋白质消化的酶（菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶等），促进纤维素消化的酶（纤维素酶、聚糖酶等），促进乳糖消化的酶（乳糖酶）和促进脂肪消化的酶（脂肪酶、酯酶）等。

2.轻化工业中的应用酶工程在轻化工业中的用途主要包括：洗涤剂制造（增强去垢能力）、毛皮工业、明胶制造、胶原纤维制造（粘接剂）牙膏和化妆品的生产、造纸、感光材料生产、废水废物处理和饲料加工等。

3.医药上的应用重组DNA技术促进了各种有医疗价值的酶的大规模生产。

用于临床的各类酶品种逐渐增加。

酶除了用作常规治疗外，还可作为医学工程的某些组成部分而发挥医疗作用。

如在体外循环装置中，利用酶清除血液废物，防止血栓形成和体内酶控药物释放系统等。

另外，酶作为临床体外检测试剂，可以快速、灵敏、准确地测定体内某些代谢产物，也将是酶在医疗上一个重要的应用。

4.能源开发上的应用在全世界开发新型能源的大趋势下，利用微生物或酶工程技术从生物体中生产燃料也是人们正在探寻的一条新路。

例如，利用植物、农作物、林业产物废物中的纤维素、半纤维素、木质素、淀粉等原料，制造氢、甲烷等气体燃料以及乙醇和甲醇等液体燃料。

另外，在石油资源的开发中，利用微生物作为石油勘探、二次采油、石油精炼等手段也是近年来国内外普遍关注的课题。

5.环境工程上的应用在科学技术高度发展的同时，环境净化尤其是工业废水和生活污水的净化，作为保护自然的一项措施，具有十分重要的意义。

在现有的废水净化方法中，生物净化常常是成本最低而最可行的。

酶工程食品微生物的新陈代谢过程，可以利用废水中的某些有机物质作为所需的营养来源。

因此利用微生物体中酶的作用，可以将废水中的有机物质转变成可利用的小分子物质，同时达到净化废水的目的。

人们利用基因工程技术创造高效菌种，并利用固定化活微生物细胞等方法，在废水处理及环境保护工作中取得了显著的成效。

另外，生物传感器的出现为环境监测的连续化和自动化提供了可能，降低了环境监测的成本，加强了环境监督的力度。