生物化工作业

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1、Is背景生物化工(BiologicalChemicalEngineering)是一门以实验研究为基础，理论和工程应用并重，综合遗传工程、细胞工程、酶工程与工程技术理论,通过工程研究、过程设计、操作的优化与控制，实现生物过程的目标产物。因此它在生物技术中有着重要地位。本学科也是生物技术的一个重要组成部分,将为解决人类所面临的资源、能源、食品、健康和环境等重大问题起到积极的作用。十九世纪末期，传统的化学工程开始发展,当时主要集中于石油分离纯化、工业化合物和塑料的生产以及一些消耗物，比如洗涤剂、染料等。然而在今天,许多与

2、化学工程相关的产业仍然以合成化学物质为主。在过去的20年中，化学工程与生命科学联系越来越紧密，国家综合医学科学研究所(NIGMS)在华盛顿召开的一次国际会议，关于ResearchOpportunitiesinBiomolecularEngineering，生命科学边缘的化学工程提出⑴。生物化工学科起始于第二次世界大战时期，以抗生素的深层发酵和大规模生产技术的研究为标志。20世纪60年代末至80年代中期,转基因技术、生物催化与转比技术、动植物细胞培养技术、新型生物反应器和新型生物分离技术等开发和研究的成功，使本学科进

3、入了新的发展时期,学科体系逐步完善。20世纪后期，随着以基因工程为代表的高新技术的迅速崛起，为本学科的进一步发展开辟了新领域。中科院大连化学物理研究所成立于1949年3月，当时定名为“大连大学科学研究所",1961年底更名为“中国科学院化学物理研究所1970年正式定名为“中国科学院大连化学物理研究所"。大连化物所是一个基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合，以任务带学科为主要特色的综合性研究所。六十多年来,大连化物所通过不断积累和调整，逐步形成了自己的科研特色。1998年，大连化物所成为中国科学院知识创新

4、工程首批试点单位之-o2007年经国家批准筹建洁净能源国家实验室。2010年8月，大连化物所在“创新2020”发展战略研讨会中将所发展战略修订为“发挥学科综合优势，加强技术集成创新，以可持续发展的能源研究为主导，坚持资源环境优化、生物技术和先进材料创新协调发展，在国民经济和国家安全中发挥不可替代的作用，创建世界一流研究所。”2002年1月，成立生物技术研究部,重点展开分离分析化学、医药生物技术、材料生物技术和能源生物技术。生物化工方向主要从下面五个方面进行介绍：1、天然产物与糖工程：植物糖生物学■寡糖诱导植物抗病机

5、理研究，寡糖工程技术研究及寡糖工程产品开发，活性寡糖制备工具酶及药筛靶分子蛋白的基因克隆、表达及分离纯化,天然药物筛选模型的建立及新药开发。2、生物医学材料工程：以材料化学及膜化工学科基础与生物医药学科结合，幵展以生物医用微胶囊膜技术为代表的生物医学材料和组织工程研究。材料筛选、改性、加工成型；微囊化组织细胞移植；细胞培养微反应器；药物控释载体；创伤医用敷料。3、药用资源开发：包括早期ADME/T性质研究和医药工业生物技术的研究。药物吸收、分布、代谢、排泄和毒性(ADME/T)性质的传统评价方法因动物与动物、动物与

6、人体间的种属差异而导致新药研发中的高失败率和高成本，这已成为药物发现的瓶颈问题。药物早期ADME/T性质研究主要以人源性或人源化组织功能性蛋白质为“药靶”，体外研究技术与计算机模拟等方法相结合，研究药物与体内生物物理和生物化学屏障因素间的相互作用。目前在技术平台方面,已建立了基于细胞色素P450酶的药物代谢性质的体外评价和体内DDI预测技术平台、基于P・糖蛋白(P-gp)的药物转运性质的体外评价技术平台、以及药物ADME性质早期智能预测系统。在药效和ADME/T性质评价的基础上，通过筛选、发现、纯化和重构自然界中的

7、有用酶系，已经完成了可再生红豆杉、人参、丹参等药用成分包括新成分的产业化水平的制备技术。4、海洋生物产品工程：微藻高密度培养光生物反应器的研究。依靠生物工程原理和技术研究海洋生物资源开发利用。5、生物质高效转化利用：利用生物工程技术研究生物质高效转化利用及应用。以分子生物学和有机化学为学科基础，应用生物化学工程的理念，致力于生物转化技术、分子微生物学和化学生物学领域的研究，目标是形成获取液体生物燃料和生物基聚合物材料及化学品的原创性、前瞻性技术，并揭示相应转化过程的分子机制。2.课题介绍我的课题是通过合成生物学的方

8、法,将异源基因构建双表达盒载体通过农杆菌介导转化的方法导入圆红冬孑包酵母(RhodospotidiutnSruloidws)中,提高卩■胡萝卜的产量。卩■胡萝卜素(P-carotene),别名：叶红素，它是广泛存在于红色和黄色的蔬菜、水果、海藻、根茎及花朵中的天然类胡萝卜素，属四砧类碳氢化合物，是类胡萝卜素家族中极其重要的一成员。其分子式为C40H55,分子