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，曾邦哲在德國提出細(xì)胞計(jì)算機(jī)模型（cell automatics, the bio-computer），2003年美國貝克萊大學(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   　　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，加大對智能電網(wǎng)的研發(fā)投入。          毛黎（駐美國記者）2009年1月6日，美國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)模和核電在國家電力中所占比例將達(dá)到西方發(fā)達(dá)國家水平。   　　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   　　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?！　?nbsp;  　　顧鋼（駐德國記者）2009年，德國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)成果對有效利用天然氣資源具有重要的意義。   　　德國第一座海上風(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   　　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（駐法國記者）法國政府提供無息或優(yōu)惠貸款鼓勵(lì)節(jié)能。法國政府與銀行、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)出臺措施，對購買電動(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，法國環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展部宣布，法國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街頭。　　　　   　　6月9日，法國總統(tǒng)薩科齊說，法國將大力發(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，法國政府宣布設(shè)立“國家能源研究聯(lián)盟”，以充分調(diào)動(dòng)不同機(jī)構(gòu)的資源，提高法國在能源方面的研究能力和效率。   　　9月，法國總統(tǒng)薩科齊正式宣布，法國將從2010年1月1日起在國內(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，推遲至2010年7月1日起實(shí)施。     英  國   　　公布“全球氣溫升高4℃影響圖”?！　?nbsp;  　　何屹（駐英國記者）2009年，英國政府公布了一份“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)氣候變化成本評估》的報(bào)告在倫敦出爐，報(bào)告指出，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》對適應(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   　　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（駐韓國記者）2009年，韓國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。   　　韓國將在2011年底前建造韓國規(guī)模最大的1.5兆瓦沼氣發(fā)電設(shè)施。   　　韓國政府推行“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，可在牧場和叢林地帶種植，且產(chǎn)油量高、種植簡單、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)對氣候變化政策高峰會(huì)，為出臺“國家應(yīng)對氣候變化政策”提供框架文件。根據(jù)規(guī)劃，南非將在2010年底正式發(fā)布《國家應(yīng)對氣候變化政策》，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)，在全國安裝100萬臺太陽能熱水器；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?！　?nbsp;  　　程剛（駐烏克蘭記者）國立航空大學(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，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)境檢測與控制等。