虽然在古代就有环保意识或作为，不外大规模、系统性、科学性的情况工程研究是到了快要20世纪中期时，凭借着化学、物理、生物、医学等基础理论的生长，加上解决废气、废水、固体废物、噪声污染等的迫切需求，使单项治理技术有了较大的生长，情况工程才开始成为一门独立的学科。在进入二十一世纪后，科技的生长虽然让生活变得富足，但气候异常、人类追求长寿康健等因素，开始有了生技食品、医疗器材、药品开发以及农业生技的需求，进而使生物工程(Biological Engineering)开始蓬勃生长。放眼未来，生技行业仍旧是相当炙手可热，因为人类追求更好生活与情况的目的，是永不停止的。那究竟什么是生物工程呢? 生物工程是一个交织学科，专注于应用工程原理来分析生物系统，并促进人类生活。

它联合了生物、化学、物理、盘算器、医学、药学、化工、质料、电子、光电及微机电技术，应用包罗以操作基因和卵白质为主轴的研究，如人工胰岛素、生长激素、新疫苗、药物和基因治疗等。大部门美国的生物工程专业都市把生物技术的触角延伸到农业或食品业，开发新型态的农业生产和加工，以及研究食品生产、加工、包装、运输，或食品宁静，因此大部门专业的名称皆为农业和生物工程(Agricultural and Biological Engineering)或食品、农业和生物工程(Food, Agricultural and Biological Engineering)。生物工程专业与另一个生物技术专业生医工程(Biomedical Engineering或Bioengineering)相关，也很容易搞混。

事实上也是有些研究或课程重迭，不外生医工程的重点在"医"，不在"物"，也就是将生物及工程技术应用在开发新的医疗设备，用于诊断和治疗，以及仿真生理系统。生物科技专业的基础课程包罗生物学、微生物学、植物生理学、动物生理学、普通化学、有机化学，而焦点课程有生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物技术等。微生物学是研究各种微小生物，譬如细菌、真菌、病毒等的形态结构，也涵盖生理代谢、遗传变异、生态漫衍的学科，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域。

细胞生物学则研究细胞的种种生理现象、细胞内胞器，以及细胞间讯息通报路径等的学科。分子生物学则是着重在分子条理上的研究，譬如对细胞中差别系统之间相互作用的明白，包罗DNA，RNA和卵白质生物合成之间的关系，以及相识它们之间的相互作用是如何被调控。生物工程专业的研究领域大致包罗生物工程(Biological Engineering)、情况工程(Environmental Engineering)、食品和生物加工工程(Food and Bioprocessing Engineering)、工业生物技术(Industrial Biotechnology)、细密农业(Precision Agriculture)。

生物工程重点课题包罗分子生物工程、核酸工程应用、微生物燃料电池、能源系统工程等。分子生物工程开发生物传感器，和微流控芯片技术(Microfluidics)，用于检测病原体，毒素和临床相关标志物。传感器的应用将用于临床诊断，食品宁静，情况掩护或生物宁静。

其中，微流控芯片是生物芯片的一类，把生物、化学、医学分析历程的样品制备、反映、分散、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，类似一个缩小版的检测实验室，可以自动完身分析的全历程，是近期中外各产学界急欲投入的一项新兴研究领域。核酸工程应用将工程整合至纳米质料，并实现应用，课题包罗药物递送、分子感应、无细胞卵白质生产、卵白质工程，和基于纳米颗粒的光电器件。微生物燃料电池使用自然界细菌及仿真细菌交互作用发生电流，也就是藉由微生物的催化作用，将化学能转换成电能。能源系统工程用系统的手法探索未来需求的能源。

情况工程应用工程原理、生物学，化学和土壤科学来解决情况开发的问题，并改善情况质量。研究课题包罗空气质量、农业粉尘，气体和气味、生态工程、水文，浇灌、牲畜废物和气味控制、水土流失，水资源，和水质模型，最终目的是改善和掩护全世界的水资源和生态系统。食品和生物加工工程研究反映器设计，和生物历程中的运输现象(例如能量传输、流体流动)，研究课题包罗食品、化学品和药品的加工、生物分散、脂类 - 碳水化合物聚合物的化学合成、一连式发酵等。该领域也聚焦食品宁静，包罗开发食品工艺的定量模型，例如在种种加热模式(如微波或红外线)下的油炸和肉类烹饪，目的是提高其宁静性和质量、检测和判定食品和食品提取物中病原体的研究。

工业生物技术是使用酶，微生物和植物来发生一系列生化反映，以举行工业品的生产加工技术，包罗工业发酵、使用微生物例如细胞，或细胞身分例如酶，以发生工业上有用的产物，例如化学品、食品和饲料、洗涤剂、纸和纸浆、纺织品，和生物燃料。细密农业应用工程原理来革新传统农业机械系统，接纳最先进的技术，来提高生产力，研究包罗用于检测/评估农作物康健的深度学习和大数据分析、农业无人机系统、农业生产系统自动化、农业机械及机械设计和测试等。

最后，附上US NEWS最新生物工程前15名排名，供大家参考。

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