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生物工程专业研究生出国留学热门的研究方向
2013/7/30 16:59:21

    对于要出国深造硕士或博士学位的同学来说,选择一个优势有前途的研究方向,选择优势研究方向的顶尖学府,就意味着以后科研事业生涯的前途。对生物工程专业的学生而言,这一点尤为突出。因为生物工程专业涉及的研究范围很广,从环保、化工到制药等,不同的研究方向,研究的内容和所学的知识技能相差很大。而且生物类科学发展日新月异,新的研究方法和视角不断出现,所以只有紧紧抓住时代的脉搏,紧追学科发展前沿,才能立于不败之地。

    首先简单的梳理一下生物学近百年的发展历程,理清时代脉搏,只有这样才能看清学科的前沿。

生物工程发展年代简表:

    但是这期间发酵优化一般只局限于对温度、pH、发酵时间和培养基的简单优化。对抗生素的生产菌株的优化也只局限于直观的自然筛选。我们知道微生物的自然突变频率很低,所以依赖自然筛选的方法,效率低耗时长。由于当时对于基因和代谢还几乎一无所知,所以这一时期有很明显的盲目性。

     1950-1960 DNA双螺旋模型的发现和提出,开启了生物学的新纪元。这为以后基因结构的阐明和分子生物学的发展奠定了坚实的理论基础。

     1960-1970 这一时期的成就主要体现于上世纪70年代初聚合链式反应技术的(PCR)的发明。PCR技术使克隆基因成为简单而成熟的事情,这是基因工程技术出现的技术前提。

     1970-1980 基因工程技术在这一时期出现和快速发展。克隆、转化、筛选等技术路线日益成熟,适应于各种微生物基因克隆和转化的载体,不断被构建。基因工程极大的促进了生物制药工业的发展。

     1980-1990 代谢工程理念的提出。代谢工程可以说是升级版的基因工程。它是以构建局部或全基因组的代谢网络为基础,通过对代谢流的优化实现目标产物的最大化生产。代谢工程出现以后,极大的促进了生物制药工业的发展,作为一种较系统的研究方法和技术,如今仍方兴未艾!

     1990-2000 由于在自然科学界,系统论的出现和发展,其影响力愈来愈强,系统的研究方法开始应用于各种自然科学的研究邻域。生物体是一个个的极其复杂的系统,因此用系统论的方法来研究生命的本征是最适合和全面的。于是便产生了系统生物学这样新型的理论与方法。研究生物系统组成成分的构成与相互关系的结构、动态与发生,以系统论和实验、计算方法整合研究为特征的生物学。      20世纪中页贝塔朗菲定义“机体生物学”的“机体”为“整体”或“系统”概念,并阐述以开放系统论研究生物学的理论、数学模型与应用计算机方法等。系统生物学不同于以往仅仅关心个别的基因和蛋白质的分子生物学,在于研究细胞信号传导和基因调控网路、生物系统组成之间相互关系的结构和系统功能的涌现。这一生物学新的研究邻域刚刚起步,具有极大的发展空间,引起了全世界生物科学家和年轻学子的热情,笔者认为,出国深造选择这一方向前途不可限量。这方面起步比较早的知名学府比比皆是,例如英国的爱丁堡大学在这方面就有很强的学科优势;美国的加州大学伯克利分校也好不逊色。

     2000- 继系统生物学之后,合成生物学在21世纪的出现,则开启了人类彻底改造自然界现有生命结构的序幕。合成生物学是生物科学在二十一世纪刚刚出现的一个分支学科,近年来合成生物物质的研究进展很快。与传统生物学通过解剖生命体以研究其内在构造的办法不同,合成生物学的研究方向完全是相反的,它是从最基本的要素开始一步步建立零部件。与基因工程把一个物种的基因延续、改变并转移至另一物种的做法不同,合成生物学的目的在于建立人工生物系统(artificial biosystem),让它们像电路一样运行。与系统生物学齐名,合成生物学成为新世纪的生物技术前沿,它将对工业和医学做出惊人的贡献。各所世界名校在合成生物学的研究都如火如荼,英美的名校成就较为突出。

     综上,通过回顾生命科学和技术的近百年发展,理出了生命科学技术的发展脉络,不言而喻,系统生物学和合成生物学是生命科学技术本世纪的发展前沿,极力推荐生物类的学生加入这两个新兴的研究邻域,成为将来的领军人物。

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