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美国研究会:生物工程专业解读(一)

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古代虽有环保意识或行动,但到20世纪中叶才开展大规模、系统、科学的环境工程研究。 污染、废水、固体废弃物、噪声污染等的迫切需求导致了个体治理技术的大发展,环境工程才刚刚开始成为一门独立的学科。

进入21世纪后,虽然科技的发展让生活更加丰富,但气候异常、人类对长寿和健康的追求等因素,开始对生物科技食品、医疗器械、药物开发、农业生物科技等提出需求。 生物工程(Biological Engineering)开始蓬勃发展。 展望未来,生物科技产业依然炙手可热,因为人类对美好生活和环境的追求永远不会停止。

那么到底什么是生物工程呢? 生物工程是一个跨学科领域,专注于应用工程原理来分析生物系统和改善人类生活。 它结合了生物学、化学、物理学、计算、医学、药学、化学工程、材料、电子学、光电子学和微机电技术,其应用包括操纵基因和蛋白质的研究,如人工胰岛素、生长激素、新型疫苗、药物和基因治疗等。

美国的生物工程专业大多将生物技术的触角伸向农业或食品工业英语培训,开发新型农业生产加工植物学英语,研究食品的生产、加工、包装、运输或食品安全,所以大多数专业的名字都是农业和生物工程(Agricultural and Biological Engineering)或食品、农业和生物工程(Food, Agricultural and Biological Engineering)。

Bioengineering与另一个生物技术专业Biomedical Engineering或Bioengineering相关,也容易混淆。 事实上,有些研究或课程是重叠的,但生物医学工程的重点是“医学”而不是“事物”,即应用生物和工程技术开发用于诊断和治疗的新型医疗设备,以及作为模拟生理系统。

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生物技术专业的基础课程包括生物学、微生物学、植物生理学、动物生理学、普通化学、有机化学植物学英语,核心课程包括生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物技术等。

微生物学是研究各种微小生物体形态结构的学科,如细菌、真菌、病毒等英语,涵盖生理代谢、遗传变异、生态分布美国研究会:生物工程专业解读(一),应用于工业发酵、医疗卫生、医药卫生等领域。生物工程。 细胞生物学是研究细胞、细胞内细胞器和细胞间通讯通路等各种生理现象的学科。 分子生物学侧重于分子水平的研究,例如了解细胞内不同系统之间的相互作用,包括DNA、RNA和蛋白质生物合成之间的关系,以及了解它们的相互作用是如何被控制的。 规定。

生物工程专业的研究领域一般包括生物工程、环境工程、食品与生物加工工程、工业生物技术、精准农业等。

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生物工程的主要课题包括分子生物工程、核酸工程应用、微生物燃料电池、能源系统工程等。分子生物工程开发用于检测病原体、毒素和临床相关标记物的生物传感器和微流体。 传感器的应用将涉及临床诊断、食品安全、环境保护或生物安全。

其中,微流控芯片是生物芯片的一种,将生物、化学、医学分析过程中的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成在一块微米级的芯片中植物学英语,类似于缩小检测实验。 能够自动完成分析全过程的实验室,是近年来国内外各产业界和学术界争相投入的新兴研究领域。

核酸工程应用将工程整合到纳米材料中并实现应用,主题包括药物输送、分子传感、无细胞蛋白质生产、蛋白质工程和基于纳米粒子的光电设备。 微生物燃料电池利用天然细菌和模拟细菌相互作用发电,即通过微生物的催化作用,将化学能转化为电能。 能源系统工程使用系统的方法来探索未来所需的能源。

环境工程应用工程原理、生物学、化学和土壤科学来解决环境发展问题和改善环境质量。 研究课题包括空气质量、农业粉尘、气体和气味、生态工程、水文学、灌溉、牲畜粪便和气味控制、土壤侵蚀、水资源和水质建模,最终目标是改善和保护全球水资源和生态系统。

食品与生物加工工程研究反应器设计,以及生物过程中的传输现象(如能量传输、流体流动),研究课题包括食品、化学品和药物的加工、生物分离、脂质-碳水化合物聚合物的化学合成、连续发酵等。该领域还侧重于食品安全,包括开发食品过程的量化模型英语,例如在各种加热模式(如微波或红外线)下的油炸和肉类烹饪,以提高其安全性和质量,检测和鉴定食品食品提取物中病原体的研究。

工业生物技术是利用酶、微生物和植物产生一系列生化反应来生产和加工工业产品,包括工业发酵植物学英语,利用细胞等微生物或酶等细胞成分生产工业上有用的产品,例如化学品、食品和饲料、洗涤剂、纸张和纸浆、纺织品和生物燃料。

精准农业应用工程原理改进传统农业机械系统,并采用最先进的技术来提高生产力。 研究包括用于检测/评估作物健康的深度学习和大数据分析、农业无人机系统、农业生产系统自动化、农业机械和机器设计与测试等。

最后附上最新的US NEWS生物工程Top 15排名,供大家参考。

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以上我们介绍了生物工程的各个研究和应用领域。 在下一篇文章中,我们将以伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois-Urbana-Champaign)为例,介绍该校生物工程的发展与应用。 .

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作者: acad2018

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