寫在前面
在這個世界上，只有我們，我們人類，能夠反抗自私的複製基因的暴政。
——理察·道金斯《自私的基因》
這一講我們介紹生物工程類專業。說到生物工程，人們自然而然就會聯想到基因工程、基因編碼、靶向藥、癌症特效藥，以及流行病特效藥和疫苗等高精尖的工程技術；生物工程所屬的生命科學是21世紀最有可能產生有重大發現的專業之一，加之近年的諾貝爾獎得主的研究方向均向生命科學方向傾斜，生物工程在科學殿堂裡愈發熠熠生輝。
然而現實則十分幻滅——本科生的知識儲備是無法接觸到上述高精尖的工作的。而且，生物工程專業本科生就業情況很不樂觀，50%的本科畢業生選擇繼續深造，這也是在本專業內相比於其他工作較好的歸宿。
作為一級學科的生物工程大類，可分為生物工程和生物製藥兩個具體專業。生物工程，即以微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學等生物學理論為基礎，結合機械、化工和計算機等現代工程技術，完成改造物種，滿足人類需求的專業。具體又可分為五個研究方向：遺傳工程（基因工程）、細胞工程、微生物學工程（發酵工程）、酶工程（生化工程）和生物反應器工程。而生物製藥則主要從事醫藥產品開發生產等工作。
從課程層面看，生物工程與生物製藥絕大部分相同，都大致包含以下核心課程：
生物化學。生物化學主要研究生物體的分子組成結構與功能、物質代謝與調節、遺傳信息的傳遞與調控，以及其在生命活動中的作用。它所涉及的內容不僅是學習生物學領域其他課程最重要的基礎，在學生今後的科學研究中，生物化學的知識可以直接用來設計實驗方案，解釋獲得的實驗數據，從而得出相應的科學結論。該課程中會介紹很多專業名詞，這些名詞我們在去醫院做抽血化驗時會常常看到。從學習難度層面講，該課程難度較小，主要依靠記憶即可通過考試。該課程一般作為考研的專業課進行考察，因而重要性較高。
微生物學。微生物學需要一定基礎，一般是在學過生物化學之後才會學習該課程。該課程主要介紹了微生物的種類、構造與功能、微生物的代謝生長與控制、微生物的遺傳和變異，以及微生物的用途。課程的難度較小，沒有太多需要理解的地方。
生化工程。該課程是化學工程與生物科學兩個學科的交叉，因此需要生物化學和微生物學的知識儲備作為基礎。課程主要講述了生物生化反應的相關內容，課程中會使用計算機作為輔助工具，計算微生物生長及發酵反應的數學模型。該課程難度適中，有許多地方需要深入理解。
發酵工程原理與技術。該課程主要講述了微生物的代謝調節和發酵規律，解釋了影響發酵過程的各種因素，培養學生分析發酵過程的思維能力和計算能力。該課程涉及到多個學科，而且理論性和實踐性都很強，可以縮短基礎理論與生產實踐的距離。學好該課程可以提高動手能力、更好地運用理論知識分析解決工程實際問題。
基因工程技術與原理。該課程主要介紹了基因克隆和DNA分析的技術原理，以及基因工程技術在多個領域的應用。現在轉基因植物已經非常普遍，可以滿足人們不同需求，克隆動物技術也比較成熟。基因工程在將來大有用武之地，如克隆出人體器官，以消除人體對異物的免疫作用等等，因此值得深入學習。該課程學習難度較小，簡單了解即可。
蛋白質工程。該課程主要介紹蛋白質工程的基本理論和研究方法，以及蛋白質工程的應用，以便為將來的學習和工作奠定理論和實踐基礎。該課程學習難度較小，大部分內容只需做到詳細了解即可。
代謝工程與合成生物學。該課程系統地介紹了代謝工程與合成生物學兩門課程的內在聯繫。學習該課程可以詳細了解新生產物（例如：酶分子、基因環路，甚至生命）的研究流程及策略。該課程涉及的知識面很廣，但大多數只需了解，學習難度較小。
細胞與分子生物學。該課程會講述細胞的組成結構，與高中生物的內容差不多，所以學習難度不大，但每部分結構都會講得非常詳盡。此外，還會講述一些生物工程方面的新技術，如：胚胎幹細胞、基因測序等內容。這些新技術看上去很高大上，但是本科生一般無法真正接觸到這些新興技術。
生物分離技術。該課程主要講述了動植物和微生物的分離提純技術理論，因為分離技術要不斷進行工藝改進及優化，該課程還同時培養學生的創新能力。其學習難度較小，憑藉記憶通過考試難度不大。
上述課程主要是理論課程。生物工程類屬於工科門類，做實驗是本專業同學非常重要的基本功。在本科階段，一方面，可以跟著老師做課程中的實驗；另一方面，也可以申請師兄師姐的實驗助手，以學習實驗經驗、積累實驗數據，為畢業論文做準備。
生物工程類專業學習的課程很多，所學知識的系統性也很強，所以要想學好生物工程類專業，需要經常泡圖書館，逐漸積累專業知識。同時，還可以多參加一些競賽，獲得含金量高的名次和證書，無論將來是讀研繼續深造還是工作，這些都將成為重要的籌碼。此外，計算機與數學也是生物工程類的重要課程。
應用方面，生物工程類專業主要與醫學藥品和食品打交道。我們生活中經常接觸到的食物都是經過發酵的，比如葡萄酒、啤酒以及中國本土的白酒。此外，藥品、疫苗和治療糖尿病的人工合成胰島素等醫藥產品均需要生物工程專業領域的人才進行研發生產。
值得一提的是，生物工程類與生物醫學工程類是有區別的，二者分別是不同的一級學科。生物醫學工程類專業主要與醫學儀器打交道，比如研究製造醫院中的CT和B超，以及這次為治療新冠肺炎病人而使用的呼吸機等設備。先進的儀器設備首先需要滿足醫學功能和需求，因此精密醫學設備的設計製造與機械、自動化等傳統工科分不開，這是生物醫學工程類專業區別於生物工程類專業的特點。
以下是教育部陽光高考信息平臺對生物工程、生物製藥專業的官方解析：
要點總結：
1. 生物工程類一級學科可具體分為生物工程與生物製藥兩個專業，兩個專業都將學習生物和化學等相關理學知識；
2. 生物工程類專業屬於工科，與實驗密不可分，大量實驗也是大學期間學習的重點；
3. 生物工程類與生物醫學工程類並不相同，生物醫學工程類專業更偏向於醫療儀器與設備的研究。
下期預告：
下一講，我們將介紹化工與製藥類一級學科下的製藥工程專業。我們下一講見。