生物系統(tǒng)工程是干什么的

【專家解說】：生物系統(tǒng)工程學(xué)（Biological systems engineering），是生物工程學(xué)的一個(gè)分支。生物系統(tǒng)工程學(xué)可簡(jiǎn)述為生物系統(tǒng)論、仿生工程與基因工程的整合，涉及醫(yī)療診斷、藥物篩選、遺傳育種與生物制藥等產(chǎn)業(yè)，包括了轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器、分子與細(xì)胞生物計(jì)算機(jī)等技術(shù)開發(fā)。2002年，曾邦哲在德國(guó)提出細(xì)胞計(jì)算機(jī)模型（cell automatics, the bio-computer），2003年美國(guó)貝克萊大學(xué)J.Keasling成立了世界上第一家合成生物學(xué)系 - 系統(tǒng)生物學(xué)基礎(chǔ)的遺傳工程，采用酵母細(xì)胞表達(dá)天然植物藥箐篙素分子，實(shí)現(xiàn)工程微生物代謝工程制藥。采用高通量生物技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、納米生物技術(shù)，人工合成全基因乃至基因組，把細(xì)胞作為計(jì)算機(jī)來重新進(jìn)行人工設(shè)計(jì)，將帶來細(xì)胞制藥廠和細(xì)胞生物分子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)業(yè)化。系統(tǒng)生物工程是系統(tǒng)生物學(xué)的工程應(yīng)用，包括合成生物學(xué)。歐美科技權(quán)威機(jī)構(gòu)稱基因工程、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與分子生物技術(shù)時(shí)代已經(jīng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)生物工程、系統(tǒng)與合成生物學(xué)時(shí)代。  美  國(guó)   　　首次以藻類生物燃料提供部分動(dòng)力的飛機(jī)及氫燃料電池?zé)o人機(jī)試飛，研發(fā)出“病毒電池”，重視可燃冰的開采潛力，加大對(duì)智能電網(wǎng)的研發(fā)投入。          毛黎（駐美國(guó)記者）2009年1月6日，美國(guó)大陸航空公司一架以生物燃料作為部分燃料的飛機(jī)進(jìn)行了試飛，這是首次以取自藻類等植物的燃料作為飛機(jī)燃料。   　　3月，美國(guó)聯(lián)合環(huán)境和能源有限責(zé)任公司首次成功地開發(fā)出了經(jīng)濟(jì)且利于環(huán)境的、將水藻油轉(zhuǎn)換成生物柴油的途徑。新方法至少比現(xiàn)有方法減少40%的成本，且生產(chǎn)過程不產(chǎn)生廢水。   　　伊利諾斯大學(xué)利用玉米作物中的“光澤15”（Glossy15）基因及轉(zhuǎn)基因技術(shù)開發(fā)出了一種理論上可以大量生產(chǎn)生物質(zhì)的玉米作物。           在3月公布的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃中，美政府宣布撥款110億美元用于智能電網(wǎng)技術(shù)。   　　4月初，麻省理工學(xué)院的研究人員利用基因工程病毒首次成功研制出“病毒”電池，其與用于驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車的先進(jìn)充電電池不僅在儲(chǔ)能和動(dòng)力性能上相媲美，且可以用來為眾多的小型便攜式電器提供電能。     　　5月，哥倫比亞大學(xué)表示，他們已經(jīng)掌握了一種用于開采海底可燃冰的密封調(diào)壓空心鉆，提高了出產(chǎn)率的同時(shí)降低了能耗，有望用于商業(yè)開發(fā)。   　　6月，美國(guó)迅力光能公司開發(fā)出了一種制造大型可卷曲太陽能板的技術(shù)。它能十分方便地安裝于屋頂和車輛外，預(yù)計(jì)2010年正式上市。   　　7月，加州大學(xué)開發(fā)出了一種通過在鋁箔上生長(zhǎng)直立的納米柱來制作新型太陽能電池的技術(shù)，該技術(shù)的光電轉(zhuǎn)換率可達(dá)6%，生產(chǎn)成本可低至單晶硅太陽能板的1/10。   　　10月，美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室研制的氫動(dòng)力燃料電池?zé)o人機(jī)“離子虎”在試驗(yàn)飛行中，持續(xù)飛行時(shí)間達(dá)23小時(shí)17分鐘，創(chuàng)下燃料電池?zé)o人機(jī)的飛行時(shí)間新紀(jì)錄。   俄羅斯            部署2030年前的核電發(fā)展計(jì)劃，啟用首個(gè)使用廢物生成的生物瓦斯發(fā)電的小型熱電站，世界首座浮動(dòng)核電站動(dòng)工?！　?nbsp;  　　張浩（駐俄羅斯記者）2009年1月20日，俄政府總理普京批準(zhǔn)了《2020年前利用可再生能源提高電力效率國(guó)家政策重點(diǎn)方向》?！罢咧攸c(diǎn)”確立了可再生能源利用的宗旨和原則，規(guī)定可再生能源發(fā)電、用電規(guī)模指標(biāo)及其落實(shí)相關(guān)措施。   　　1月31日，俄羅斯首個(gè)使用廢物生成的生物瓦斯發(fā)電的小型熱電站在莫斯科正式啟用。該熱電站利用生物瓦斯領(lǐng)域最先進(jìn)技術(shù)，能夠?qū)U水生成瓦斯并保證凈化設(shè)備的功效和生態(tài)安全，是目前俄羅斯境內(nèi)唯一完全使用生物瓦斯發(fā)電的熱電站。   　　4月，俄羅斯國(guó)家核能集團(tuán)公司召開會(huì)議，部署2030年前俄羅斯核電發(fā)展計(jì)劃。根據(jù)這一計(jì)劃，俄羅斯將新建核電站裝置26座，核電在國(guó)家電力總產(chǎn)量中的比例達(dá)到25%—30%，屆時(shí)俄核電規(guī)模和核電在國(guó)家電力中所占比例將達(dá)到西方發(fā)達(dá)國(guó)家水平。   　　世界首座浮動(dòng)核電站項(xiàng)目于2009年上半年動(dòng)工。這一低功率浮動(dòng)核電站將于2012年交付使用，不僅能提供電能、熱能，還能淡化海水，最低使用壽命為38年，主要應(yīng)用于俄北部及遠(yuǎn)東等地區(qū)供電、氣田開發(fā)等。   德  國(guó)   　　開發(fā)出高效轉(zhuǎn)化甲烷氣體為甲醇燃料的新型催化劑，第一座海上風(fēng)力發(fā)電裝置投入使用，首座混合能源電廠開建。　　   　　顧鋼（駐德國(guó)記者）2009年，德國(guó)馬普研究所的研究人員成功地開發(fā)出一種固體催化劑，能使甲烷氣體方便高效地轉(zhuǎn)化成甲醇燃料，這項(xiàng)成果對(duì)有效利用天然氣資源具有重要的意義。   　　德國(guó)第一座海上風(fēng)力發(fā)電裝置今年建成并投入使用，它是名為“阿爾法范土斯”的近海風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)計(jì)劃建造的12座類似風(fēng)力發(fā)電裝置中的一個(gè)?！鞍柗ǚ锻了埂苯ｏL(fēng)力發(fā)電場(chǎng)建成后，每年生產(chǎn)的電力可供5萬戶居民使用。   　　4月，位于勃蘭登堡州普倫茨勞的德國(guó)首座集風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能和太陽能于一體的混合能源電廠舉行奠基儀式，到2010年，這座投資2100萬歐元的電廠可以生產(chǎn)6兆瓦的電力。   法  國(guó)   　　推廣電動(dòng)自行車，可充電混合動(dòng)力車年底上路，綠色能源、核能并重發(fā)展?！　?nbsp;  　　李釗（駐法國(guó)記者）法國(guó)政府提供無息或優(yōu)惠貸款鼓勵(lì)節(jié)能。法國(guó)政府與銀行、建筑業(yè)及房地產(chǎn)從業(yè)者簽署了多項(xiàng)協(xié)議，為集體和個(gè)人改裝房屋提供無息或優(yōu)惠貸款，以鼓勵(lì)他們節(jié)約更多的能源。     　　3月9日，巴黎市議會(huì)出臺(tái)措施，對(duì)購(gòu)買電動(dòng)自行車的個(gè)人和企業(yè)給予補(bǔ)貼，以鼓勵(lì)更多的人使用這種能耗低、污染小的交通工具。   　　3月18日，法國(guó)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展部宣布，法國(guó)電力公司和日本豐田汽車公司聯(lián)合研制的100輛新一代可充電混合動(dòng)力車將于年底駛上法國(guó)街頭。　　　　   　　6月9日，法國(guó)總統(tǒng)薩科齊說，法國(guó)將大力發(fā)展可再生能源，同時(shí)也不會(huì)放棄核能開發(fā)。法國(guó)希望到2020年將可再生能源在能源消費(fèi)總量中的比重提高到至少23％。   　　7月30日，法國(guó)政府宣布設(shè)立“國(guó)家能源研究聯(lián)盟”，以充分調(diào)動(dòng)不同機(jī)構(gòu)的資源，提高法國(guó)在能源方面的研究能力和效率。   　　9月，法國(guó)總統(tǒng)薩科齊正式宣布，法國(guó)將從2010年1月1日起在國(guó)內(nèi)征收碳稅，征稅標(biāo)準(zhǔn)初步定為每噸二氧化碳17歐元。后因民眾反對(duì)，推遲至2010年7月1日起實(shí)施。     英  國(guó)   　　公布“全球氣溫升高4℃影響圖”?！　?nbsp;  　　何屹（駐英國(guó)記者）2009年，英國(guó)政府公布了一份“全球氣溫升高4℃影響圖”，該圖以最新的氣候預(yù)測(cè)模型為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)全球平均溫度比工業(yè)革命前上升4℃可能造成的影響。   　　9月初，一份名為《適應(yīng)氣候變化成本評(píng)估》的報(bào)告在倫敦出爐，報(bào)告指出，《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》對(duì)適應(yīng)并減緩氣候變化的成本估計(jì)遺漏了一些領(lǐng)域，而對(duì)另一些領(lǐng)域的成本估計(jì)不足，其實(shí)際成本要比《公約》估計(jì)的高出2倍到3倍。   加拿大   　　發(fā)現(xiàn)可用于尋找海底石油和天然氣的嗜熱菌，開發(fā)出新型水處理技術(shù)?！　?nbsp;  　　杜華斌（駐加拿大記者）加拿大科學(xué)家在挪威附近的北冰洋下低于零攝氏度的沉積物中，發(fā)現(xiàn)了一種數(shù)目龐大、處于冬眠狀態(tài)的嗜熱菌。該發(fā)現(xiàn)有可能使科學(xué)家有機(jī)會(huì)追蹤到來自海底熱環(huán)境中滲出的熱流，從而可能找到海底蘊(yùn)藏的石油和天然氣。   　　雷克海德大學(xué)科學(xué)家將光催化技術(shù)和電化學(xué)氧化法結(jié)合，創(chuàng)造出了一種新型水處理技術(shù)，該技術(shù)能更廉價(jià)、更有效地去除污水中難以清除的污染物。　   　　   韓  國(guó)   　　成功開發(fā)環(huán)保型船舶，擬建全球最大的海水淡化設(shè)施，推行“綠色情報(bào)信息發(fā)展計(jì)劃”?！　?nbsp;  　　邰舉（駐韓國(guó)記者）2009年，韓國(guó)STX造船海洋公司宣布成功開發(fā)出“環(huán)保型船舶”，通過使用高等級(jí)燃料等一系列技術(shù)革新，大幅減少了尾氣有害物質(zhì)排量，并能節(jié)約一半左右的燃油費(fèi)用。   　　韓國(guó)研究小組研發(fā)出了可使用全部可見光譜能量的全色染料感應(yīng)太陽能電池技術(shù)，有望大幅提高電池效率。   　　韓國(guó)計(jì)劃在釜山建設(shè)全球規(guī)模最大的海水淡化設(shè)施，通過反滲透方式，每天生產(chǎn)4.5萬噸自來水。   　　韓國(guó)將在2011年底前建造韓國(guó)規(guī)模最大的1.5兆瓦沼氣發(fā)電設(shè)施。   　　韓國(guó)政府推行“綠色情報(bào)信息發(fā)展計(jì)劃”，幫助IT產(chǎn)業(yè)在2012年前減少7千萬噸碳排放量，每年節(jié)省20億美元以上的碳處理費(fèi)用。   日  本   　    加大家用太陽能發(fā)電普及力度，利用廢棄物進(jìn)行新型生物燃料技術(shù)開發(fā)?！　?nbsp;  　　葛進(jìn)（駐日本記者）從2009年2月開始，日本加大家用太陽能發(fā)電普及力度。對(duì)于安裝家用太陽能發(fā)電設(shè)備的家庭不但給予補(bǔ)助金，而且政府還購(gòu)買家庭發(fā)電所剩余的電量。   　　日開始新型生物燃料技術(shù)開發(fā)，該技術(shù)的研發(fā)目的是使用非食用植物作為燃料的來源，目前計(jì)劃中使用的原料主要包括麥稈、稻草以及林業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物。    以色列   　　研發(fā)出智能太陽能電池板、路面發(fā)電技術(shù)、新型太陽能熱電裝置和空氣制水機(jī)?！　?nbsp;  　　鄭曉春（駐以色列記者）前沿太陽能公司開發(fā)出一種智能太陽能電池板，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀況。使用這種太陽能電池板不僅能比傳統(tǒng)太陽能電池板多提供25%的能量，還有助于增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。   　　因諾瓦太克公司利用壓電晶體開發(fā)出一種路面發(fā)電技術(shù)，當(dāng)汽車或行人經(jīng)過時(shí)，路面在壓力作用下產(chǎn)生電流，可供家庭或公共設(shè)施照明使用。   　　奧拉太陽能公司研發(fā)出一種可兼用太陽能和天然氣等傳統(tǒng)能源發(fā)電的新型太陽能熱電裝置。這種裝置采用了太陽能熱電技術(shù)，可混合使用太陽能和天然氣、沼氣、生物柴油等傳統(tǒng)能源，十分適合村莊或中小型社區(qū)使用。   　　以色列空氣制水公司研發(fā)出一種能將空氣中的水分轉(zhuǎn)變?yōu)轱嬘盟目諝庵扑畽C(jī)，可用于小型社區(qū)和邊遠(yuǎn)地區(qū)小范圍供水，也可用于特殊環(huán)境下的供水，如發(fā)生供水恐怖襲擊后的緊急救援等。   巴  西   　　生物柴油科研突破技術(shù)瓶頸，研究第二代生物乙醇技術(shù)，興建可避免破壞森林的水電站。   　　張新生（駐巴西記者）2008年—2009年度，巴西科技部投入4000萬雷亞爾（1美元相當(dāng)于2.15雷亞爾）開發(fā)生物柴油項(xiàng)目。   　　巴西國(guó)家技術(shù)研究院正在加緊研究利用各種生物廢棄物的第二代生物乙醇技術(shù)，可大大降低生物乙醇的生產(chǎn)成本，節(jié)省土地，將帶來巨大的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。   　　1月，巴西農(nóng)牧業(yè)研究院發(fā)現(xiàn)大面積種植的一種棕櫚樹可作為提煉生物柴油的油料作物。這種棕櫚樹耐受貧瘠的土地，可在牧場(chǎng)和叢林地帶種植，且產(chǎn)油量高、種植簡(jiǎn)單、贏利明顯，適合小生產(chǎn)者開發(fā)。     　　9月，巴西推進(jìn)一種“革命性”的能源模式，興建可避免對(duì)森林造成破壞的水電站。一旦水電廠中心設(shè)施建設(shè)完畢，被砍伐的植被就將恢復(fù)原貌。   南  非   　　支持可再生能源發(fā)展，重點(diǎn)發(fā)展聚光太陽能發(fā)電技術(shù)，加快電動(dòng)汽車生產(chǎn)步伐?！　?nbsp;  　　李學(xué)華（駐南非記者）2009年3月3日至6日，南非召開應(yīng)對(duì)氣候變化政策高峰會(huì)，為出臺(tái)“國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化政策”提供框架文件。根據(jù)規(guī)劃，南非將在2010年底正式發(fā)布《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化政策》，2012年11月前，將其細(xì)化成具體的法律條文和財(cái)政措施。   　　4月，南非能源管理局推出“可再生能源保護(hù)價(jià)格”（REFIT），對(duì)垃圾填埋沼氣、小型水電、風(fēng)能和集熱式太陽能等4種可再生能源發(fā)電實(shí)行保護(hù)價(jià)；10月，又將生物質(zhì)發(fā)電、大規(guī)模光伏發(fā)電等納入REFIT。   　　4月16日，最佳能源公司宣布加快電動(dòng)汽車JOULE的批量生產(chǎn)步伐，預(yù)計(jì)2012年將達(dá)到年產(chǎn)5萬輛的目標(biāo)，其中80％將出口。JOULE的成功推出將使南非在可再生能源的開發(fā)利用方面處于世界前沿。   　　6月，南非能源部部長(zhǎng)迪普奧·彼得斯在南非議會(huì)審議政府預(yù)算時(shí)表示，南非政府正在開展一項(xiàng)名為“工業(yè)能源公園”的概念項(xiàng)目，重點(diǎn)開發(fā)聚光太陽能發(fā)電（CSP）技術(shù)。     　　6月24日，南非PBMR公司發(fā)言人湯姆·費(fèi)雷拉稱，該公司將在2018年建成南非第一座功率為80兆瓦的基于球床燃料技術(shù)的核電及熱處理廠。PBMR被認(rèn)為是最有希望滿足新一代核能系統(tǒng)要求的堆型。   　　8月，南非瓦爾理工大學(xué)發(fā)明了一種新型結(jié)構(gòu)的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，將大大降低風(fēng)力發(fā)電的成本，且更容易制造，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。   　　南非能源部表示，擬開發(fā)多種財(cái)經(jīng)工具，推出一系列財(cái)政措施，如“可再生能源保護(hù)價(jià)格”、“可再生能源財(cái)政補(bǔ)貼計(jì)劃”、“可再生能源市場(chǎng)轉(zhuǎn)化工程”、“可再生能源憑證交易”以及“南非風(fēng)能工程”等，以支持可再生能源發(fā)展。   　　11月，南非宣布《太陽能熱水器計(jì)劃》，在未來5年的時(shí)間內(nèi)，在全國(guó)安裝100萬臺(tái)太陽能熱水器；到2020年，太陽能熱水器所占比例將達(dá)到50%。   烏克蘭   　　研制小型無人機(jī)用于農(nóng)業(yè)環(huán)保。　　   　　程剛（駐烏克蘭記者）國(guó)立航空大學(xué)成功研制出小型無人駕駛飛行器——“扎伊沃爾M6”系統(tǒng)，目的在于推廣環(huán)保型的農(nóng)業(yè)技術(shù)，可以加大農(nóng)作物的保護(hù)力度，提高經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益，獲得更環(huán)保的食品。生物系統(tǒng)工程專業(yè)　    培養(yǎng)具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，具有良好的人文和社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)，掌握系統(tǒng)的生物科學(xué)，以及機(jī)電、信息、計(jì)算機(jī)等工程技術(shù)基礎(chǔ)理論，具備與生物學(xué)家和專業(yè)工程師溝通和協(xié)調(diào)能力，能在復(fù)雜的生物生產(chǎn)系統(tǒng)和相關(guān)領(lǐng)域從事科學(xué)研究、科技開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和項(xiàng)目管理等工作的能力的高級(jí)技術(shù)人才。畢業(yè)生可去政府部門、事業(yè)單位、大中型企業(yè)從事生物加工工程、生態(tài)系統(tǒng)工程、食品工程、園藝工程、農(nóng)業(yè)工程、動(dòng)物系統(tǒng)工程、水產(chǎn)工程、人類工程、醫(yī)學(xué)工程、微生物系統(tǒng)工程、水資源和環(huán)境工程等領(lǐng)域的教學(xué)、科研、生產(chǎn)、技術(shù)監(jiān)督、質(zhì)量論證等方面的技術(shù)和管理工作。優(yōu)秀畢業(yè)生可免試攻讀研究生或出國(guó)深造。本專業(yè)課程建設(shè)成效顯著，核心課程《生物生產(chǎn)機(jī)器人》、《3S技術(shù)與精細(xì)農(nóng)業(yè)》為國(guó)家精品課程。     主要課程：生物環(huán)境工程、自動(dòng)控制理論、生物生產(chǎn)機(jī)器人、生物傳感器與測(cè)試技術(shù)、生物系統(tǒng)模擬、3S（GPS、GIS、RS）技術(shù)與精細(xì)農(nóng)業(yè)、生物環(huán)境檢測(cè)與控制等。