生物分子工程

生物分子工程学是工程学原理和实践对生物起源分子的有目的操纵的应用。生物分子工程师将生物过程的知识与化学工程的核心知识相结合，以便专注于分子级解决方案来解决与环境、农业、能源、工业、食品生产、生物技术和医学有关的生命科学中的问题。

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生物分子工程师在其结构、功能、特性和性质以及与适用性之间的关系框架内，有目的地操纵碳水化合物、蛋白质、核酸和脂质包括环境修复，农作物和牲畜生产，生物燃料电池和生物分子诊断等领域。酶、抗体、DNA杂交中分子识别的热力学和动力学。生物结合/生物固定化和生物分离研究。在细胞信号转导，细胞生长动力学，生化途径工程和生物反应器工程中，也对工程化生物分子的基本知识给予了关注。

在第二次世界大战期间，对大量质量合格的青霉素的需求使化学工程师和微生物学家共同致力于青霉素的生产。这为启动一系列反应创造了合适的条件，从而引发了生物分子工程领域的创建。1992年，美国国立卫生研究院首先将生物分子工程学定义为化学工程和生物学的交往领域，重点是分子水平的研究。”虽然最初被定义为研究，但生物分子工程学已成为一门学科和一个领域。的工程实践、赫赛汀、人源化单克隆抗体用于乳腺癌治疗的药物成为通过生物分子工程学方法设计的xxx种药物，并获得了美国FDA的批准。同样，生物分子工程学是《新生物技术》杂志的前身。

未来受生物启发的技术可以帮助解释生物分子工程。看着摩尔定律 “预测”，未来的量子基于生物学的处理器是“大”技术。通过使用生物分子工程技术，可以操纵我们的处理器的工作方式，从而在同样的意义上发挥生物细胞的功能。由于生物分子工程技术在基因表达模式分析方面的进步以及对许多重要生物分子的有目的操纵以改善其功能性，因此它有可能成为最重要的科学学科之一。在这一领域的研究可能会导致新药的发现，改进的疗法以及新的生物工艺技术的发展。随着对生物分子知识的不断增长，发现新的高价值分子的速度越来越快，这些新分子包括但不限于抗体、酶、疫苗，并且治疗性肽将继续加速发展。生物分子工程学将产生用于治疗药物和高价值生物分子的新设计，用于治疗或预防癌症，遗传疾病和其他类型的代谢性疾病。同样，期望将工业酶改造为具有期望的性能以用于工艺改进以及以低得多的生产成本来制造高价值生物分子产品。使用重组技术，还将产生对耐药菌株具有活性的新抗生素。

生物分子工程是一门广泛的学科，在许多不同的行业和领域中都有应用。因此，很难确定关于生物分子工程专业的一般观点。然而，生物技术行业提供了足够的代表。生物技术产业或生物技术产业包括所有使用生物技术生产商品或服务或进行生物技术研发的公司。这样，它涵盖了生物分子工程学科的许多工业应用。通过对生物技术产业的考察，可以发现该产业的主要领导者是美国，其次是法国和西班牙。的确，生物技术行业和生物分子工程应用的重点主要是临床和医学。人们愿意为身体健康付出代价，因此，用于生物技术行业的大部分资金都留在了与健康相关的企业中。

化学工程是将原材料加工成化学产品的过程。它涉及制备用于产生反应物的原材料，这些反应物在受控条件下的化学反应，产物分离，副产物的循环利用以及废物的处置。每个步骤都涉及某些称为“单元操作”的基本构建模块，例如提取，过滤和蒸馏。在所有化学过程中都可以找到这些单元操作。生物分子工程学是化学工程学的子集，其将这些相同的原理应用于由生物体制造的化学物质的处理。

美国各地最新开发和提供的本科课程，通常与化学工程课程结合使用，可让学生获得BS学位。根据美国工程技术认证委员会（ABET）的要求，生物分子工程课程“必须在包括化学，物理学和生物学在内的基础科学领域中提供全面的基础知识，并且在某些方面具有较高的内容……这些基础科学的工程应用设计，分析和控制化学物理或生物过程。” 普通课程包括运输，热力学，分离和动力学等主要工程课程，并增加了生命科学包括生物学和生物化学的课程，以及专门针对细胞生物学，纳米和生物技术，生物聚合物等的专门的生物分子课程。