生物技术与生物工程辨析
——兼论生物工程与生物医学工程的区别

赵东旭， 谢海燕， 李 勤

(北京理工大学 生命学院, 北京 100081)

生物技术与生物工程辨析
——兼论生物工程与生物医学工程的区别

赵东旭， 谢海燕， 李 勤

(北京理工大学 生命学院, 北京 100081)

生物技术和生物工程是两个容易混淆的生物学名词，厘清两个名词对于生命科学与工程的教学工作和学科建设均有裨益。首先分析了两个名词的不同表述内容；其次从学科层面和专业建设角度对两个名词进行分析，解读了它们的内涵及关系，在此基础上分析了生命科学、分子生物学、合成生物学与生物技术的关系；最后探讨了生物工程与生物医学工程两个专业的内涵关联性。

生物技术；生物工程；生物医学工程；培养目标；DNA重组技术

20世纪后期，生命科学的迅速发展不仅在理论研究上取得了巨大进展，而且在应用方面也展现出巨大潜力，如基于细胞融合的杂交瘤技术和育种技术，基于DNA重组技术的现代生物技术药物如疫苗、抗体的生产，以及传统的生物化工产品如抗生素、柠檬酸、维生素c等产量与新品种的提升或改进。同时，一些新的生物学名词或概念也随之产生，如分子生物学、生命科学、生物工程、生物技术、生物工艺/生物工艺学、生物医学工程，以及近几年流行的底盘生物或底盘生物技术、合成生物学等，相对应的本科专业也随之产生，由此促成了目前的生物科学类3大本科专业即生物科学、生物技术和生物工程专业共存的现状。对这些相似的概念或专业，绝大多数的非专业人士感到费解甚至误解，即便是从事本领域的专业人员，如果不是花时间和精力去琢磨也难以说清它们的区别。而且，在上述提及的3个本科专业的办学过程中，或多或少地存在着对这3个专业内涵和外延认识不够明确的地方，某些院校甚至对3个所建专业均使用相近或相同的培养方案。因此也有必要厘清生物类3大专业的内涵和外延[1]。

本文试图从生物科学、生物技术和生物工程概念，以及与三者之间的递进关系、学科或学术层面、工程学层面或具体产品的生产层面、专业建设层面对生物技术与生物工程进行剖析，同时也对二者与其他生物学名词的关系进行梳理；在此基础上进一步对生物工程与生物医学工程两个专业的内涵关联性进行了探讨，供大家参考并指正。

1 生物技术与生物工程的概念与发展概述

1.1 发展历史概述

数千年来，人类在农业、食品生产和药物研制方面均应用了基于生命现象和/或原理建立起的方法/技术，现在统称为生物技术。由此可见，生物技术包括了一个很宽泛的领域，如早期根据人类的目的来改造生命体，动物驯化、作物栽培、通过使用人工选择和杂交技术的育种措施等，以及包括传统的酒、醋、奶制品等在内的酿造技术，这是第1代或称为传统的生物技术。第2代生物技术或称为现代生物技术则是基于基因/DNA重组方法、细胞融合与培养方法等用于产生特殊成分、性状或提供特定服务的技术。

尽管该词早在1919年由匈牙利工程师铸造在钱币上，实际上在1990年前后才被国内的生物学界逐步熟悉，并在一些高校内先后建立了生物技术专业，随后又相继出现了生物工程专业。目前，生物技术已进一步扩展到包括基于新的，和多种科学(基因组学、蛋白组学)相结合的多种方法或技术，应用免疫学原理开发以及新型药物的研制、递送和诊断在内的一系列方法或技术。

1.2 生物技术(Biotechnology)概念的几种描述

到目前为止，对生物技术一词有多种相似的描述。下面对其中的典型描述进行摘录并分析。

《英汉生物学大词典》的描述为：生物技术，习惯上将其与生物工程等同。其实，生物技术涉及的面比生物工程的窄。任何利用生物学的原理开发而成的技术都是生物技术[2]，例如生物传感器、蛋白质芯片技术、基因芯片技术等。

美国生物技术产业组织对生物技术的定义：生物技术是指“利用细胞和分子过程来解决问题或制造产品的技术”。

教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会(简称为教指委)对生物技术的界定是：生物技术是以现代生命科学理论为基础，应用生命科学研究成果，结合化学、物理学、数学和信息学等学科的科学原理，采用先进的科学技术手段，按照应用要求预先设计改造和利用生物体(微生物、动植物)的技术[3]。

从上述描述可以将生物技术简述为：利用生物学原理开发的，借助生物体或细胞甚至生物大分子，用于满足生产某种人类需要的产品或满足某种需求的技术(不是指某种产品的生产过程或满足某种需求的过程)。更简洁点说就是在实验室或其他特殊场合内研发的由生物体参与的，可以付诸实践的一种实验方法或实验技术即为生物技术。同生物学一样，生物技术也是一门综合性强的交叉学科，属理学范畴。

生物技术因由生物学原理的实际应用(既有社会发展对本学科的期望，亦有本学科自身发展的趋势所为)而生，依据其应用领域的不同一般划分为：医药生物技术、农业生物技术、工业生物技术、海洋生物技术、空间生物技术等。

1.3 生物工程 (Bioengineering / Biological engineering) 概念的几种描述

同对生物技术概念的描述一样，生物工程的概念也有几种相似的描述。

《英汉生物学大词典》对生物工程概念的界定是：应用生命科学的研究成果，按人类意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用(的过程)。包括遗传工程(基因工程)、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程、生物分离过程等几个方面[2]。

“教指委”对生物工程的定义为：生物工程是利用生物体系，应用生物学、化学和工程技术相结合的方法，按照人类的需要改造和设计生物的结构与功能，从而经济、有效、大规模地制造人类所需各种产品的实践过程[4]。

从上述描述可以看出，生物工程基于生物技术的研究成果，或者说生物工程是包含多种生物技术以及其他多门学科(如化学、化工、生物学、机械工程、电子电气、自动化技术、材料科学)在内的具体实施过程。目前，生物工程广泛应用于化工、医药、食品、农业、能源、资源和环境等领域[4]。

同生物技术一样，生物工程也是一门综合性强的交叉学科，但属工学范畴。

2 生物技术与生物工程辨析

2.1 概念表述万象的状态或将继续存在

前已述及，对生物技术与生物工程两个概念的描述很易混淆，或者说难以甄别。笔者分析，这既有理解角度或深度不同的问题，也有翻译方面的原因，同时还有对一些概念的习惯性称谓或沿袭性称谓方面的原因。上面的介绍或许令人感到“朦胧”，下面的几个例子或许能暴露出更多的费解之处。

刘彬等[5]将日本生物工程学会编( 2005 )的Handbook of Biotechnology译为“生物工程”。该文介绍了包括育种技术(诱变技术、细胞融合、基因操作等)、各种仪器分析及测量技术、发酵生产代谢控制(基础理论、操作过程)、分离纯化、酿造、食品、药品、化工产品相关的生产过程及生产管理技术，即既有生物技术方面的内容，也有生物工程方面的内容。

李金林等所著的“现代生物工程”的内容是：生物产业及现代生物工程的发展特点及趋势、生物医药产业、生物能源与环境生物治理、生物材料与生物基化学品、生物农业产业。其中，在“现代生物工程发展的特点及趋势”一节内容中提到，“中国生物技术研究开发已经取得了一批重大科技成果……”、“中国生物技术产业规模有多个世界第一”，如抗生素、疫苗和维生素产量、醋、酱油、味精、柠檬酸等[6]，说明并未严格区分生物工程与生物技术。

李爽等在所翻译的《白色生物技术(White Biotechnology)》一书中指出，白色生物技术是“工业生物技术”的另一名称。内容包括：发酵原料、筛选系统、结构单元、生物炼制、工业酶、促成科技(即发酵和下游处理)等[7]，从内容看，偏向于生物工程方面的内容。

《英汉微生物学与分子生物学辞典》(第3版)的中译本将“Biotechnology”翻译成“生物工程学”、“生物技术”、“生物工艺学”，其定义是：广义上，利用生物资源——通常为微生物和/或它们的产物和组分的各种形式技术的总称。然而，本术语通常指依赖于分子生物学/基因工程等现代技术以构建用于工业、医药或其他目的的新生物体和/或产物的那些技术[8]。

在鄂永昌等翻译的《生物学词典》中，将Biochemical engineering、Biotechnology、Bioengineering全部翻译为生物工程学，其定义偏向于与人医学相关的工程学研究[9]。谭景莹编著的《英汉生物化学与分子生物学词典》(第2版)的表述与上述相似[10]。在罗超权等编译的《英汉生物化学与分子医学辞典》中，将“Bioengineering”翻译成“生物医学工程”，其意指制造和应用人工替代因疾病或外伤而致功能不正常的器官或人体的其他器官部位的科学。将“Biotechnology”翻译成“生物工艺学”、“生物技术学”，其意指：生物、生物系统或生物学过程在生产或服务性行业中的应用。现在其含义已经扩展到包括应用生物体、组织、细胞、细胞器或纯化的酶转化生物物质或其他原料产生价值较高产品的任何过程，也可包括设计和利用反应器、发酵罐、下游加工过程、分析仪器和生产过程有关的控制装置，有时还包括基因工程和生物医学工程[11]。在诸葛健等编著的《现代英汉生物工程词典》中，将“Bioengineering”翻译成“生物工程学”，内涵偏向于与人医学相关的工程学研究；该词典也将“Biotechnology”翻译成“生物工艺学”，其含义甚至延伸至与生物制造过程相关的反应器的设计、过程监控分析与控制仪器[12]。

贺小贤主编的《生物工艺原理》(第3版)开篇第一句话是：“生物技术，又称生物工艺，biotechnology……”，其后又提到“生物技术有时也称为生物工程(bioengineering)……”，从该书内容看，工程性强[13]。

从上述介绍可知，无论从翻译的角度，还是从二者内涵理解的角度，不同的学者的理解有较大区别，互用或混用的现象明显。笔者认为，若从纯翻译的角度看，“technology”有工艺学、技术等含义，将“Biotechnology”翻译成“生物工艺学”是比较贴切的，而在1983年出版的“英汉生物学词汇”中就是此类译法，像Biology(生物学)、Cytology(细胞学)、Phytology(植物学)、Physiology(生理学)等的翻译均未引起歧义[14]。但就上述几本书的内容或名词的本意看，把“Biotechnology”翻译成“生物技术”也算是恰如其分。

需要说明的是，对于非专业人士，可以不对二者进行区分，只需清楚两者都属于生命科学的基本原理应用于具体的过程即可。对于专业人士，按上节的建议以及如下的分析会更清楚些。

2.2 从学科角度区分

前已述及，对生物技术与生物工程两个概念的表述形式多样，下面将从学科的角度进行区分。

从学科角度看，生物学即是一个学科，其中有多个方向，同生物化学、细胞生物学一样，生物技术也是其中的一个重要方向，它服务于理论研究，更偏向于应用。生命科学的研究取得了一系列的成果(包括理论及技术)，这些成果要通过具体的生产过程(常常是化工过程或操作)才能服务于人类，也就是说生命科学的成果要与工程融合，因此出现了交叉学科——生物工程，同时又暗合了传统的酿造行业(工程)，为方便理解，将生物技术“具体化”的一系列操作过程均赋予工程化的称谓。

在利用生物材料及技术生产有用产品的生产过程即生物工程的过程中，实际上用具体的基于目标产品的操作更合适些，如“柠檬酸生产或柠檬酸发酵”、“乙肝疫苗生产”、“XXX单克隆抗体的生产”等，如果称作“生物工程”反而显得“大”和“空”。

实际上，其他的与生物工程相关的几个概念如基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程等便沿袭了“工程(一般指一个/种系统性较强的工作，这是一种通俗化的称谓，与实际生产中常说的“XXX”工程不同)”的称谓，其实这种称谓不是很专业，多数情况下只是一种习惯性称谓而已。下面将以细胞工程、基因工程为例进行分析。

细胞工程：应用细胞生物学和分子生物学的方法，在细胞水平上进行遗传操作，是一个涉及改变细胞遗传物质的技术领域。主要包括细胞和组织培养、细胞融合和杂交瘤技术等[15]，如克隆山羊“多莉”的诞生过程、用花药或花粉单细胞培养出植物如烟草、水稻等，以及植物(如马铃薯、香蕉、甘蔗等)脱毒技术。很显然，这些技术主要是在实验室或其他特殊场合层面进行的，归属于典型的生物技术范畴。基于细胞融合技术的应用(即工程)应该是，体外培养和繁殖大量细胞以制造有经济价值的生物产品或细胞本身的过程。

基因工程又称遗传操作、基因操作、DNA重组技术，从中可以看出，基因工程的概念是一种通俗的术语[15-16]，专业称谓应该是“DNA重组技术”。用类似于工程设计的方法，按人们的需要，将不同生物的遗传物质(gene)进行实验室操作(基因分离、剪切、拼接、鉴定等)，然后将其转入适当的宿主细胞中大量复制和表达，以使宿主细胞获得新的遗传特性。

与DNA重组技术密切相关的两个概念是“现代生物技术制药”和最近几年风起云涌的“合成生物学”。“合成生物学”在以后的内容中会专门分析。现代生物技术制药是指利用DNA重组技术，分离或合成编码具有药用功能的蛋白质或多肽的基因，与相应的调控元件及载体连接后，转入适当的宿主细胞或生物体内，在其中复制、表达或扩增病毒、蛋白质、多肽或核酸，以及进一步对此类物质分离、纯化等加工工艺，很显然这也是一个典型的“工程”概念。其中，前半部分分离或合成编码目的基因、连接调控元件及载体、转入宿主细胞或生物体内，筛选出可高水平正确复制、表达及扩增产物的细胞或转基因生物的过程称为上游技术，在实验室完成；后半部分即重组基因在生物体内的复制、表达，或扩增目标病毒、蛋白质、多肽等的提取和纯化等制造工艺称为下游技术，在车间完成。

实际上，在“生物技术”概念“落地”过程中，同时也产生了其他的名词，如“生物化工”、“生化工程”、“生物工艺/生物工艺学”。笔者认为，生物科学在应用过程中要与化学工程等学科相交叉，衍生出三组概念即“生物工程”、“生化工程或生物化学工程(或生物化工)”及“生物工艺或生物工艺学”，三组概念之间有些细微差别。生化工程由生化反应工程和生化分离工程构成，较早时期一般认为生物工程(发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程、蛋白质工程等)中的发酵工程、酶工程、细胞工程就相当于生化反应工程；从目前的学科发展趋势看，生化分离工程也可以作为生物工程的一部分。因此，概念的发展趋势是从“生物化工”及“生物工艺”作为生物工程的早期称谓到本质界定上有显著区别，再到目前的三者近乎完全一样。

值得关注的是，随着基于细胞工程、酶工程等技术在实际生产中的应用，就像发酵工程(微生物工程)一样，二者也由称谓上的“工程”逐渐变成内涵上的“工程”了。

2.3 从所对应的专业角度理解“生物技术”与“生物工程”二者的关系

生物科学重在研究生命本质与规律，生物科学专业为生物技术提供理论基础，生物技术重在生物学基础应用与技术研究和开发。因此，在生命科学与技术体系中，生物技术是一门承上启下的学科或专业，上接生物科学、下连生物工程，它拓展和延伸生物科学，成为基础理论成果转化为具有应用价值的技术和产品的枢纽和桥梁[1,3, 17]。

在此首先简提一下生物科学专业的培养目标，生物科学旨在探索生命本质与规律，要求学生掌握生物学的基础理论、基本知识和基本操作技能，并运用“三基”从事生物科学的基础理论及相关领域的科研、教学及管理等方面的基础科学研究与教学工作[1]。

生物技术专业在专业素质方面的培养目标是“掌握生命科学技术的基础理论、基本知识、基本技能，能在教学、科研、生物技术产业及其相关领域从事科学研究、技术开发、人才培养及管理等方面工作的复合型人才”[3,17]。

生物工程专业涉及内容既有生物工程设备，生产工艺，工厂设计，自动化控制等宏观工程(技术)内容，也涵盖基因、酶、细胞、代谢途径与代谢调控等分子水平微观工程内容。在专业素质方面的培养目标是“具备生物学与工程学基本知识，掌握生物产品大规模制造的科学原理，熟悉生物加工过程流程与工程设计等基础理论和技能，能在生物工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才”[4, 18]。

生物技术作为生物工程技术基础的观点在国内诸多教材中都得以体现，如何忠效等编著的《生物技术概论(第2版)》、宋思扬等编著的《生物技术概论》中均作为重点章节介绍了基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程及蛋白质工程等概念[19-20]。

综上，可以将生物科学、生物技术、生物工程专业的培养目标分别归结为从事生命科学的基本理论和相关的技术研究，从事如何根据上述理论和技术开发出可用于生产某种产品或服务于某个生产过程的技术的研究，从事依赖于包括所建立的生物技术在内的多种技术的具体生产过程或工艺优化方面研究的专门技术人才。

2.4 实现“生物技术”专业与“生物工程”专业培养目标的困境犹存

尽管“教指委”对生物科学、生物技术与生物工程3个专业的培养目标、课程体系等都有一个明确的界定，由于各高校对3个专业内涵的理解不同，学校背景的多元化(如来自于工科、理工科、理科、师范院校、专科院校等)，以及学科背景多元化(包括最传统的生物学背景，也包括相关学科如医学、农学、林学、轻工、食品、水产、畜牧等)等原因，一定程度上影响各高校培养计划的设置以及学生专业素质的培养等，陈朝银等[21]对此进行了较为详细的分析。

从生物科学、生物技术与生物工程3个专业的专业基础课来看，生物技术专业与生物科学专业差别很小，前者仅增加了1门工程基础课。比较而言，生物工程与生物技术的基础课差别比较明显。

在专业课方面，生物技术专业与生物科学专业之间的区别比较明显，前者增加了技术基础课(如基因工程、发酵工程、酶工程、细胞工程)；生物工程专业与生物技术专业的专业课有差别但不明显，后者缺乏典型的工科专业课如氨基酸生产工艺学、有机酸生产工艺学等传统工艺学，以及现代生物产品制造工艺学如疫苗制备工艺、抗体生产工艺、现代生物技术药物生产工艺等。

生物技术专业与生物工程专业实践环节中的毕业设计一项在很多学校均是以毕业论文的形式替代，这显著影响了毕业生的专业素质，掩盖了两个专业的重要区别。

2.5 小结

基于上述分析，作者认为可以用如下表述来理解生物技术与生物工程两个概念的本质区别和关系：1)两者都是综合性术语。生物技术代表基于生命科学的基本原理建立的可以用于生产、研发或研究的一系列技术，如免疫沉淀、DNA重组技术、细胞融合、遗传育种、生物芯片设计、生物传感器的设计等，一般局限在实验室层面。生物工程一词既有习惯性称谓的因素，代表一类系统性工作，也有与实际生产过程接轨的因素。生物工程是包含多种生物技术以及其他多门学科在内、用以完成某种产品研制、生产或服务的具体实施过程。该概念因未能显示目标属性而显得比较“模糊”。如细胞工程至少会包括有一定遗传差异的两种细胞的培养、细胞融合、融合细胞的规模培养，以及进一步所表达的某类生物活性成分的提取、活性分析等操作，同时还包括在此过程中的质控系统的设计等软、硬件配置等。2)二者之间关系密切。生物技术是生物工程进行过程的核心技术或支撑技术之一，如上述提到的细胞工程，如果仅仅是获得少量的融合细胞用于普通科研或研发，则归属于生物技术(其中至少包括常规的细胞培养、细胞融合、筛选、鉴定等技术)，如果是规模培养及后续操作则归属于生物工程的范畴。从基本知识或理论的介绍上看，生物工程内容包括生物技术在内的多种技术，只有真正的接触具体的生产过程才能真正地体现“工程”的概念。简言之，生物技术的“物化”或具体化过程即是生物工程。3)从专业和人才培养的角度看，如前所述，由于本专业的诸多核心基础课和专业课是一样的，教师队伍以理论研究擅长，而且学生在企业参观、实习的时间很少，使得两个专业之间的区别不明显，生物工程专业的建设更像生物技术。以后在进行生物工程的专业建设时，在如何缩减基础课和理论课的比重，增加并强化工程类课程的内容和理念，提供更多的实践机会和时间等方面有许多值得思考的内容。

3 分子生物学对生物科学及生物工程的影响

3.1 分子生物学是对生物学的深层次发展

进入21世纪后，分子生物学无论在研究内容上还是其社会影响及称谓上都取得了巨大进展，如在称谓上出现了一些新的课程或书籍如现代分子生物学、分子育种、分子细胞生物学、分子生态或分子生态学、(医学)分子遗传学、分子免疫学、分子医学等，同时也造成一种错觉，觉得从事分子生物学研究很高级、很神秘，从事普通的动物学、植物学、微生物学等研究很低级，实际上这是一种误解。下面根据分子生物学的定义进行简要分析。

分子生物学是一门在分子水平上研究生命本质(自我繁殖、代谢、适应与突变)的新兴边缘学科。狭义上讲，分子生物学就是分子遗传学，包括基因的概念、结构、复制过程及机制、重组及突变机制；广义上讲，分子生物学包括分子遗传学、结构生物学、生物技术理论及应用。借助于物理和化学原理的现代分析手段和技术(如电子隧道扫描显微镜、原子力显微镜、质谱仪等)已经可以对单分子的结构进行解析，而结构的解析正是我们理解生命本质的关键，动物、植物、微生物的代谢过程除却一些特殊性外，生命存在的共性机制是一样的，因此对动物、植物、微生物生命现象的研究最终都归结到生物分子层面，因此分子生物学已成为现代生命科学的 “共同语言”，区别在于研究对象的宏观结构不同。分子生物学与其他学科进行深入的横向联系和交叉融合，直接促使：1)分子、细胞、整体水平的研究得到和谐统一；2)表型和基因型的关系得到了更为接近真实情况的解释。也就是说，分子生物学的提出和发展使得传统生物学不仅在名称上进行了一次华丽转身——生命科学，同时在本质上发生了突变，对生命本质的认识更加客观、准确。

结合致力于将生命科学的成果转化为服务于人类的生物技术的概念，分子生物学从原理和具体的操作细节上使生物技术更为清晰和准确，如对某一个酶结构及其基因的解析，不但知道了酶的结构、酶活性中心的构成、酶活性中心或核心结构所对应基因上的特定DNA片段等信息，更重要的是，可以将此片段拷贝出来或进行更为理想的改造并移植到特定的载体和宿主细胞内进行表达，赋予宿主细胞新的生命特性。由此可知，分子生物学是更准确、更实用的生物技术产生的重要原理或基础。

社会对生命科学研究成果服务于人类的渴求以及分子生物学研究的进展催生了分子生物学的新概念即合成生物学的诞生。通俗地讲，合成生物学就是一个拼接艺术(技术)，或者说是一个利用DNA重组技术的极端例子。研究人员在对整个基因组完整或基本完整解析的基础上，从功能上对模块化的多基因集合进行计算和重组以合成一个全新的人工基因组，甚至可以使一个内部被掏空的单细胞细菌“起死回生”。这是完全由人造基因指令控制的细胞，它是人造生命研究历程中的关键一步。定制的合成基因组将来可用于一些特定的产品生产或领域，如生物燃料、医药制品或化学制品的生产过程，用于缓解能源危机、保护人类健康、绿色制造和环境保护等，它是目前日益发展的生物制造研发和应用中的前沿领域。从上可以看出，合成生物学是在实验室层面对生命进行“重构”，是生物技术研究中的“白富美”，至于构建好的“白富美”能否在具体的生产过程中发挥预定的效果，这取决于生物工程具体的实施环节。

3.2 生物工程与生物医学工程学(Biomedical Engineering)内涵的关联性

与生物技术和生物工程两个易纠结的概念不同，与其说生物工程与生物医学工程也是一对界限不甚清晰的概念，倒不如说是一对交叉性颇多的概念。与生物工程起源于生物科学和生物技术的出身不同，生物医学工程最早出自于电子或信息学科，而且服务对象也多局限于人类。下面简述二者的区别。

国内教材多参考美国国立卫生研究所(National Institute of Health, NIH)于2000年对生物医学工程学的定义并进行一定的细化，生物医学工程学是一门综合运用工程科学、物理学、化学、数学和计算机的原理，研究生物学、医学、行为科学与人类健康的边缘性、交叉性学科。该学科提出了从分子水平到器官水平的知识，开发创新性的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法，用于疾病预防、诊断和治疗，病人康复，改善卫生状况等目的[22-24]。生物医学工程学在国内学术界被熟知的时间与生物工程相近，其前期发展速度和社会影响力则落后于生物工程，但近10年来生物医学工程学的社会影响力已呈现强于生物工程的状态。

目前，将生物医学工程学分为3个层次：1)整体层次，把人(或者是人与环境)看成一个整体。2)系统、器官、组织层次，这是目前国际上学科主流，也是我国生物医学工程研究的主体，又分为3方面的内容：①人体器官、组织的某些功能补偿技术或代用装置及人工生物医学材料，如人工肾、人工肺、人工肝、人工胰、人工心瓣、人工血液、人工皮肤、人工器官、人工关节、假肢等；②医用传感器和人体参数测量技术，特别是无创伤诊疗技术和装置；③新兴医疗技术设备的系统监测装置。3)微观或细胞层次，甚至也包括分子层次。利用生物超分子体系构建的“机器人”对于血管的巡航以发现可疑病灶并及时清除是一具有极大潜力的探索方向。

从上述对生物医学工程与生物工程的描述看，二者之间都具有为人类提供帮助的共性，也有较明显的区别。通过与材料、电子传感器、图像处理系统的结合，前者可用于了解人体各层次生命过程(包括病理过程)的状态变化过程和变化的规律，并在此基础上，应用多种工程技术手段，建立起适宜的方法和装置，以最有效的方法或途径，人为地控制这种变化趋势或规律以达到预定的目标，进而保障人类健康。其中化学层面(含生物学)的基础和理论与电子信息方面的理论和应用是本学科发展和应用的两大基础。生物工程在具体促进人类进步的过程中，较多的是改善人类饮食品种和质量、疾病的预防与药物生产、环境的修复与改善等方面，其中化学层面(含生物学)的基础和理论与化工控制方面的理论和应用是本学科发展和应用的两大基础。当生物工程与材料科学结合，促使“组织工程”概念产生时，才真正无缝隙地“贴近人类”、服务人类。

在国际上，如上所述，尽管生物医学工程与生物工程两个概念的内涵有明显的区别，但常用两个词即Biomedical engineering、Bioengineering表述生物医学工程这一概念。因此，在国际交流中，用Biochemical Engineering表述生物工程是比较恰当的[25]。

4 结束语

在此简要回顾一下本文的脉络，生命科学的研究主要定位于解决生命现象存在的机制(包括调节机制)，借助生命体存在的机理和分子间相互作用的原理可以开发出能够满足人类需求的生物技术，在将生物技术集合具体应用过程中又整合了其他多种技术和设备，使生物工程的目标得以实现。合成生物学将DNA重组技术的设计效果发挥到极致或者说是生命科学将成功服务于人类的标志性技术之一，这是一个纯技术操作层面的问题，底盘生物技术的发展已初步验证了合成生物学在理论上的可行性，为智能化或智能性生物工程的开展奠定了技术基础[26-27]。生物工程与生物医学工程虽始出异门，仍有诸多共同之处，只是前者以间接性服务为主，后者以直接性服务为主。从人才培养角度看，生物技术与生物工程专业虽然界定清晰，在具体落实过程中，在培养方案制定、师资配置、实践基地选定、实习环节及毕业论文与毕业设计的选题、是否开展等方面仍有提高的空间。

由于不同学者或不同学科对生物技术、生物工程、生物医学工程的表述易于混淆，相关部门组织专家对此类概念进行重新勘定实属必要，同时对相关翻译进行规范，以减少不必要的曲解，也便于与国际同行接轨。

新型高端分析设备的不断出现和创新性科学观点的提出极大地促进生命科学和相关生物技术取得更多的成果，为新型生物工程及产品的实施和生产提供了更大的可能，其间也会产生一些新名词，大多数的名词或理念或被长久性保存下来并丰富和发展，其内涵或实质逐渐沉淀、清晰，如系统生物学、组学研究方法或技术或理念。

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Characterized “biotechnology ” and “bioengineering”——also discussed the difference between the bioengineering and biomedical engineering

ZHAO Dong-xu, XIE Hai-yan, LI Qin

( School of Life Sciences, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China )

Biotechnology and bioengineering were the two easily confused concept of biology, so characterizing the two words was aid to teaching and construction fields. The present paper analyzed the different expression of the two items. It comprehended the two items from two angles of field of science and construction of field, clarified their connotation and relation, and then analyzed the relation of biotechnology with the other items i.e. life science, molecular biology, synthetic biology, and biomedical engineering. Finally, it also discussed the connotation and relations of bioengineering and biomedical engineering.

biotechnology; bioengineering; biomedical engineering; aim of majoring culture; technique of DNA recombination

2016-03-23；

2016-04-25

北京理工大学第十批教育教学改革项目(第三批次)(09号)的支持(2015年)

赵东旭，博士，副教授，研究方向为生物活性成分的分离分析，E-mail：zhaodx@bit.edu.cn

G642；Q-4

C

2095-1736(2017)01-0113-06

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2017.01.113