Bioingeniería moderna
La biotecnología moderna tiene una relación en desarrollo con la antigua tecnología microbiana de elaboración de cerveza y la moderna tecnología de fermentación, pero existen diferencias cualitativas. La antigua tecnología cervecera y la moderna tecnología de fermentación sólo utilizan organismos o funciones biológicas existentes para servir a los humanos, mientras que la biotecnología moderna crea nuevos organismos y funciones biológicas de acuerdo con los deseos y necesidades de las personas, o transforma organismos y funciones biológicas existentes, incluida la transformación de los propios seres humanos en beneficio de la humanidad. . El establecimiento de la biotecnología y la bioingeniería modernas es un salto cualitativo para la biotecnología práctica humana del reino de la necesidad al reino de la libertad, de esperar el regalo de la naturaleza a tomar la iniciativa de avanzar hacia la naturaleza.
La biotecnología moderna surgió sobre la base del desarrollo de la biología molecular. En 1953, el científico estadounidense Watson y el científico británico Crick utilizaron la difracción de rayos X para aclarar la estructura del ácido nucleico, la base material de la herencia, descubriendo así los secretos de la vida, pasando de la exploración a nivel celular al nivel molecular y estudiando. Leyes biológicas. De lo cualitativo a lo cuantitativo. El estudio de las leyes biológicas también ha pasado de lo cualitativo a lo cuantitativo. Bajo la influencia y penetración de la física y la química modernas, nació una nueva ciencia: la biología molecular. En los diez años siguientes, la biología molecular se desarrolló rápidamente y logró muchos resultados importantes. En particular, los científicos descifraron el código genético de la vida y compilaron un "diccionario" de códigos genéticos comunes a todos los seres vivos de la Tierra. El diccionario de códigos genéticos hace avanzar rápidamente la investigación de la biología molecular a una etapa práctica. En 1970, Corana y otros científicos completaron la síntesis artificial total del gen del ARN de transferencia de alanina de levadura. En 1971, Paul Berg de Estados Unidos utilizó una endonucleasa de restricción para abrir una molécula de ADN circular y unió dos ADN diferentes por primera vez. En 1973, un equipo de investigación encabezado por el científico estadounidense Cohen utilizó una gran cantidad de resultados de investigaciones anteriores para llevar a cabo el primer experimento exitoso de ingeniería genética, la tecnología más representativa de la biotecnología moderna, utilizando E. coli en la Universidad de Stanford. Recombinaron dos plásmidos diferentes (plásmido resistente a tetraciclina y plásmido resistente a estreptomicina) en E. coli en un tubo de ensayo, introdujeron este plásmido en E. coli y descubrieron que este plásmido se replicaba en E. coli y mostraba información genética de los dos. plásmidos parentales. En 1974, combinaron un gen de la rana africana con garras con un plásmido de un tipo de E. coli y lo introdujeron en otro tipo de E. coli. Resulta que el gen de la rana africana con garras en realidad se expresa en E. coli ("expresado" significa que el gen es capaz de sintetizar un inhibidor de la hormona del crecimiento en E. coli) y se transmite de generación en generación como E. coli. reproduce.
A partir del experimento de Cohen, los científicos vieron las características sobresalientes de la ingeniería genética: (1) La capacidad de romper las fronteras entre especies. En el concepto tradicional de mejoramiento genético, es casi imposible que especies lejanamente emparentadas se hibriden con éxito, y mucho menos híbridos entre animales y plantas, bacterias y animales, y bacterias y plantas. Sin embargo, las técnicas de ingeniería genética pueden cruzar la barrera del apareamiento y hacerlo posible. (2) Según los deseos y propósitos de las personas, las características genéticas de los organismos se pueden cambiar de manera selectiva, e incluso se pueden crear nuevas especies de vida que aún no existen en la Tierra. Al mismo tiempo, esta tecnología también puede tener un impacto en la evolución de los propios seres humanos. (3) Debido a que esta tecnología actúa directamente sobre el ácido nucleico del material genético, puede acelerar enormemente la creación de nuevos tipos de vida. Estas características han atraído gran atención por parte de científicos de todo el mundo. En tan solo unos años, la investigación en ingeniería genética se ha desarrollado en muchos países y se han logrado una serie de resultados. La ingeniería genética se ha convertido en uno de los logros científicos y tecnológicos más importantes. el siglo XX.
La biotecnología moderna es un grupo tecnológico complejo. La ingeniería genética es sólo un representante de la biotecnología moderna, que se caracteriza por crear o cambiar tipos biológicos y funciones biológicas a nivel molecular.
Además, la ingeniería para crear o transformar tipos biológicos y funciones biológicas también se puede llevar a cabo a nivel de cromosomas, células, tejidos, órganos e incluso organismos individuales, como la ingeniería cromosómica, la ingeniería celular, el cultivo de tejidos y órganos, la ingeniería genética cuantitativa. , etc. Estos también son modernos El alcance de la biotecnología. Algunos sistemas de procesos nuevos que sirven a estos proyectos, como la ingeniería de fermentación moderna, la ingeniería de enzimas, la ingeniería de biorreactores, etc., también se incluyen en el sistema de biotecnología moderno.
La biotecnología moderna se apoya en disciplinas como la biología molecular, la biología celular, la microbiología, la inmunología, la genética y la fisiología, y se combina con disciplinas como la química, la ingeniería química, la informática y la microelectrónica para formar un sistema integral. disciplina que interpenetra múltiples disciplinas. Desde la perspectiva de los campos de aplicación, se puede dividir en biotecnología agrícola, biotecnología médica, biotecnología vegetal, biotecnología animal, biotecnología alimentaria, biotecnología ambiental, etc.
Bioingeniería
(ingeniería biológica; bion)
La bioingeniería es una disciplina aplicada integral de reciente aparición a principios de la década de 1970.
Generalmente se considera que la denominada bioingeniería se basa en las teorías y tecnologías de la biología (especialmente la microbiología, la genética, la bioquímica y la citología), combinadas con tecnologías modernas de la ingeniería como la industria química, la maquinaria y la informática. , aprovechando al máximo los últimos logros en biología molecular, manipulando conscientemente material genético, transformando direccionalmente organismos o sus funciones y creando nuevas especies con rasgos de alcance ultralargo en un corto período de tiempo. Esta nueva especie es una tecnología emergente que luego se puede utilizar para realizar cultivos a gran escala de tales "bacterias modificadas" o "líneas celulares modificadas" a través de los biorreactores correspondientes para producir una gran cantidad de metabolitos útiles o ejercer sus funciones fisiológicas únicas.
La bioingeniería incluye cinco grandes proyectos, a saber, ingeniería genética (ingeniería genética), ingeniería celular, ingeniería microbiana (ingeniería de fermentación), ingeniería enzimática (ingeniería bioquímica) e ingeniería de biorreactores. Entre estos cinco campos principales, el papel de los dos primeros campos es utilizar bacterias tradicionales (o líneas celulares animales y vegetales) como receptoras de material genético específico, de modo que puedan obtener genes extraños y convertirse en nuevas especies capaces de expresarse durante períodos ultralargos. -rasgos de rango - "Bacterias de ingeniería" o "líneas celulares diseñadas". El papel de estos tres últimos es crear buenas condiciones de crecimiento y reproducción para esta nueva especie con un enorme valor potencial, y llevar a cabo cultivos a gran escala para liberar plenamente su potencial inherente y aportar enormes beneficios económicos y sociales a las personas.
La bioingeniería tiene una amplia gama de aplicaciones, entre las que se incluyen la agricultura, la industria, la medicina, la farmacia, la energía, la protección del medio ambiente, la metalurgia, las materias primas químicas, etc. Definitivamente tendrá un impacto significativo en la política, la economía, el ejército y la vida de la sociedad humana, y brindará amplias perspectivas para resolver los problemas de recursos, medio ambiente y salud humana que enfrenta el mundo.
Cursos principales: química orgánica, bioquímica, principios de ingeniería química, ingeniería bioquímica, microbiología, biología celular, genética, bioquímica, biología molecular, ingeniería genética, ingeniería celular, ingeniería microbiana, ingeniería bioquímica, bioingeniería tecnológica downstream, Equipos de ingeniería de fermentación, etc.
Principales vínculos docentes prácticos: incluidas prácticas docentes, prácticas de producción, tesis de graduación (diseño, etc.), generalmente programadas para 10-20 semanas.
Años de estudio: cuatro años
Título otorgado: Licenciatura en Ingeniería
Especialidades similares: Ciencias Biológicas, Biotecnología, Bioinformática, Biociencias y Biotecnología, Planta y Animal Cuarentena Bioquímica y biología molecular Informática médica Biotecnología vegetal Biotecnología animal Biotecnología Bioingeniería Bioseguridad
Institución de aprendizaje:
Beijing
Facultad de Biotecnología
Beijing
Beijing, Beijing, China
Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Beijing Universidad Agrícola de China Universidad Tecnológica de Beijing Universidad de Tecnología Química de Beijing
Universidad de Tecnología y Negocios de Beijing Beijing Universidades Unidas
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