(完整版)生物工程的发展简史
生物工程发展
生物工程发展近年来，随着科学技术的迅猛发展，生物工程作为一个新兴的交叉学科，得到了广泛的关注和追捧。
生物工程涉及到生物学、工程学和其他相关领域的知识，旨在利用生物体的特性和生物技术的应用，为人类社会带来许多重要的创新和突破。
本文将探讨生物工程的发展历程、应用领域以及面临的挑战和前景。
一、生物工程的发展历程生物工程作为一门学科的发展可以追溯到20世纪初，当时科学家们开始利用微生物进行染料、酶和酒精的生产。
随着基因工程技术的崛起，生物工程迅速发展起来。
1973年，科学家们首次成功将人类基因DNA导入到大肠杆菌细胞中，开启了基因工程的新篇章。
此后，生物工程在医学、农业、环境保护等领域的应用不断扩展，为人类社会带来了巨大的变革。
二、生物工程的应用领域1. 医学领域生物工程在医学领域的应用是最为广泛和重要的。
通过基因工程技术，人们可以研发新药物，治疗癌症、糖尿病和遗传性疾病等。
此外，生物工程还可以用于组织和器官的修复与再生，为病人提供更有效的治疗选择。
2. 农业领域生物工程在农业领域的应用能够提高作物的产量和质量，改善作物的抗病虫害能力。
通过转基因技术，人们可以为作物增加特定的基因，使其具备耐盐碱、耐干旱或者耐病虫害的能力。
这不仅可以促进农产品的生产，还能够减少农药的使用，保护环境。
3. 环境保护领域生物工程可以应用于环境保护领域，处理废水、处理固体废物和恢复受污染的土地等。
利用生物工程技术，可以开发新型的生物材料，用于吸附和分解有害物质，使废水和废物得到有效处理，减少对环境的污染。
三、生物工程面临的挑战和前景1. 道德和伦理问题生物工程的发展也伴随着一系列的道德和伦理问题。
例如，基因编辑技术的应用是否会引发道德和伦理上的争议？如何平衡科学进步与伦理底线之间的关系，仍然是一个需要深入探讨的问题。
2. 安全问题和风险评估基因编辑技术的应用给社会带来了许多机遇，同时也带来了安全问题和风险。
科学家们需要进行全面的风险评估，确保生物工程技术的应用是安全可行的，不会对人类和环境造成不可逆转的损害。
生物工程的发展历史
1.2 生物工程的发展历史与一般所理解的生物工程是一门新学科不同的是，而是认为在现实中可以探寻其发展历史。
事实上，在现代生物技术体系中，生物工程的发展经历了四个主要的发展阶段。
食品与饮料的生物技术生产众所周知，像烤面包、啤酒与葡萄酒酿造已经有几千年的历史；当人们从创世纪中认识葡萄酒的时候，公元前6000，苏美尔人与巴比伦人就喝上了啤酒；公元前4000，古埃及人就开始烤发酵面包。
直到17世纪，经过列文虎克的系统阐述，人们才认识到，这些生物过程都是由有生命的生物体，酵母所影响的。
对这些小生物发酵能力的最确凿的证明来自1857-1876年巴斯得所进行的开创性研究，他被认为是生物工程的始祖。
其他基于微生物的过程，像奶制品的发酵生产如干酪和酸乳酪及各种新食品的生产如酱油和豆豉等都同样有着悠久的发展历史。
就连蘑菇培养在日本也有几百年的历史了，有300年历史的Agarius蘑菇现在在温带已经有广泛养殖。
所不能确定的是，这些微生物活动是偶然的发现还是通过直观实验所观察到的，但是，它们的后继发展成为了人类利用生物体重要的生命活动来满足自身需求的早期例证。
最近，这样的生物过程更加依赖于先进的技术，它们对于世界经济的贡献已远远超出了它们不足为道的起源。
有菌条件下的生物技术 19世纪末，经过生物发酵而生产的很多的重要工业化合物如乙醇、乙酸、有机酸、丁醇和丙酮被释放到环境中；对污染微生物的控制通过谨慎的生态环境操作来进行，而不是通过复杂的工程技术操作。
尽管如此，随着石油时代的来临，这些化合物可从石油生产的副产品中以低成本进行生产，因此，进行这类化合物生产的工业就处于岌岌可危的境地。
近年来，石油价格的上涨导致了对这些早期发酵工艺的重新审视，与前面所讲的食品发酵技术相比，这类发酵工艺相对简单而且可进行大规模操作生产。
其它关于有菌生物技术的典型例子有废水处理和都市固体垃圾堆肥。
长期以来，人们利用微生物来分解和去除生活污水中的有毒物质，及像化工业产生的小部分工业毒害垃圾。
生物工程领域的发展及应用前景
生物工程领域的发展及应用前景近年来，生物工程领域得到了广泛的关注和重视，其在医疗、农业、环境等多个领域都有着广泛的应用和前景。
本文将从生物工程的发展历程、技术应用及未来前景三个方面来探讨生物工程领域的发展及应用前景。
一、生物工程的发展历程生物工程源于1960年代，当时人们开始对生物体的基因、细胞、组织进行研究和应用。
1970年代，随着分子生物学和生物化学等基础学科的发展，生物工程开始步入快速发展期。
1980年代，生物技术产业开始逐渐兴起，随之出现了许多生物技术公司。
1990年代，随着基因组计划的启动，同时再加上纳米技术的发展，生物技术得到了飞速的发展。
到了21世纪，生物技术已经广泛应用，并成为新兴产业之一。
二、生物工程技术应用A. 检测和诊断：现代生物工程技术已经能够快速、准确的诊断疾病。
例如PCR技术、基因芯片技术、酶联免疫吸附检测技术等。
B. 药物研发：生物工程技术在药物研发方面也有着广泛的应用。
例如生物合成和克隆技术可用于生产各种药物，如重组人蛋白、基因工程疫苗等。
C. 农业生产：生物工程技术在农业生产方面有很大的应用潜力。
例如转基因农作物技术，用于提高农作物的耐病性、抗虫性、产量等。
同时，生物工程技术还可用于影响牲畜生产和改良珍稀物种。
D. 生态环保：生物工程技术在环境保护和污染物处理方面也有不可或缺的作用。
例如，水质净化、废弃物处置、能源开发和自然资源保护等。
三、生物工程未来前景A. 个性化医疗：随着基因组计划的启动，个性化医疗也即将进入一个新的里程碑。
通过基因分析和基因工程技术，生物工程技术可以实现精准医疗。
B. 农业生产：转基因技术将成为未来解决全球饥饿的关键所在。
此外，其他领域的生物技术，例如纳米技术、系统生物学和合成生物学等，也为农业生产提供了许多新的研究空间。
C. 环保领域：在未来，生物工程技术将应用于气候变化、清洁能源和资源保护等方面。
同时，新型生物物质技术也可以用于制备生物燃料、生物塑料等，推进可持续的生产。
生物工程技术的历史演变
生物工程技术的历史演变生物工程技术的历史可以追溯到古代，人类利用自然界的生物资源进行实践探索，例如农业的发展与动植物的驯化。
然而，现代生物工程技术的突飞猛进与跨越式发展主要发生在近几十年。
1. 前现代时期的生物工程技术在前现代时期，尽管人们没有对生物工程技术有明确的认知，但是人类已经开始利用遗传性状进行育种。
世界各地的农民通过选择繁殖最有利的动植物，来改良他们的品种。
例如，古埃及人通过驯化和培育来改进小麦品种。
然而，由于对基因和遗传原理的认识有限，这些实践是基于经验和观察进行的。
2. 生物技术的现代起步（20世纪初）20世纪初，生物学的发现以及对基因的进一步了解推动了生物工程技术的现代起步。
在这一时期，科学家开始深入研究并提取细胞的基本单位，包括DNA和蛋白质。
例如，1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA的双螺旋结构。
这项突破性的研究为后来的生物工程技术奠定了基础。
3. 基因工程的崛起（1970年代）20世纪70年代，基因工程的崛起标志着生物工程技术迈向了一个新的阶段。
科学家们开始构建基因库并进行基因重组，通过将来自不同物种的基因组合在一起，创建具有新功能的重组DNA。
1973年，斯坦利·科恩和赫伯特·J·鲍尔纳提出了基因重组技术，这使得人们能够将外源基因插入到宿主生物的基因组中。
随着基因工程的发展，许多重要的突破达到了：- 1975年，科学家开始使用限制性内切酶，这是一种能够切割DNA 的酶，用于DNA分子的识别和处理。
- 1977年，弗雷德里克·桑格提出了DNA测序技术，这项技术能够确定DNA中的碱基序列。
- 1983年，考纳·伯图拉和杨恩·伍德曼首次提出了聚合酶链式反应(PCR)技术，该技术能够在短时间内扩增DNA片段。
这些重要的技术突破为基因工程的研究提供了强有力的工具，同时也对医学、农业和环境等领域带来了深远的影响。
生物工程概述
疫苗
干细胞与组织工程
胚胎干细胞的多能性为发育生物学和医学提供了很多可能的应用，但是 提取干细胞通常会毁坏胚胎，这项研究引发了生物伦理的激烈讨论。 2006年，日本研究人员报告一个能避开人体胚胎干细胞实际与伦理问题。 他们将4个基因（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）导入在培养皿中生长的小鼠 尾部细胞，得到了外表和作用与干细胞十分相似的新细胞—iPS细胞（诱
世界上第一次发明了细菌照相法； 第一次发现证明了炭疽热的病原细菌——炭疽杆菌； 第一次提出纯培养技术并设计多种培养基； 第一次发明了蒸汽杀菌法 提出 科赫法则 等等…… 罗伯特· 科赫
发展期（1897年-1953年）
Buchner
（生物化学奠基人）
Fleming 1928年
发现青霉素对 细菌的抑制作 用,青霉素发 现推动微生物 工业化培养技 术猛进
生物工程概论
享学课堂
1.生物工程发展历史
朦胧阶段（9000年前-1676年）
有考古证据证明在公元7000年前， 我们的祖先就开始 酿酒作为饮品。
公元前2300年， 埃及人酿造啤酒 （左图） 其他以微生物发酵为基础的 生产，如发酵乳制品（包括乳 酪、酸奶等）和各种东方食品 如酱油、印尼豆酵饼等同样有 着古老的渊源
发酵工程
基因工程
酶
酶工程 产品
动植物个体或细胞
细胞工程
优良动植物品种
生物工程主要领域之间相互关系示意图
生物工程的特点 [高效性和经济性]： 基因工程应用举例 与医药卫生 （1）生产基因工程药品 ①优点：高质量、低成本 ②举例：胰岛素、干扰素、 乙肝疫苗等 （2）用于环境监测：用DNA探针可检测饮水中病毒的含量 ①方法：使用一 个特定的DNA片段制成探针，与被检测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测 出来。 ②特点：快速、灵敏 （3）基因治疗 ①含义：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到 治疗疾病的目的。 ②举例：半乳糖血症（病因、研究成果） ③发展前景： 许多遗传病及疑难病症将被人类征服。 细胞工程作为科学研究的一种手段，已经渗入到生物工程的各个方面，成为 必不可少的配套技术。在农林、园艺和医学等领域中，细胞工程正在为人类 做出巨大的贡献。利用细胞工程技术进行作物育种，是迄今人类受益最多的 一个方面。我国在这一领域已达到世界先进水平，以花药单倍体育种途径， 培育出的水稻品种或品系有近百个，小麦有30个左右。其中河南省农科院培 育的小麦新品种，具有抗倒伏、抗锈病、抗白粉病等优良性状。 [清洁和低耗][强调技术设计][可遗传和可扩散] [对人类伦理道德观念有影响]
生物工程行业历史简介资料
生物工程行业历史简介资料生物工程行业历史简介资料引言生物工程是一门综合了生物学、化学、工程学和计算机科学的学科，它通过利用生物系统的特性和生物技术的手段，进行生物材料、生物产品和生物过程的研究和应用。
本文将为您介绍生物工程行业的历史发展过程。
起源与发展生物工程的起源可以追溯到20世纪初的基因学研究。
生物学家发现，通过改变生物体的遗传信息，可以导致生物体在形态、生理和生化特性上的变化。
随着科学技术的进步，人们开始探索如何利用这些遗传信息，使生物体更好地满足人类的需求。
在20世纪中叶，随着DNA结构的解析和分子生物学的发展，生物工程领域开始迅速发展。
1973年，美国科学家斯坦利·科恩和赫伯特·博耶尔首次成功实现了DNA的重组。
这一突破为基因工程的研究奠定了基础，为生物工程行业的发展打开了大门。
基因工程的突破随着基因工程技术的发展，科学家们开始尝试通过改变生物体的基因组来实现一系列目标。
例如，利用基因工程技术，科学家们成功地研制出了一些用于生产药物和化学品的转基因生物，如人胰岛素和重组干扰素。
此外，基因工程还催生了农业领域的革命。
转基因作物的研发和推广使得农作物的抗病虫性能得到大幅提升，从而提高了农作物的产量和质量。
然而，转基因作物也引发了一系列的争议，涉及到环境影响、食品安全等问题，需要人们进行深入的研究和讨论。
生物医药领域的发展生物技术的进步也在医药领域取得了突破。
通过生物工程技术，科学家们成功研制出了许多重要的生物医药产品，如重组人胰岛素、抗体药物和基因治疗产品。
这些产品在治疗疾病和改善人类健康方面发挥了重要作用。
除了传统的生物药物，生物工程技术还推动了个性化医疗的发展。
通过基因测序技术，医生可以根据患者的基因组信息，为其设计个性化的治疗方案。
这一创新为医学领域带来了巨大的变革，并为重大疾病的治疗提供了新的思路和方法。
环境保护与生物工程生物工程在环境保护领域也有着广泛的应用。
生物工程技术的发展历程及今后趋势
生物工程技术的发展历程及今后趋势生物工程技术是一个涉及生物学、化学、工程学等多个学科的交叉领域，它运用现代科学技术手段，研究利用生物体的各种细胞组织、分子等进行创新设计和工程构建，以达到改善人类生活质量和保障健康的目的。
自20世纪50年代以来，随着科学技术的不断改进和发展，生物工程技术在基础研究、医药、农业、环保等领域都取得了重大的成就。
1.基础研究领域在基础研究领域，生物工程技术的应用范围非常广泛，比如通过克隆技术来研究暴露于环境污染中的生态系统中的有机物物质转移和生物降解过程；基于基因工程技术，将外源基因导入到研究对象里，以探究特定基因对生长发育、生产物质的调控作用，使得科学家更深入地了解了细胞、分子等内部结构构成及其功能特性，同时也为其他领域的应用奠定了基础。
2.医药领域生物工程技术在医药领域尤为重要，它作为冶疗手段，可以大大增加许多疾病的治疗可能性，并能提供新药物的研发途径。
例如，人类胰岛素的高效生产就是源于生物工程技术提供的制备途径，生产的胰岛素通过内泌系统实现高效的分泌和贮存，最大程度地增加体内糖代谢的调节能力，减少了糖尿病患者日常注射的次数和痛苦感。
3.农业领域生物工程技术在农业领域的应用也是十分广泛的。
利用生物工程技术，人类创造出了各种转基因作物，以实现农业生产的经济效益、环保效益和社会效益的多重目标。
常见的转基因作物有玉米、大豆等，这些植物常常会加入外源基因来提高其抗病、抗虫的能力，增加产量、提高品质，同时也能减少农药使用量，减轻环境污染。
虽然存在潜在的不确定风险，但是一个健康的生态系统需要可持续性发展，生物技术的进一步发展可助力提高农业产值以及集中粮食生产力。
4.环保领域环境污染是现代社会面临的一种严重问题，它会带来深远的生态影响和环境变化，影响着人们的生存和健康。
生物工程技术能够为环保领域提供创新设计的解决方案。
通过应用生物化学和化学工程原理，生物工程技术不仅能够处理环境中的污染物，还可以实现将细菌采集到对应区域的生态环境中，利用微生物生理学和信号传导等方法来实现污染物的降解，让我们的环境得以保护和净化。
生物工程概述
世界上第一次发明了细菌照相法； 第一次发现证明了炭疽热的病原细菌——炭疽杆菌； 第一次提出纯培养技术并设计多种培养基； 第一次发明了蒸汽杀菌法 提出 科赫法则 等等…… 罗伯特· 科赫
发展期（1897年-1953年）
Buchner
（生物化学奠基人）
Fleming 1928年
发现青霉素对 细菌的抑制作 用,青霉素发 现推动微生物 工业化培养技 术猛进
综合利用
工业酶制剂是重要的大宗发酵产品，也是实现绿色化 学的重要工具。是基因工程、蛋白质工程、发酵工程的融 合。 例如：碱性甘露聚糖酶（水解纤维素）的高表达与产业开发 1
完成高温、酸性 、碱性、以及耐 盐碱的甘露聚糖 酶、纤维素酶、 淀粉酶、葡萄糖 苷酶等多种极端 酶产生菌的分离 ，获得146株极 端微生物；
导性多功能干细胞）。
2008年，科学家们用基因技术彻底消除细胞的发育“记忆”，从而使其 回到原始胚胎状态，这就是细胞重编程（reprogramming cell），被 Science杂志评为2008年十大科学进展之首。
我国干细胞研究于2009年在iPS细胞（研究、重大疾病干细胞治疗 技术与产品研发等领域取得了多项学术界广泛认可的重大成果。
生物工程 细胞工程
基因工程
综合性应用
发酵工程Biblioteka 酶工程生物反 应器工程
生物工程，一般认为是以生物学(特别是其中的微生物学、遗 传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础，结合化工、机械、 电子计算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就， 自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造出 具有超远缘性状的新物种，再通过合适的生物反应器对这类“工 程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养，以生产大量有用代 谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。
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生物工程的发展简史1 第一章绪论第一节生物工程的发展简史按照生物工程的定义.人类对生物工程的实践可迫溯到远古原始人类生活期间.为此，可把生物工程的发展分成三个时期:①传统生物技术时期；②近代生物工程的形成和发展时期;③现代生物工程时期。
一、传统生物技术时期生物工程不是一门新学科，它是从传统生物技术发展来的。
传统生物技术应该说从史前时代起就一直为人们所开发和利用并造福于人类.在西方，苏美尔人和巴比伦人在公元前6000 年就已开始啤酒发酵。
古埃及人则在公元前4000 年就开始用经发酵的面团制作面包，在公元前20 世纪时已掌握了用裸麦制作“啤酒”的技巧。
公元前25 世纪古巴尔于人开始制作酸奶;公元前20 世纪古亚述人已会用葡萄酿酒(葡萄实际上沾有酵母)。
公元前17 世纪古西班牙人曾用类似目前细菌浸取铜矿的方法获取铜。
在石器时代后期，我国人民就会利用谷物造酒，这是最早的发酵技术。
荷兰人詹生(Z. Janssen)于1590 年制作了世界上最早的显微镜，其后1665 年英国的胡克(R. Hooke)也制作了显微镜，但都因放大倍数有限而无法观察到细菌和酵母。
但胡克却观察到了霉菌，还观察到了植物切片中存在胞粒状物质，因而把它称为细胞(cell),此名称一直沿用至今。
1676 年，荷兰人列文虎克(Leeuwen Hoe 幻用自磨的镜片制作显微镜，其放大倍数可近300 倍，并观察和描绘了杆菌、球菌、螺旋菌等微生物的图像，为人类进一步了解和研究微生物创造了条件.并为近代生物技术时期的降临做出了重大贡献。
1838 年德国的施莱登(M一J. Schlwiden)和施旺(T. Schwan)共同ON 明了细胞是动植物的基本单位，因而成为细胞学的奠基人;1855 年微耳和R. Virchow 发现了新细胞是从原有细胞分离而形成的，即新细胞来自老细胞的事实;1858 年托劳贝(Trauhe)提出了发醉是靠酶的作用进行的概念;1859 年英国的达尔文《C. R. delvan)撰写了《物种起惊》一书，提出了以自然选择为基础的进化学说，并指出生命的基础是物质。
自胡克从显微镜中观察到微生物到微生物学的诞生约经历了近200 年.受到人们思想观念、习惯势力、经济实力、生产方式等因素的制约。
产业革命的浪潮当时还没卷入到食品、化工领域来。
对发酵还习惯于作坊式生产。
1866 年微生物学的莫基人，被称为微生物学之父的法国人巴斯德(L. Pasteur)以实验结果有力地摧毁了微生物的“自行发生论”。
他首先证实了发酵是由微生物引起的，并建立了微生物的纯种培养技术，从而为发酵技术的发展提供了理论基础，使发酵技术纳人了科学的轨道。
他提出了一种防止葡萄酒变酸的消毒法〔被称为巴斯德消毒法(Pasteurization),一般在60℃时维持一段时间以杀死食品、牛奶和饮料中的病原菌」;1857 年他明确地指出酒精是酵母细胞生命活动的产物，并在1863 年进一步指出所有的发酥都是微生物作用的结果，不同的微生物引起不同的发酵。
1874 年丹麦人汉森(Hansan)在牛胃中提取了凝乳酶，1879 年发现了醋酸杆菌;1876 年德国的库尼(W. Kuhne)首创了"enzyme"一字，意即“在酵母中”;1881 年采用微生物生产乳酸; 1885 年开始用人工方法生产蘑菇;1897 年德国的毕希纳(E 一Buchner )发现被磨碎后的酵母细胞仍可进行酒精的发醉，并认为这是酶的作用，并于1907 年因此发现而获得诺贝尔化学奖，19 世纪末德国和法国一些城市开始用微生物处理污水. 细菌学的莫基人，德国的科赫(R. Koch)首先用染色法观察了细菌的形态;1881 年他与他的助手们发明了加人琼脂的固体培养基并利用它在平皿中以接种针醚上混合菌液在固体培养基表面上划线培养以获得单抱子菌落的方法，此方法一直被沿用至今，他的另一个杰出贡献是发现了结核菌，并因此获1905 年的诺贝尔生理学及医学奖.1914 年开始建立作为食品和饲料的酵母生产线;1915 年德国开发了面包酵母的生产线;1915 年德国为了第一次世界大战(1914 一1918 年)的需要建立了大型的丙酮一丁醇发酵以及甘油发酵生产线;到了20 世纪20 年代，工业生产中开始采用大规模的纯种培养技术发酵化工原料丙酮、丁醇。
20 世纪50 年代，在青霉素大规模发酵生产的带动下，发酵工业和酶制剂工业大量涌现，发酵技术和酶技术被广泛应用于医药、食品、化工，制革和农产品加工等部门。
2 20 世纪初，随着遗传学的建立及其应用，产生了遗传育种学，并于60 年代取得了辉煌的成就，被誉为“第一次绿色革命”。
细胞学的理论被应用于生产而产生了细胞工程。
在今天看来，上述诸方面的发展，还只能被视为传统的生物技术，因为它们还不具备高技术的诸要素. 二、近代生物工程的形成和发展时期1926 年美国的生化学家萨姆纳(J. B. Summer)证实了从刀豆中获得的结晶JR 酶是一种蛋白质，其后又分别与人合作在1930 年和1937 年获得了胃蛋白酶和过氧化氢酶等晶体，说明酶是一类蛋白质，因而在1946 年和他的同事共获诺贝尔化学奖;1928 年英国的弗莱明(A.Fleming)发现青霉素;1937 年马摩里(Mamoli )和维赛龙(V. Hone)提出了微生物转化的方法。
这一时期所生产的发酵产物都属微生物形成的初级代谢产物，这是指微生物处于对数生长期所形成的产物，主要是与细胞生长有关的产物，如氨基酸、核酸、蛋白质，碳水化合物以及与能量代谢有关的副产物，诸如乙醇、丙酮、丁醇等。
此一时期生产的发酵产品以厌氧发酵的居多，诸如乙醇、丙酮、丁醉、乳酸和污水的厌氧处理生产甲烷等过程。
此外，有的发酵过程开始时采用固体发酵方式进行生产。
在农业微生物方面，1887 年俄国的维诺格拉斯基发现了硝化细菌;1888 年德国的赫尔利格(H. Hellriegel)和赫韦尔法斯(H. Wilfarth)发现了固氮细菌等。
主要产品有细菌肥料和苏云金杆茵制剂(1901 年发现，能产生伴胞晶体以杀死农业害虫)、赤霉素(1914 年发现)。
此外，还出现了一些与微生物学相关的分支学科，如细菌学、工业微生物学、农业微生物学、医学微生物学等，并丰富了细胞学、生理学、生物化学、医学、药学等内容. 近代生物工程的起始标志是青霉素的工业开发获得成功，因为它带动了一批微生物次级代谢物和新的初级代谢物产品的开发，并激发了原有生物技术产业的技术改造。
此外，一批以酶为催化剂的生物转化过程生产的产品问世，加上酶和细胞固定化技术的应用。
使近代生物工程产业达到了一个全盛时期。
1941 年因第二次世界大战(1939-1945 年)的爆发，前线和后方的不少伤员都希望能有一种比当时磺胺类药物更为有效和安全的治疗外伤炎症及其继发性传染病的药物。
英国当局让病理学家弗洛里(H. W. Florey)和生化学家钱恩(E. 8. Chain)参加到弗莱明的研究队伍中，以加速对青霉素的研制开发。
在积累了一定量的青霉素后，他们先对动物进行了实验，再对一患血液感染的病人进行临床试验，都证明了青霉素具有卓越的效能，且毒性很小，然而，因战事急剧发展，英国难以进行进一步的研究，其后青霉素的开发是在美国药厂中完成的。
开始时是以大量的扁瓶为发酵容器.湿麦麸为主要培养基，用表面培养法生产青霉素，这个方法虽落后，并耗费大童劳动力，但终究能获得一定量的青霉素。
发酵法生产青霉素虽获成功，但当时是由“瓶子工厂“中生产出来的，不能满足需求，于是决定请工程技术人员来共同改造原有生产线.不久新的生产线开始运转了.以大7M的带机械搅拌和无菌通气装置的发酵罐取代了瓶子，引用了当时新型的逆流离心萃取机作为发R OF 掖的主要提取手段，以减少青霉素在PH 剧变时的破坏;上游研究人员RI 寻找到一株从发霉的甜瓜中选出的，适用于液体培养的产黄青霉菌株，使青霉素发酵的效价提高了几百倍，此外还发现以玉米浆(生产玉米淀粉时的副产品)和乳糖(生产干酪时的副产品)为主的培养基可使青霉素的发酵效价约提高10 倍。
不久，辉瑞(Phizer)药厂就建立起一座具14 个约26rn 3 发酵罐的车间生产青霉素。
1945 年，弗莱明、弗洛里和钱恩因发明和开发了青霉素被授予诺贝尔医学奖。
除了青霉素以外.其后发现和使用有各种抗生素、氮丛酸、核背酸、维生索、多糖、多元醇、有机酸、酶制剂等。
与此同时，一个新的交叉学科—生物化学工程(biochemical engineering)也就诞生了。
固定化酶或固定化细胞技术，以及生物转化或称微生物转化技术的建立和发展，大大地推动了酶的应用。
细胞固定化的实践可推溯至古时用刨花卷置于无底木筒内淋酒为醋，以及百余年前用内置石块的滴淋塔来处理污水。
但科学的固定化酶以及固定化细胞的方法，是在1953 年由格罗勃霍佛(N. Gruhhofer)和希莱思(L. Schleith)提出的。
其后日本的千烟一郎在1969 年开始用固定化L-氨基酸酸化酶拆分IN 二氨基酸并获得成功。
在20 世纪30 年代中期，一种新的被称为生物转化或微生物转化的生产方式出现了。
这种生产3 过程中所进行的酶反应不采用从微生物中提取出来的酶作为催化剂，而是直接用产生相关酶的微生物细胞来作为催化剂，即把底物直接投人细胞培养液中或将底物溶液通过装有固定化细胞的柱中进行酶促反应。
它的好处是可以省去复杂的从微生物细胞(指胞内酶)或培养物的滤液(指胞外酶)中提取酶的过程，并十分适合于多酶反应或需要辅酶、辅因子参与的催化过程。
当然要从生物转化液中获得产物还是要通过一系列的分离纯化过程，但至少可省去一次对酶的分离纯化过程. 微生物转化法最简单的例子是将乙醇加入到醋酸杆菌的培养液中使其转化为乙酸，而不必先把乙醇氧化酶从醋酸杆菌中提取出来后再与乙醇去反应了。
维生素C 现在也基本上是采用微生物二步转化的方法进行生产，其中第一步微生物转化是将山梨醉(葡萄糖在镍催化剂中加压催化取得)在醋酸杆菌培养液中转化为山梨糖，而第二步微生物转化是在葡萄糖杆菌和一种假单胞菌的共同作用下将山梨糖转化为 2 一酮基一L-古龙酸口微生物转化的这一步是由我国微生物学家尹光琳等在20 世纪70 年代完成的，此技术在我国已普遍使用，并已转让至国外。
还有一项应用很广的微生物转化技术是甾体激素的生产。
最初用化学合成法以去氧胆酸为原料研制的可的松化学合成路线，因共需31 步反应而无法投产。
1952 年美国的彼得逊(Peterson)和莫莱(Murry)以黑根霉或其他根霉微生物转化法把化学合成法中原需9 步的反应，用1 步生物转化反应就解决了，因而使可的松的生产得以开始。
其后发现了用豆甾醇、薯蓣皂苷元或番麻皂苷元等作为可的松生产的原料更经济，合成步骤也更简短，就不再用去氧胆酸为原料生产可的松了。