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生物工程學亦稱機體工程學。它的定義一般說來還不太明確，總之它意味著是把生物作為對象的一種工程學，是對生物學、醫(yī)學和工程學的邊緣的領(lǐng)域。包含有醫(yī)學工程學、修補工程學、人類工程學和仿生學等分支領(lǐng)域。由于對這些分支領(lǐng)域的研究必然要關(guān)系到對生物體的構(gòu)造和機能進行工程學的分析，所以往往被稱為生物工程學。

又稱生物工藝學或生物技術(shù)。應(yīng)用生物學和工程學的原理，對生物材料、生物所特有的功能，定向地組建成具有特定性狀的生物新品種的綜合性的科學技術(shù)。生物工程學是70年代初，在分子生物學、細胞生物學等的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，包括基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等，他們互相聯(lián)系，其中以基因工程為基礎(chǔ)。只有通過基因工程對生物進行改造，才有可能按人類的愿望生產(chǎn)出更多更好的生物產(chǎn)品。而基因工程的成果也只有通過發(fā)酵等工程才有可能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。

醫(yī)學上通過生物工程可以生產(chǎn)出大量廉價的防治人類疾病的藥物，如入胰島素、干擾素、生長激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、輕工中的應(yīng)用面也很廣。1983年美國用生物工程生產(chǎn)的用于制作飲料的高果糖漿的年產(chǎn)量達600萬噸，從而使蔗糖的消耗量減少一半。

采用生物工程技術(shù)，使育種工作發(fā)生了很大變化，如把抗病基因轉(zhuǎn)移到煙草中去，已培育出防止害蟲的煙草新品種；把低等生物根瘤菌的固氮基因轉(zhuǎn)移到高等作物的細胞中，使之能自己制造氮肥，也取得了一定成果。目前世界各國對生物工程十分重視，我國也把生物工程列為重點發(fā)展的科研項目之一。生物工程學的研究將對人類的生產(chǎn)方式和生活方式產(chǎn)生巨大的影響。

21世紀系統(tǒng)生物科學與工程的發(fā)展，2003年美國貝克萊大學J.Keasling成立了世界上第一家合成生物學系 - 系統(tǒng)生物學基礎(chǔ)的遺傳工程，采用酵母細胞表達天然植物藥箐篙素分子，實現(xiàn)工程微生物代謝工程制藥，并開展植物光合作用代謝路徑的研發(fā)。

同時許多搞計算機、微電子技術(shù)、納米化學、醫(yī)學工程的科學家與工程師轉(zhuǎn)入生物工程的研發(fā)，采用計算機軟件輔助設(shè)計技術(shù)、人工合成全基因乃至基因組技術(shù)，將細胞作為計算機來進行重新設(shè)計，因而進入了合成生物技術(shù)時代。

中國曾（杰）邦哲在中科院《轉(zhuǎn)基因動物通訊》1994年6月發(fā)表“論系統(tǒng)生物工程范疇”的文章，宣稱21世紀是系統(tǒng)生物科學與系統(tǒng)生物工程的時代，將計算機科學與生命科學從理論到技術(shù)的整合，將基因工程與細胞仿生工程結(jié)合，并于2002年提出細胞計算機模型（cell automatics, the bio-computer, genbrain biosystem network 2002）。

系統(tǒng)生物技術(shù)整合了生物納米技術(shù)、生物計算技術(shù)，開始走向生物工程人工設(shè)計生命系統(tǒng)的生物醫(yī)學應(yīng)用，并將帶來細胞制藥廠和細胞生物分子計算機的產(chǎn)業(yè)化，2007年英國皇家工程院士R.I.Kitney稱“系統(tǒng)生物學與合成生物學偶合，將產(chǎn)生第3次工業(yè)革命”，歐美權(quán)威科技機構(gòu)有稱基因工程、轉(zhuǎn)基因動物與分子生物技術(shù)時代已經(jīng)轉(zhuǎn)向了合成生物學、系統(tǒng)生物工程時代，2008年開始，國際國內(nèi)的系統(tǒng)生物工程（systems bioengineering, systems biological engineering）研究機構(gòu)紛紛建立了起來。