生物工程范文
时间：2023-03-31 06:43:26
导语：如何才能写好一篇生物工程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
英文名称：China Biotechnology
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院文献情报中心;中国生物技术发展中心;中国生物工程学会
出版周期：月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1671-8135
国内刊号：11-4816/Q
邮发代号：82-13
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1976
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
期刊荣誉：
联系方式
期刊简介
篇2
人类饲养家畜、改良物种的历史已有一万多年，但直到20世纪70年代，DNA技术的崛起才真正让人类认识到正是DNA编码的差异造就了地球物种的多样化，生物工程由此诞生，人类也因此拥有了跨越物种屏障的能力。在过去的几年里，生物工程已经发展成为新的产业革命，人类开始重新设计和改造自然，甚至从无到有创造出人造生命……
以下是生物工程科学取得的七大进展。
生物计算机
只要按下某个按钮，正在进行数百万次逻辑运算的计算机就会立即停下，但生命形式的运行则比最强大的计算机还要复杂得多，并且还会产生一些冗余无用的“杂音”，这意味着生物体的运行并非总是线性的、明显的和明确的。合成生物学的部分工作就是要剔除那些冗余“杂音”，将生物学系统精简分解成一个个“组件”，然后根据需要加以重建。
这种工作的结果就是可以将信息存储几万年的超致密系统。2013年，生物电路的计算机化已经取得了令人瞩目的进展。2月，美国麻省理工学院的皮罗・斯路蒂等研究人员设计的DNA电路，利用类似于电子学中的逻辑函数，在大约9天的时间里，可存储90代细胞的数据。一个月后，合成生物学先驱德鲁・恩迪公开了他发明的可以像晶体管一样工作的DNA系统。晶体管是所有现代电子学的最基本组件之一，是20世纪电子学的重要基础，而生物版本晶体管的出现也将为生物计算机的诞生铺平道路。
不再担心太空辐射
基因工程合成细胞如何帮助人类适应外太空环境？如今，美国宇航局正在利用合成生物学的知识攻克最后的堡垒。硅谷的艾姆斯研究中心的实验室里正在进行一项研究，为宇航员提供可以经受外太空极端严酷环境的装备。
人类外太空探索的最大障碍之一是，以目前的推进技术，太空旅行往往需要许多年时间，在漫长的旅途中，太阳辐射和宇宙射线会给宇航员的身体带来极大的威胁，甚至有可能导致机体产生有害突变。辐射对DNA危害极大，包括引发癌症等。但如果屏蔽宇宙辐射的保护装置太过厚重，又会给离开地球的发射任务增加大量的成本。
艾姆斯实验室正在设计一种能够产生细胞因子蛋白的合成生物电路，可保护宇航员免受太空辐射危害。细胞因子蛋白是机体抵御辐射危害的一种自我保护机制。但问题是，这种合成生物学电路安置在哪里好呢？让它在身体里自由漂浮可不是个好主意。美国宇航局利用纳米碳纤维设计了一种生物胶囊，这种胶囊可以植入宇航员的皮下组织，它的气孔很小，令细菌无法逃逸出来，但足以让产生的细胞因子蛋白从里面出来，起到保护宇航员的作用。
代替路灯的发光树
人类发现并研究自然界中的荧光现象已有几十年历史了，包括美籍华裔科学家钱永健在内的三名科学家因发现和研究绿色荧光蛋白而获得了2008年的诺贝尔化学奖。萤火虫能够发光，是因为它们的基因中含有一种叫作荧光素酶的特殊蛋白质。出于科学研究的目的，科学家通过遗传基因工程，已经创造出了荧光鼠、荧光猫、荧光猪等新奇发光生物。能够发出荧光的观赏鱼是美国在宠物商店出售的首个基因工程宠物。
2013年6月，合成生物学Kickstarter项目筹集了近50万美元开发发光树，组成了以DNA“黑客”安东尼・埃文斯为首的三人研究小组。虽然有人认为真正实现无电照明还要克服许多障碍，但许多人对这个项目仍然抱有很大期盼，认为这也许开创了一个新途径。这些正在进行中的研究项目表明，合成生物学正在崛起，实际应用范围也正在日益扩大。
杀灭癌细胞的斗士
目前治疗癌症最有效的方法不外乎化学疗法和放射疗法。尽管日前的癌症治疗技术已经能够越来越精确地针对失控的癌变细胞，但仍然会杀死许多健康的细胞，在治疗过程中给病人带来许多痛苦和折磨。
美国麻省理工学院的罗恩・韦思和他的研究小组设计了一种基因电路，将这种基因电路嵌入一种无害病毒之中，然后让病毒感染细胞。病毒感染细胞之后会向细胞就五个生物学上的问题进行“提问”。如果这种分子“应答”的结果是否定的，那么电路就会失去活动能力；如果五个问题的答案都是肯定的，那么该细胞就可百分之百地被确认已经癌变。基因电路下一步要做的就是激活细胞的自毁程序。打个比方来说，放射疗法就像老式的大口径短枪，而基因电路就像狙击步枪，两者击中目标的准确率是不可同日而语的。
不过，目前这种系统只对一种被研究得最多的癌细胞――海拉细胞有效，而且只能杀死培养皿中的癌细胞，还无法用于杀死动物体内的癌细胞。所以，这种基因电路还无法在短期内推广到其他多种癌症的治疗中。但毕竟这是癌症攻克之路上取得的又一新进展。
“细胞工具箱”
任何外出旅行的人都知道，没有合适的电源转换接头是一件多么让人头痛的事情。电子行业早在几十年前就已经实现了元部件的标准化。当你需要一只二极管时，你可以买到现成的标准件，而不需要自己去专门制作一个。基因工程至今为止还未能做到这一步。如今，“生物砖基金会”正努力在合成生物学领域内推行生物元部件的标准化，以便于根据需要将“生物砖”以更有效更具创造力的方式“组装”起来。每年，研究人员在研究中都要用到“标准生物组件登记册”中的许多“生物砖标准元件”，这也是生物元部件的唯一来源。这些生物元部件都是免费供给的，并且都是可以瓦相适配的标准化生物元部件，目前这些“生物砖”的数最已达一万种。
用“生物砖”组装的产品不乏奇特创意。荷兰一个研究小组研究的用生物工程细菌制作的检测棒会令腐败变质的肉改变颜色，超市可利用它来监测肉类制品的新鲜程度。
抗疟疾新武器
全世界每年有数百万人死于疟疾。据世界卫生组织估计，自上世纪60年代以来，在撒哈拉沙漠以南的非洲地区，每年用于疟疾治疗的医疗费用已高达数千亿美元。自17世纪以来，人类一直用奎宁以及疟疾特效药氯喹等来对付疟疾，但因疟疾病原体不断进化的抗药性，治疗效果不很理想。如今最有效的疟疾治疗方案是多种药物合成的“鸡尾酒”，其中包括从苦艾中提取的关键有效成分青蒿素。但苦艾生长条件苛刻，在过去几年里，青蒿素市场一直处于繁荣与萧条的交替循环中，青蒿素的价格也一直处于不稳定的上下浮动中。
当杰伊・基斯林在实验室里尝试设计一种能够生产柴油的基因电路时，他的学生贝克莱注意到实验中产生的一种与青蒿素十分相似的副产品。于是，他们进行跟踪研究，最终利用从三种不同有机生物体中获得的12种基因，发明了细胞合成青蒿素产品，并于2006年正式公布。2013年，在获得来自比尔・盖茨基金会的大笔投资之后，这种药物被分配到了疟疾多发地区。
这种药物的正式问世将是合成生物学革命的一个里程碑，也是生物工程学的第一个了不起的产品。合成生物学革命方兴未艾。
清洁海洋的细菌大军
篇3
讲授各类生物工程设备的结构和性能时，因为涉及设备部件和图片较多，学生对于课堂讲授的内容很难记住，而且普遍感觉内容枯燥乏味。即便有的时候采用多媒体动画进行教学，学生课后依旧有很多记不住的东西。学生学完课程之后，到工厂也表现不出具有较好的工程能力。如果将授课地点搬到专业实验室或工厂一线的话，因为场地和学生人数的限制，也不利于相关设备知识的讲授。基于“卓越计划”的要求和学生迫切希望学有所用的心理，我们在采用多媒体课件对设备的结构组成、工作原理及相关的设计计算内容等进行讲授之后，引入实际工程实例，让学生参与讨论和思考，学生直接感觉到自己是在作为一个“工程师”给企业做项目，学习的积极主动性会因此大大提高，创新思维能力也被激发出来，相关基础知识也明显掌握得理想了。例如，讲授完通用的机械搅拌发酵罐构造和设计之后，我们让学生按要求给一个单位配置一些发酵中试系统，因为发酵罐本身是一个“非标准产品”，各个部件都是组装的，学生在配置发酵罐时会涉及很多问题，不仅仅要熟悉发酵罐的基本构造，还要懂得各个部件具体如何选型。在讲授过程中，我们将多个实际的工程招标文件拿出来供学生进行讨论学习，如以某研究所配置的100L发酵罐为例，同学们对100L发酵罐的通气系统配置了解得更加清楚，也直接体会到书本知识在实际工程运用的乐趣！教学效果和学生的工程能力也得到了明显提高。
二、实践环节进一步强化对课程内容的理解
生物工程设备课程本身是实践性很强的学科，我们在生物技术专业和生物工程专业课程体系设置中都开设了专门的“生物工程综合实验”“认识实习”和“生产实习”等直接工程运用的课程。学生可以在已有知识的基础上，通过实践环节的加强，进一步巩固和掌握所学生物工程设备知识。如我校已经配置了上海国强生化公司的50L自动控制发酵罐、空压机和蒸汽锅炉等系统，在生物工程大实验环节，每个学生都可以亲自动手操作在线灭菌的50L发酵罐。特别地，综合实验针对生物工程的上游技术到下游分离都开设了相关的内容，我们集中8周时间，将经验丰富的师资和先进的设备（大容量高速冷冻离心机、蛋白纯化分离系统、超滤系统、冷冻干燥设备等）融入其中，这也为提高生物工程设备课程的教学质量和学生的工程能力奠定了坚实的基础。此外，我们与苏州地区的多个生物工程相关企业建立了广泛的联系，在认识实习和生产时环节中，学生可以直接到企业一线认识和感受生物工程的魅力，进一步强化对生物工程设备相关内容的理解。如在华东理工大学常熟研究院，学生可以看到蛋白酶产品的发酵、冷冻干燥、板框式过滤等装备；在苏州第四制药厂，学生可以直接掌握抗生素（林可霉素）从发酵到经过板框式过滤、离子交换层析、结晶等获得产品的下游分离全过程工艺。总之，上述多个实践环节在加强学生对生物工程设备课程的进一步理解和提高工程能力方面起到了直观有效的作用。
三、同行学习小组（PLG）促进对生物工程设备知识的掌握
传统的教学方法都是由老师作为教学中的执教者。在同行学习小组（PeerLearningGroup）中，学生之间可以互相学习。也就是说，学生自己既是教师又是学生。苏州科技学院的化学生物与材料工程学院现已组建了跨越年级的“科研人才班”，指导教师由多名教学科研经验丰富的老师组成。不同年级的“科研人才班”学生可以在同一个老师指导下进行科研活动，这也为PLG提供了互相教学的机会。例如，生物工程设备课程里讲过发酵罐的实罐灭菌，课堂上老师的教学仅仅是从操作步骤和操作注意事项等方面给学生进行讲授。该班的学生可以形成一个同行学习小组，比如高年级的学生因为在老师的指导下已经熟悉了发酵罐的实罐灭菌，刚学完本科生物工程设备课程的学生，则可以由熟悉操作的学长指导，很快地掌握实罐灭菌的操作技巧。其他如生物产品分离等技术也是如此。在PLG中，很多有关生物工程设备的构造和操作技巧都可以由学生们自己进行教授而掌握。这样既减轻了老师的教学负担，又很好地提升了学生实际的工程运用能力！
四、富有工程经验的博士教学团队提升教学质量
篇4
当前,生物技术不断发展,在石油化工中,利用生物化学与生化工程联合生产的模式正在形成,这将给石油化工行业带来更大的经济利益和社会效应。目前,应用在石油化工中的生物工程主要体现在以下几个方面。首先,利用微生物发酵法制造单细胞蛋白。60年代初,英国石油公司便已经研制出了通过石油生产单细胞蛋白技术,随后这一技术逐渐的工业化。我国利用微生物发酵法制造单细胞蛋白的研究从60年代开始。目前,由于这种单细胞蛋白具有营养丰富、产率高以及原料广等特点,这种生物工程已经在石油化工中得到了广泛的应用。其次,利用微生物发酵法制造环氧丙烷和环氧乙烷。美国在近几年率先完成了利用酶催化剂,通过烯烃来制造环氧化合物这一新工艺。这种方法具有能耗低、成本低、无污染以及反应条件温和等优点,极有可能取代石油化工里的丙烯和乙烯,从而节约石油能源。再次,石油化工中还可以利用微生物针对烷烃末端甲基实行单端氧化而形成脂肪酸,通过双端氧化就会产生醛酸、羟酸和二元酸。
2提高生物工程在石油化工中的应用水平的措施
生物工程在石油化工中能够产生非常大的经济和社会价值,如何更好的提高生物工程的应用水平,非常的关键。本文认为应当从研究机构、人才培养和学术交流这三个方面来实施。首先,成立全国性的和企业性质的生物工程研究机构。全国性的生物工程的研究机构,主要侧重于基础性的研究,目的是确保我国在该工程的某些领域处于领先水平,进而推动整个工程的研究。企业性质的研究机构主要负责本行业的相关技术问题,将基础研究成果应用到生产中,带动生产的发展。只有通过全国和企业机构的紧密合作,才能够在生物工程的领域获得长足的发展。其次,加大对生物工程人才的培养。生物工程作为一门新兴的学科,国家教育在这方面的投入相对较晚,往往学工程的不懂生物,学生物的又不了解工程,造成了生物工程人才的贫乏。因此,加大对生物工程人才的培养,培养一批既懂生物又熟知工程的人才非常的重要。再次,提高我国的技术情报工作能力,加强国际间的学术交流和交往。21世纪是一个信息化的时代,闭门造车已经成为不符合现代化的发展模式。生物工程的发展非常的迅速,如何了解世界上领先的生物工程技术、发展趋势和动向,必须从增加国际间的交往和学术交流这方面着手。通过不断的吸收国外的先进的科技成果,提高我国生物工程在石油化工中的应用水平。
3结语
篇5
生物工程专业分两个方向：发酵工程方向和生物制药方向。
该专业旨在培养掌握生物技术及其产业化、工程设计及生产工艺流程等基本理论和实践操作技能，能在生物工程领域从事生产、设计、管理和新产品开发的高级专门人才。
主要课程有：有机化学、物理化学、普通生物学、生物化学、微生物学、分子生物学、化工原理、发酵工程、工程制图、工程力学、生物工程设备、酶工程、蛋白质工程、生物工程下游技术、生物制药技术、氨基酸工艺学、酿酒工艺学、天然药物化学、药物分析等。
篇6
【关键词】超声波;生物工程
超声波作为一种人类无法感知的特殊声波，在各个方面都有着其特殊的作用。在生物工程方面，超声波也受到了很大的重视，引起的科学家广泛的兴趣。在高强度的超声波的作用下，可导致细胞破碎，酶失活，在低强度都的超声波作用下，不仅不会对细胞造成危害，还可以促进酶的生物活性。所以发现超声波在生物工程当中的特殊功效也成了人们关注的焦点。
1超声波的本质
超声波是声波当中的一种，是一种机械波，两万赫兹以上的声波都是超声波，通常在医学上使用了超声波在一兆赫兹到三十兆赫兹之间，超声波需要通过介质才可以传递下去，由于频率很高，不能被人耳所听到，正由于它的特殊性，已经广泛应用于医学，化学等重要领域。超声波有很好的方向性，而且穿透能力极强，能量很大，在水中传播的距离很远。超声波所具有的能量很大，并且还有加热功能、机械传质作用和空间作用:加热作用就是超声波在介质中传播时，介质不断的吸收能量，而使温度升高，这一作用在生物工程方面并不是其主要的作用;空化作用就是液体中的气泡在超声波的作用下产生的一系列反应，并且如果达到一定的条件，可以从稳态的空化，直接转化为瞬态空化，这一作用，可以直接破坏细胞的结构，以及导致酶直接失活，然而在生物工程的实验和应用当中，这一现象并不是人类所希望的，但是稳态空化作用在生物技术当中有着很重要的意义;机械传质作用是使得介质当中的物质加速质量传递，在生物方面，可以增加生物膜和细胞壁的质量传递，这样，可以提高生物酶的生物活性，并且加速了产物进入介质当中并进行传质作用，也就是说超声波可以促进生物反应当中的反应速度。
2超声波在生物工程当中的应用
2．1超声波可提高种子的萌发率
经过科学研究发现，在接受超声波处理后，种子的萌发率得到了有效的提高。当然是需要在适宜的条件下进行，如果超出了种子能够承受的超声波的最大值，种子的死亡率也会大幅度提高。所以要选择强度适当的超声波，还要控制在适当的时间内，对种子进行超声波处理，这样才能提高种子的萌发率，得到人类想要的结果。
2．2超声波可影响植物生长
在近些年当中，经过我们不断的实验和分析，我们已经发现了超声波在植物的生长方面有着很大的影响。超声波可以对植物的器官，甚至是整体的生长都有一定的影响，对于器官来说，主要是植物的根部，使用较为温和的超声波对植物进行处理，可以促进其生根。对于植物的细胞来说，需要短时间的、剂量较低的超声波进行处理，基本上可以发现细胞的分裂、生长都有明显的加速。但是一定要把握好超声波的处理用量以及处理的时间，如果处理时间过长或者是使用的剂量过大的话，就会对植物产生不可挽回的影响。同时，如果用超声波对保鲜液进行处理，可以发现，一些植物的鲜重会明显的增加，插瓶的寿命也会得到很大的延长，所以使用适当强度的超声波对植物进行处理，可以有效地促进植物的生长。
2．3超声波在植物基因方面的影响
近年来科学家已经在基因工程当中得到了很大的成就，通过诱导细胞基因，来得到想要的理想细胞，从而得到需要的产物，在二十世纪九十年代当中，我国科学家就已经提出了利用超声波对植物细胞的基因进行诱导，并制出了相应的仪器，取得了很大的成就。实验发现通过超声波处理，花粉内可以进行物质交换，使得外源基因得到短暂的选择性表达，这也就证明了通过超声波可以使得外源基因进入植物的细胞当中。这一个技术相比基因枪技术，有着很好的持续性，可以提高基因转化的效率、稳定性和定向性。
2．4超声波对于植物呼吸作用的影响
植物的呼吸作用可能会影响到农作物产量的高低，所以在农业方面植物的呼吸作用有着很重要的意义，在20世纪70年代中，科学家就已经发现使用低频率的超声波对蔬菜进行处理，植物的呼吸强度会受到不同影响。植物为分为两种，对于一年生的植物来说，它的呼吸强度会相应的下降，但是对于两年生的植物来说，它的呼吸强度会因此而上升。所以我们可以利用超声波来对农作物进行处理，从而提高其产量。
2．5运用超声波对植物的病毒进行检测
植物病毒对于植物来说，是一种很大的灾难，如果病毒的毒性很强的话，那么植物可能会因此而死亡，所以防御病毒对植物的侵害是很重要的，这就需要我们去发现植物当中的病毒存在。用超声波可以及时的检测到植物什么时候受到病毒的侵害，从而及时的进行植物病毒的防治工作。
2．6超声波在发酵工程中的应用
用合适强度的超声波处理发酵液，细胞膜的通透性和选择性都会相应的增加，使酶的分泌增加，加速细胞的代谢，使得产物能有释放出来，这样可以大大提高生产产量，缩短时间，提高效率。
3存在问题
虽然超声波有着很好的优越性，但是仍然存在很多有待解决的问题，首先由于发展时间还并不是很长，所以理论的研究还需要继续的进行完善，众多的影响因素还需要人们去不断的实验。然后就是在超声波对植物的有利实验操作中，还只能在小量的情况下进行。还不能够大批量的规模使用，还没有一个规范的定量的尺度，所以还在试验阶段，并没有投入大量工业化使用，这也还需要我们继续去探索，才能使得这一项技术走向成熟。
4结语
综合以上几点，可以发现超声波在生物工程上面有很多很有用的作用，超声波的利用，解决了很多之前无法解决的问题，运用超声波可以从种子到植株、从基因改变到病毒防治各个方面都有所技术的应用。所以只要大力的发展这一技术，运用新兴的超声波技术在生物工程当中大放光彩，是指日可待的。
参考文献:
［1］邱树毅，姚汝华，宗敏华．超声波在生物工程中的应用［J］．生物工程进展，1999(03):45～48．
［2］杨瑛，李全禄，姬艳红，郑文轩．超声波处理在生物工程中的应用及展望［J］．安徽农业科学，2008(04):1284～1285，1309．
［3］王武，杨海麟，吕霞付，杨胜利．超声波在生物发酵工程中的应用［J］．无锡轻工大学学报，2002(03):322～326．
篇7
使学生了解和掌握基本业务知识，印证、巩固和丰富已学过的专业课程内容，培养学生理论联系实际，在实际中调查研究、观察问题、分析问题，以及解决问题的能力和方法，为后续专业课程的学习打下基础。
二、生产实习内容
正阳河酱油厂版权所有
原理：
以大豆、小麦为主要原料，采用传统天然发酵工艺，经十余道工序精酿而成，内含多种人体必需的氨基酸、还原糖等营养成份。色泽鲜艳、质纯味正、酱香浓郁、咸甜适口，-是烹任各式菜肴、冷拌、餐桌盛宴的佐餐调味佳品。分特级、特鲜、精制佳酿优级等1有瓶装及复全薄膜软包装，计14个品种。
工艺流程：
制作方法
1、种曲制造
①菌种
②培养：试管菌种锥形瓶菌种曲盒种曲(或曲池、曲匾)逐级扩大培养。试管菌种应定期进行纯化、复壮。
③质量要求：
感官指标——孢子丛生，黄绿色，无异味，无污染。
理化指标——每克菌种(干基)含孢子数510××9个以上。孢子发芽率在90%以上。
2、原料处理
①脱脂大豆的破碎
脱脂大豆破碎程度，以粗细均匀为宜。要求颗粒直径2～3mm，2mm以下的粉未量不超过20%。
②润水
脱脂大豆与麸皮混合蒸料时，脱脂大豆应先从80℃左右热水进行浸润适当时间后，再混入麸皮，拌匀，蒸料。
3、制曲
①接种入池熟料冷却到45℃以下，接入种曲2‰～4‰，混合均匀后，移入曲池制曲
②制曲工艺条件曲层厚度25～30cm，曲料应保持松散，厚度一致，制曲过程中应控制品温28～32℃，最高不得超过35℃室温28～30℃，曲室相对湿度在90%以上，制曲时间24h以上。在制曲过程中应进行2～3次翻曲。
4、发酵
①盐水的配制：食盐加水溶解，澄清后使用。
②拌曲盐水
盐水的温度：夏季45～50℃，冬季：50～55℃；
控制：成曲拌盐水量使酱醅水分为50%～53%(移池浸出法)55%～58%(原池浸出法)。
③拌曲操作
在成曲拌入盐水时，应当使盐水与成曲拌和均匀，不得有过湿过干现象。为防止酱醅表层形成氧化层，影响酱醅质量，可采取：
5、浸出
6、酱油的加热灭菌
生酱油加热灭菌温度视方法不同而异。间歇式加热65～70℃维持30min；连续式加热热交换器出口温度控制在85℃。
7、配兑
将头油及二油按酱油质量标准进行配兑。
8、澄清
将经过加热灭菌及配兑合格的酱油成品进行静置澄清。静置澄清的时间一般应不少于七天。
产量
瓶装的每天生产1500箱,软包装机器有16台,每台生产20袋/分,日产量为4000箱,每箱30袋,每袋400ml。
哈尔滨美华生物技术股份有限公司
1、企业简介
哈尔滨美华生物技术股份有限公司创立于2002年2月,是以研发、生产乳糖酶等生物制品为主的民营股份制高新技术企业，严格按gmp要求组织生产，已通过iso9001：2000质量管理体系认证，现已形成“生产一代、储备一代、研发一代”的良性发展模式。2004年初被国家发改委列入“振兴东北老工业基地高技术产业化示范工程发展专项计划”。
2、主要产品介绍
中性乳糖酶
系统名称：β-d-半乳糖苷乳糖水解酶（常用名称：乳糖酶）
外观：黄色至浅褐色粉末状
作用原理：水解乳糖分子中的β-半乳糖苷键，使乳糖水解生成葡萄糖、半乳糖并合成少量低聚乳糖。
稳定性能：①热稳定性—ph在6.6～7.0条件下，40℃以下比较稳定，2小时酶存活率90%,超过45℃酶活力呈现不稳定，50℃以上很快失活；②ph稳定性—ph在6.2～8.6之间稳定，低于或高于很快失活。
最适温度：39℃
最适ph值：ph6.8
金属离子对酶活力的影响：被mn2+、mg2+激活,被ca2+、zn2+、cu2+、fe2+所抑制。
家用直投式酸奶发酵剂
家用直投式酸奶发酵剂系利用分子生物技术将精选出的酸奶专用菌种——嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌进行混合纯培养，经浓缩、真空冷冻干燥制得。具有菌种纯度高、菌体性能稳定、使用方便等特点。
低乳糖奶粉
哈尔滨美华生物技术股份有限公司生产的低乳糖奶粉是将鲜牛奶经中性乳糖酶水解后，高温杀菌、真空浓缩、喷雾干燥的科学方法制成。
3、生产工艺流程
配料罐——种子罐——发酵——管式离心机——无菌室——冻干——产品检验
4、生产设备图示
哈高科大豆食品有限责任公司
1、企业简介
哈高科大豆食品有限责任公司是哈尔滨高科技（集团）股份公司投资兴建的全资子公司。公司于1999年3月动工，2000年6月正式建成。是集科研、开发、生产、经营为一体的大型现代化综合性大豆深加工企业。
主要产品介绍
大豆分离蛋白
哈高科大豆分离蛋白是以低温豆片为原料，采用美国90年代先进设备和生产工艺，通过浸出——分离——酸沉——水洗——老化——中和——喷雾干燥等生产工艺精加工而成的高科技产品。
大豆组织蛋白
大豆组织蛋白是以大豆浸油后经低温脱溶的白豆片为原料，采用瑞士进口设备及自动生产线，经粉碎——挤压膨化——干燥——包装工艺加工而成。年产量7000吨，为目前全国最大规模。
3、大豆分离蛋白工艺流程
4、生产设备图示
下图为分离蛋白车间立式分离机
黑龙江儒泰生物工程责任有限公司
企业简介
黑龙江儒泰生物工程责任有限公司是集现代生物制品研制、生产、营销于一体的高科技股份制民营企业。公司以省轻工科学研究院为强大的技术依托，以荣获爱因斯坦国际金奖的“乳蛋白肽”专利为核心技术，生产研发“乳蛋白肽”系列产品，年产“乳蛋白肽粉剂”1000吨，并以此为基料，开发生产系列终端产品。
2、主要产品介绍
聪聪乳肽乳蛋白肽咀嚼片
该产品将卵磷脂、牛磺酸以乳蛋白肽为载体，对食用者具有营养强化作用。
健力乳肽乳蛋白口服液
本产品是以乳蛋白肽为主要原料，添加了柠檬酸和蜂蜜等营养成份精心研制生产的。
赛白颗粒
本产品是以乳蛋白肽为主要原料，以补充维生素及优质蛋白为目的，增加了各种营养元素精心研制生产的。本产品不用消化，即可直接被吸收，其吸收速度比白蛋白快数倍，吸收率接近100%
乳蛋白肽生产工艺流程
如下图所示：
摇瓶培养无菌空气
培养基（脱脂奶）灭菌——冷却——接种——一级种子培养——二级种子培养——发酵——灭酶——冷却——过滤（离心）——浓缩——干燥——成品
哈尔滨圣泰制药股份有限公司
1、企业简介
哈尔滨圣泰制药股份有限公司创立于1996年,公司座落于北国名城哈尔滨,注册资金1.06亿元，资产4亿元，现有员工1000多人、拥有占地面积近10万平方米、建筑面积6万平方米的现代化厂房、设计生产能力50亿元年产值、营销网络覆盖全国的现代化大型制药企业。
圣泰制药创立时，就确立了科技创业的发展战略。1997年同中国医学科学院、协和医科大学药植所联合成立“新药研发中心”，2002年成立“博士后科研工作站”，致力于医药现代化事业。自主开发研制的片剂、胶囊剂、颗粒剂、口服溶液剂、大容量注射剂、小容量注射剂、粉针剂和冻干粉针剂等8种剂型、55个品种、68个规格的新药中，两项填补了领域空白，一项被列为国家科技部“十五”重点科技攻关项目，一项被国家发改委列为国债支持项目，形成了结构合理、剂型先进、多种功效的圣泰药品群。2002年8月，公司8中剂型的产品全部通过国家gmp认证。圣泰22于2003年进入黑龙江省制药企业五强。
药品生产规模化：2002年竣工交付使用的新药厂占地8.5万m2，建筑面积3.2万m2，设有针剂、固体制剂、大输液、口服液四个制剂车间和植化、生化两个提取车间，设计能力为50亿元年产值，跻身大型制药企业行列，实现了药品生产规模化。版权所有
药品质量标准化：2002年8月小剂量注射剂、粉针剂、冻干粉针剂、片剂、胶囊剂、颗粒剂、口服溶液、大剂量注射剂等8个剂型全部通过国家gmp认证，成为黑龙江省屈指可数的全厂通过gmp认证的制药企业，实现了药品生产质量标准化。
企业管理信息化：2000年9月引进国家863计划重要主题——计算机集成制造系统（cims），并已被列为黑龙江省制造业信息化重点示范工程，2003年底全部竣工时，圣泰将成为黑龙江省第一家实施cims的制药企业，进入企业管理信息化新阶段。
2、主要产品介绍
小儿热速清颗粒
主要成份为柴胡、板蓝根等。清热，解毒，利咽。用于风热感冒，发热头痛，咽喉红肿，鼻塞流黄涕，咳嗽，便秘。
转因子口服溶液
免疫调节药，本品可增强或抑制体液免疫和细胞免疫功能，用于治疗病毒性感染和自身免疫性疾病等
灯盏花素注射液
主要成份为灯盏花素，主要功能为活血化淤，通络止痛，用于中风后遗症，冠心病，心绞痛。
三、生产实习体会
篇8
关键词：生物工程专业；实践教学体系；CDIO理念
培养具有创造新产品能力的创新型人才，是“十三五”规划的重要指示。生物工程更是国家产业转型规划的目标之一，是国家发展的战略手段。为响应“十三五”战略规划目标，开设有生物工程专业的高校不断改进实践教学体系，取得了许多骄人的成绩，但其中也存在一些问题。本文将以高校生物工程专业实践教学体系为例，结合问题，提出有创新理念的教学体系理论。
1学科专业
1.1课程体系设置
高校课程体系设置都分为基础课与专业课。由于生物工程专业属于交叉性学科，涵盖生物、化学、物理、数学与电工等学科，因此基础课方面需要掌握的知识较为广泛。基础课一般分为三类：一类是数学与自然科学类，其次是工程基础类，再次是专业基础类。数学与自然科学类包括无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、大学物理、高等数学、线性代数和概率论与数理统计。工程基础类则属于应用基础，如化工原理工程制图及计算机CAD电工学。专业基础类主要是指与生物有关的学科门类，如生化仪器分析、专业外语、生物化学、微生物化学、基础生物学和生物工程学等。专业课主要分为2个方向，一是专业必修课，二是学科领域课。专业方向不同又分不同的学科研究，分子生物学、生物基因工程、细胞工程主要是基因工程方向；生物工程产品工艺学、生物制药工艺学属于生物制药方向；发酵工程、生物反应工程、生物分离工程等属于生物生产方向。选修课更是广泛，涉及到药理、遗传、能源、管理等。基础课已如此之多，再加上专业课的知识门类的专业性，因此常有学生抱怨生物工程专业不好学，由此也产生了许多问题。如何让学生简单快速掌握生物工程的专业知识，又不失其专业性，专业实践必不可少。
1.2专业考核方面——理论与实践并重
为了能让学生快速掌握生物工程专业知识，具有较高的专业素养，高校一般都会开设实践实习课程，设置毕业设计考核，有些高校还要求将学生创新创业作为实践实习考核内容。例如，呼和浩特市大三的5位学生运用选修课食用菌菇栽培就筹得了人生的第一桶金。实践能加深学生对生物工程专业知识的理解，也能改善知识的枯燥范围感，在实践中发现问题、解决问题，自然就会尝试自主学习专业知识，探索解决方法。
2高校教学体系中存在的问题
2.1教学内容滞后
一是课本内容知识更新速度慢，专业学术知识仍不能及时增补到课本内容中。社会发展迅速，无形中推动着生物工程的研究在不断深入。但是，由于课程内容编制与教学安排方面的滞后性，导致高校学生学习的内容总是赶不上时展需求。二是教师力量缺乏，师资力量评价不合理。高校一般在介绍师资力量时都是以教师职称和学历作为评价师资力量的标准，但是生物工程研究的是生物化工，属于工学，在众多高校中，教生物工程专业的教师大多以农学和理学为主。
2.2生物工程实践设计不完善
生物实践方面的问题主要体现在实践机会少，不全面，缺乏校企合作。一方面，生物工程专业的学科交叉性强，专业课知识多而复杂，或者是个别高校课程安排不合理，使得学生实践起步晚，理论与实践严重脱节[1]。另一方面，实践活动单一，一般都是啤酒厂发酵生产体验一段时间，或者就是菌菇培育基地锻炼一段时间，还有些高校仅仅是带着学生进啤酒厂生产车间进行参观。如此单一、不负责任的实践怎能提高学生的创新精神，特别是新开设生物工程专业的学校，只注重生源人数，不重视专业素养，缺乏校企合作，缺乏实践经验。
3解决措施
3.1教学体系创新理论——CDIO理念
CDIO理念是一种新型创新型教学体系理念，CDIO代表了构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operate）4个环节[2]。针对生物工程专业实践教学体系思考，首先构思出教学课程设置，由简入深，循序渐进的安排课程教学。前期以学科基础和专业基础为主，自第3学期就开设专业认知实习，一直到第8学期毕业设计前。此外，创新实践课程每学期实践内容应为不同方向，加入期末成绩考核内容之中。
3.2提高师资团队力量，增加校企合作
提高教师团队的专业素养，各高校多组织学术探讨会议，更新生物工程专业知识，将新学术和新研究带入课堂，鼓励教师与学生研究合作，从验证实验变为探索实践[3]。高校生物工程专业还应与企业建立长期合作关系，增加学生实践机会。
篇9
人类对野生药用植物资源不加限制地开采使得其遗传多样性受到了严重的破坏，药用植物的大规模规范化种植不仅可有效缓解这一矛盾，同时还能解决中药材产品加工过程中与质量不稳定因素有关的诸多问题。传统的育种方法结合分子标记辅助育种技术已培育出了许多优质的中草药品种，在药用植物组织培养和利用遗传转化等生物工程技术改造其活性成分的代谢途径等方面也取得了很大的进展。为了进一步推广药用植物的规范化种植，还亟需对中草药市场需求进行合理地预测以及正确引导人们对草药制品的消费观念。
【关键词】 生物工程； 药用植物； 商业化种植
Abstract： Harvesting herbals from the wild is causing loss of its genetic persity，domestic cultivation is a viable alternation and offers the opportunity to overcome the problems that are inherent in herbal extracts. Conventional plant-breeding methods can improve both agronomic and medicinal traits， and molecular marker assisted breeding will be used increasingly. There has been significant progress in the use of tissue culture and genetic transformation to alter pathways for the biosynthesis of target metabolites. Obstacles to bringing medicinal plants into successful commercial cultivation include the difficulty of predicting which extracts will remain marketable and the likely market preference for what is seen as naturally sourced extracts.
Key words：Biotechnology； Medicinal plant； Commercial cultivation
据世界卫生组织估计，在发达国家人们日常消费的保健类产品中，中草药来源的占了近80％，它们所使用的植物原料绝大部分依赖于野生的自然资源。在全世界近5万种药用植物中，将近1/5物种的生存正在受到威胁，其中由于人类无节制地开采而接近灭绝的物种有熊果Arcostaphylos uva-ursa、卡瓦胡椒Piper methysticum和光果甘草Glycyrrhiza glabra等［1］。
药用植物的供求矛盾引起了人们对药用物种遗传多样性降低和生境退化的不断关注，虽然通过加强监管可以对某些物种提供一定程度的保护，但更加可行的办法是对药用植物进行大规模的规范化人工种植。人工种植还为生物工程技术在中药材产品加工过程中的应用提供了舞台，如鉴定药材原料的质量、检测基因型和表型变异、提高药材有效成分的稳定性、控制有毒和污染物含量等。这不仅有利于种植者根据市场需求合理地调整栽培对象和实现定量生产，还可获得质量稳定的产品。在欧美等国，包括银杏Ginkgo biloba和贯叶连翘Hypericum perforatum在内的一些市场销量较高的品种，其野生资源受到的威胁反而最小，原因就在于它们都已进行了大规模的人工种植。对于一些当前还不太引人关注的品种进行投资，尤其是那些多年生的物种，为了降低潜在的市场风险，对未来市场的需求进行预测也是非常必要的。
1 药用植物栽培技术
较低的发芽率和对生境的特别要求使得许多药用植物的栽培十分困难，这也对种植者的专业技能提出了更高的要求。发芽率较低通常是由于种子受到机械损伤或真菌感染而引起的，这一问题可通过提供最适的保藏条件来解决，例如在对西洋参Panax quinquefolium生长条件的研究中发现，使用改进的土层保护方法进行处理可明显提高种子的发芽率和生长速度，且在任何时候均可发芽。另外，对于那些常规条件下很难培育的品种，采用人工授粉和液体培养的方法对它们的成功种植往往起到非常关键的作用，
2 优良品种的选育
传统育种技术在药用植物品种的改良方面有着广泛的用途。最近，一种激光斑点（Laser speckle）技术被用于在植物生长早期对期望的性状进行测定，这是一种通过比较激光照射前后种子表面所产生斑点的差异而对其活性进行预测的方法，该项技术的使用可显著缩短育种所需的时间［2］。育种者通过预先对接近于期望标准的基因型进行筛选，还可对药用植物中活性和毒性成分的含量进行控制，从而达到了简化分离工艺和降低生产成本的目的。
遗传标记辅助育种是传统作物育种技术的延伸，它以检测与性状直接相关的等位基因或与之紧密连锁的DNA序列为基础，可在早期就鉴别出期望的基因型从而加速育种的过程。随着水稻和拟南芥全基因组测序计划的完成，以及以苜蓿、番茄和白杨树为代表的一些模式物种的基因组资源的快速增长，为比较遗传学技术在作物育种中的应用提供了机会。研究者可利用不同物种中功能基因DNA序列的相似性，将某一个物种的DNA探针用来鉴定近缘物种基因组中同源的序列，从而达到快速鉴定功能基因及与之连锁的遗传标记的目的。
至今，利用分子标记对药用植物进行改良的报道仍相对较少，成功的例子如：AFLP和微卫星标记在大麻遗传育种［3］和法医鉴定［4］中的应用；利用ISSR分子标记技术研究药用植物野生或栽培种群的遗传多样性；Mandolino［5］对大麻酯（Cannabinoid）生物合成途径中两个关键酶的基因序列进行了测定； Delabays等利用青蒿素（Artemisinin）的遗传特性，开发出了其特异的分子标签（Molecular tags）用于标记辅助育种。有理由相信，随着比较基因组学研究的进一步深入，还将对药用植物的研究和开发产生更加普遍的影响。
3 农艺性状的改造
通过改造DNA序列来调控植物的基因表达在当前已有一定的研究基础，抗除草剂、抗虫、抗病等转基因品种的开发仍然是当前药用植物生物工程研究中的重要领域之一。有报道，Choi等［6］通过转化膦丝菌素（Phosphinothricin）乙酰转移酶基因，获得了抗除草剂双丙氨膦（Bialaphos）和固杀草（Glufosinate）的转基因颠茄Atropa belladonna。Punja等［7］利用原生质体融合技术还得到了抗杀虫剂的龙葵Solanum nigrum和抗真菌病害的西洋参。
此外，生物工程技术在调控植物的生长发育方面也有广阔的利用价值。Lee［8］将根瘤脓杆菌的rol基因转入到蒲公英中，明显提高了其微繁的毛状根培养物的发育速度；Kang等在蒿属Artemisia植物中表达细菌ipt基因，不仅促进了其内源的植物细胞分裂素等一系列激素的生成，还提高了叶绿素和青蒿素的产量。
4 活性成分含量的控制
对一般的农作物进行基因调控的首要目标是改造与疾病抗性和生长发育有关的农艺学特征，而对于药用植物来说，通过改造其生物合成途径而提高活性成分的含量则处于最重要的地位。Stevenson等用根瘤脓杆菌基因转化薄荷的毛状根培养物，不仅提高了其毛状根中必需油成分的含量，还增强了其抵抗真菌感染的能力。其它在药用植物上成功应用的例子还包括罂粟、蒲公英、紫杉、紫锥菊（Echinacea）、玄参和毛地黄（Digitalis）等［9］。
为了提高药效、降低有毒物质的含量和提高收获物中化学成分的稳定性，有必要对药用植物的生长条件进行严格地控制。植物中次生代谢物的累积与温度、光照（如抗氧化剂）、协迫（如脯氨酸）、感染（如类黄碱素Flavanoids）和食草（如生物碱）等外界因素的影响有密切的关系。例如，在高加索生长的颠茄中生物碱的含量为1.3％，瑞典生长的只有0.3％；阴生的胡椒薄荷Mentha piperata中必需油的总量及其薄荷醇的含量均比光照条件下生长的要低；与较高温度条件下生长的罂粟相比，较低温度下生长的罂粟中含有更多的吗啡，而生物碱的含量却低些。另外，次生代谢物的累积还与土壤中的微生物群落和营养成分有关。
提高活性成分的含量是药用植物遗传控制的首要目标，但是目前人们对活性化合物生物合成途径的了解还很少，只有为数不多的合成酶的基因被分离出来，这对应用途径工程技术进行药用植物育种提出了严峻的挑战。Zhang等［10］通过过量表达东莨菪碱（Scopolamine）生物合成途径中催化两个限速反应的合成酶的基因，使得天仙子Hyoscyamus niger毛状根培养物中该化合物的产量提高了将近9倍；Robbins等［11］将天仙子中编码莨菪碱羧化酶的基因转化到颠茄中，也使得东莨菪碱（前体物为莨菪碱）的产量明显提高；Chitty［12］在篙属植物中通过过量表达法尼基（Farnesyl）二磷酸合成酶的基因而将青蒿素的产量提高为原来的3倍。在针对催化某一特定限速反应的酶的研究中，利用转录因子能够开启和关闭整个次级代谢途径的性质对其进行遗传改造，已经成为了一种新的研究药用植物途径工程的思路。
5 问题与展望
药用植物作为药物使用最大的吸引力之一在于它的“纯天然”性质，由此也产生了两种极端的看法：一部分人理所当然地认为它是安全的和最好的，另一部分人则认为用基因工程技术对农作物进行改造是非常“不符合自然规律的”，后者则体现在许多消费者对转基因植物的恐惧和排斥上。即使不考虑此类由转基因植物所带来的潜在的生态风险，消费者仍然有权利拒绝接受与以转基因为代表的生物工程技术有关联的任何药用植物产品。
另外还有一个常被人忽视的问题是，随着药用植物人工种植技术的推广，其对应的野生资源也将具有更高的商业价值，因而对其进行的破坏性挖掘活动可能会更加严重。此外，在药用植物种质资源的保护及其知识产权的归属等方面也有许多棘手的问题有待解决。
【参考文献】
［1］Edwards R. No remedy in sight for herbal ransack［J］.New Sci，2004，181(1)：10.
［2］Braga RA. Assessment of seed viability by laser speckle technology［J］.Biosystems Engineering，2006，86：287.
［3］Gilmore S. Isolation of microsatellite markers in Cannabis sativa L. (marijuana) in fibre crop varieties［J］. Mol Ecol，2005，3：105.
［4］Miller CH. Forensic AFLP markers in marijuana［J］.Croation Med J，2003，44：315.
［5］Mandolino G. The control of the chemical phenotype in Cannabis sativa L.: genetic analysis and molecular markers［J］.Proc XLVII Italian Soc Agric Genet，2003：24.
［6］Choi YE. Production of herbicide-resistant transgenic Panax ginseng through the introduction of the phosphinothricin acetyl transferase gene and successful soil transfer［J］.Plant Cell Rep，2006，21(6)：563.
［7］Punja ZK. Tissue culture of American ginseng and genetic engineering to express antifungal proteins［J］.Acta Hort，2003：625，395.
［8］Lee MH. Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation of Taraxacum platycarpum and changes of morphological characters［J］.Plant Cell Rep，2004，22(11)：822.
［9］Wang HM. Agrobacterium-mediated transformation in the high-value medicinal plant Echinacea purpurea［J］.Plant Sci，2004，166(4)：1087.
［10］Zhang L. Engineering tropane biosynthetic pathway in Hyoscyamus niger hairy root cultures［J］.Proc. Natl Acad Sci USA，2004，101(17)：6786.
［11］Robbins MP. Sn， a maize bHLH gene， modulates anthocyanin and condensed tannin pathways in Lotus corniculatus［J］.J Exp Bot，2006，54(381)：239.
篇10
专业建设初期,我们一直思考农业院校生物工程应办出怎样的特色？我们认为只有因地制宜,利用现有的学科优势,根据全省的实际需求,才能有效地确定专业特点。我校是农业部与地方共建的农业院校,有传统的优势学科,例如,作物学、植物学是湖南省重点建设学科。生物学基础强,是生物学博士点一级学科。但工科基础弱,贮备的工科背景老师少,如何体现农业院校的生物工程特色,确实需要动脑筋,利用已有资源学科优势,丰满教师的工科知识,并结合湖南农业经济特点才能办出农业生物工程专业特色,办好生物工程专业。首先,根据湖南经济发展特点分析,湖南是农业大省,正在向新型产业转变,要发展成农业强省;其次,湖南农产品如水稻、茶叶、柑桔、苎麻等产量居全国前列;植物资源丰富,特别是药用植物资源在湘西、湘南地带分布广泛;农副产品和废弃物很多没得到增值利用,或直接排到环境或直接燃烧,严重影响了生态环境,农民增产不增收。如果利用生物技术加工、改造农副产品,不但增加农副产品的附加值,节能环保,还能促进新型产业的快速发展,加速农业大省农业强省的跨越。农业生物工程培养的人才应该既掌握生物技术又具有良好的工程技能,有能力将生物技术的成果转变为生产力。那么,落实到我校生物工程人才掌握的知识点上,我们确定以发酵工程和天然功能产物提取和制药应用为核心的知识群为抓手,建设我校生物工程专业特色。
2课程设置与课程建设要体现培养目标
生物工程课程设置分为公共必修课,专业基础课,专业主干课,选修课(必选课和自修课)。公共课程英语、体育、计算机、数学等外。生物工程专业基础课程群包括生物化学、分子生物学、生化与分子生物学实验技术、微生物学、化工原理、机械制图、基因工程等专业基础课。生物学师资力量雄厚,依托生物化学与分子生物学学位点进行课程建设。生物工程专业主干课程群包括发酵工程、酶工程、生物制药工程、生物分离工程和相应的实践教学等课程。依托生物工程与技术硕士学位点进行课程建设。生物工程专业基础课有深厚的生物学学科作为建设后盾。“生物化学、分子生物学”已建成湖南省精品课程,“细胞工程”以及“基因工程”已建设成校级精品课程;“微生物学”得到学校教学改革课题和多媒体制作经费资助,多媒体制作获得“优秀奖”。
“分子生物学概论”和“生物化学与分子生物学实验技术”已分别成为全校本科生和硕士研究生的热门公选课。生物工程专业主干课程设置我们体现两个模块:以发酵工程为技术核心课程模块和以生物制药为核心的课程模块,以两个模块方向的理论知识要求和技能实践要求制定其他课程,并依托学科建设课程。该课程群是生物工程专业重点建设内容,也是最能体现专业特色的课程群。虽然师资年青,但力量较强、思维活跃,充满创造力,教师大多来自外校,学缘丰富。课程建设卓有成效,专业特色明显。为加强专业特点,专业发挥教师学术特长,根据发酵工程技术和天然产物开发与综合利用两个科学研究分向,建设了专业发酵工程与生物制药工程两个专业方向的课程体系,进行专业实验内容和生产实践内容的建设,将两个方向的理论课程进行整理和更新。以发酵工程为核心的课程群包括发酵工程、酶工程、微生物育种与变异、氨基酸发酵等;以天然产物开发与利用的课程群包括生物工程制药实验技术、药理学、药物分析和天然产物化学。现在发酵工程、酶工程、生物制药工程、微生物实验技术已建成校极精品课程,生物分离工程、药理学同样得到院级的课题资助。围绕发酵工程和生物制药的课程群体系的相应建立,其目的是扩展学生的在微生物应用和药学方面基本知识和技能,扩大其就业范围。延伸功能已扩展到研究生与自考生的教学和实践活动。在选修课的设定中,结合农业学科专业拓展知识面,培养学生的创新能力,主动适应人才市场的需要,鼓励学生选修其他相关专业的选修课。如食品科学院开设的食品营养学、农产品加工与贮藏;资源与环境学院开设的环境工程等课程都添置在生物工程专业选修课内;为了适应部分学生考研要求,我们也将遗传学、细胞生物学、免疫学等设置在选修课内。学生通过自己就业或学业定位,可以有多门课程选择。
3重视实践教学,并围绕两模块课程群实践课程体系建设
我们采用理论教学实习教学生物工程设计教学“三段式”教学模式组织实施实践教学。在此模式中,特别注重后两个环节,按小试验大试验生产实习工程设计教学的循序渐进的办法培养学生的实践能力。小试验设计针对性强,每个试验都有考核技能的重点,旨在规范学生的操作技能培养模式,对学生实践能力和创新能力的培养,取得了实效。通过理论——实践——理论——实践的反复学习过程,可使学生理论掌握扎实,实验操作规范,分析问题和解决问题能力增强。对于综合大实验,根据学科的内在联系,将专业主干课程综合大实验重新组合,将原来零散实践环节组合成相对独立于理论教学体系又与之相衔接的实践教学体系。例如,我们把原来的发酵工程、酶工程、生物制药工程和分离工程四门课程的综合技术课合并在一门生物工程实践课中,集中在4周进行实践训练,例如,发酵工程环节学生自己利用菌种优化条件生产酶制剂,在酶工程环节利用酶制剂催化反应,并同时研究酶的催化特性。分离工程环节通过提取植物功能产物,在生物制药工程环节利用包埋技术等制成药胶囊并研究药理作用。这样,使同学们对实践工艺有直观的感受,同时也综合运用了理论知识。对于一些重要的选修课,适当设计10个小时左右的实验课,例如,把药理学、药物分析实验纳入在生物制药实验中开设。生产实习教学中,以熟悉大规模生产流程和设备为主,将理论与生产实际结合,在实际生产中发现问题和思考解决问题。
2010年,我校生物工程专业得到国家支持,建设生物工程实训基地,基地建设的的模拟生产线仍然根据发酵工程和天然产物提取和药物制造两条工艺路线设计。这样,从课程群到实验基本培顺再到生产实习都可归纳在这两条主线上。专业建立了稳定的校内外实习基地,湖南红鹰翔生物工程有限公司、湖南泰古生物技术有限公司、株洲千金制药有限公司等为校外教学实习提供了良好的条件。毕业实习是学生专业实践的重要环节,根据学生考研要求和就业去向,分别进行毕业论文和毕业设计。专业充分利用校内外良好的科研平台提供毕业生实习机会。除开一些生物技术公司外,湖南作物种质创新与资源利用国家重点实验室培育基地、作物生理与分子生物学省部共建教育部重点实验室、食品科学与生物工程重点实验室、烟草工程技术实验室、国家柑橘改良中心长沙分中心、中国烟草中南农业试验站、湖南省农业生物工程研究所、湖南省棉花科学研究所、湖南省畜牧研究所等研究机构每年提供生物工程专业毕业实习岗位。北京大学生命科学院、华南农业大学生命科学学院、中国科学院亚热带农业研究所、国家杂交水稻工程中心都接纳过我专业学生的毕业实习。
4积极推进“产学研”联合开发,大力提升生物工程本科教学创新平台,促进教学质量的提高
本专业在本校建立了与企业合作的产学研型“湖南农业生物工程研究所”,还与科研单位合作联合培养研究生,这些措施为培养学生专业能力、提高实践水平、优化人才培养环境提供了良好的条件。通过“产学研”合作,有大批的企业横向课题与生物工程本科教学直接相连,在专业教师指导下,在大三学生中成立了“酶制剂研究小组、抗生素研究小组、天然产物研究小组、酿酒小组”等课外兴趣小组。另外,专业建设还通过湖南农业大学校级平台、以及生物科学技术学院院级平台资助生物工程专业学生广泛进行创新项目研究;从2006级以来,每年立项6～10项创新项目。学生都有机会参加工程实践训练和工程项目课题研究,提高了实践教学水平和科研能力,根据学生在科研活动中的表现,从根据创新能力、实验技术、书写研究报告或情况,给与学生以学选修课学分。
5以学科建设带动专业建设
我校生物工程所依托的学科为生物学一级学科博士点下自主设置的生物技术与工程博士点和硕士点。根据国内外该学科现状和发展趋势,结合我校多年来建设生物技术、生物工程专业的经验以及生物工程技术领域相关产业发展对人才的需求,我校生物技术与工程博士点设置三个研究方向:(1)转基因与生物反应器工程方向;(2)细胞培养、酶与发酵工程方向;(3)生物转化与生物分离工程方向。科学研究从师资队伍、教材建设、教学模式、教学内容改革和教学实践等多层面带动了专业建设。专业建设水平提高,学生质量优秀,也促进了学科研究的进步和教师从事科学研究的积极性。
6师资队伍的建设
