细胞工程应用及发展前景
浅谈现代细胞与细胞工程的应用发展的历史及前景
浅谈细胞与细胞工程应用发展的历史与前景英语1203班31208084 张琦双周二下午8、9节摘要：本文主要阐述了现代细胞与细胞工程的的研究历史，以及细胞工程应用在医学、农业、转基因技术等方面的发展现状和前景。
关键字：细胞与细胞工程应用发展前景细胞是能进行独立繁殖的有膜包围的生物体的基本结构和功能单位，是生命活动的基本单位。
除了病毒之外的所有生物体都由细胞构成，而即使是病毒的生命活动也必须在细胞中实现。
因此，对于细胞的研究在生物学生无疑是极为重要的。
自从英国科学家罗伯特·胡克于1665年观察到植物细胞壁，并将其命名为cell（细胞）之后，1674年科学家雷文霍克在历史上第一次观察到活细胞。
1809年，法国科学家拉马克提出了细胞的说法。
而著名德国科学家施旺和施莱登在19世纪中期建立了细胞学说。
随着科技的不断发展，人们对细胞的认识和了解已经十分详细，进而开始追求应用已知的知识开拓新的领域，为人类造福，因此有了细胞工程。
细胞工程是运用细胞生物学和分子生物学的理论，在细胞水平上研究其遗传特性以及进行细胞和组织培养。
现代细胞工程主要分为植物细胞工程和动物细胞工程。
科学家们在这两个领域的研究已经持续了一个世纪。
1902年，德国科学家哈伯兰特发表论文提出了细胞全能性的观点。
1904年科学家进行了幼胚的立体培养，1912年美国生物学家哈里森成功培养蛙胚神经组织，并观察到细胞生长现象，从此开创了植物和动物细胞培养的先河。
W·厄尔在1940年首创单细胞克隆的培养，1977年英国生理学家利用胚胎工程技术成功培育首例试管婴儿，1997年首个克隆羊“多莉”在英国的诞生，都标志着细胞工程的技术有了里程碑式的进展。
1．植物细胞工程植物细胞工程包括植物细胞培养和植物体细胞杂交。
以植物细胞的全能性为理论基础，研究其分化的原因，即基因的选择性表达，在体外条件下进行培养和繁殖等人为操作，改变细胞的某些生物学特性，从而达到改良品种加速繁育植物个体，并获得有用物质的目的。
细胞工程技术在生物医学研究中的应用和发展趋势
细胞工程技术在生物医学研究中的应用和发展趋势随着科技的不断发展，细胞工程技术已经成为生物医学研究中的重要工具。
细胞工程技术是一门将现代分子生物学、生物化学、生物物理学等学科的知识与实践相结合的交叉学科，其主要是利用生物化学和分子生物学技术对细胞进行工程改造和操作，以来获取人们研究和利用生命系统的新方法和技术。
本文从细胞工程技术的基本原理、应用场景和未来发展趋势三个方面进行论述。
一、细胞工程技术的基本原理细胞工程技术的核心是基因工程技术。
基因工程是从细胞水平出发，通过分子生物学、遗传学、细胞生物学等学科的交叉和融合，把特定基因从一种生物体中复制到另一种生物体中，引起目标生物体基因的表达和改变，从而获得某种有利的性状。
基因工程是细胞工程技术的重要基础。
细胞工程技术主要应用于三个方面，分别是细胞的体外培养、生物医学和农业发展。
对于细胞的体外培养，细胞工程技术可以加速其培养速度和细胞质量，并且可以改变其性状和代谢途径，从而制造出更有效、更安全的细胞生产工艺。
生物医学方面，细胞工程可以通过特殊的介质和某些成分向生物细胞中注入特殊的性状，以便控制其在生理层面的行为和状态。
农业方面，细胞工程技术可以加速生物生长、增强生物抵抗力以及增加农业产出等。
二、细胞工程技术的应用场景1、基因诊断细胞工程技术可以帮助人们精确确定某些基因的构成，从而更好地理解疾病造成的原因。
因此，基因诊断是其主要的应用场合之一。
基因诊断方法的本质是将生物分子组成的信息转化为数字信号，再通过计算机处理和分析来实现临床诊断。
2、基因治疗基因治疗可以通过细胞工程技术改造细胞的物理和化学状态，从而达到治疗目的。
比如，通过基因疗法可以将某种特殊细胞中的某些基因进一步研究和开发，从而治疗某种疾病。
3、人工智能与细胞工程技术的结合人工智能在细胞工程学中的应用越来越普遍，从某种意义上可以说，人工智能是指导更高效和精确的细胞工程工作的基础技术。
细胞工程技术和人工智能技术的融合，可以快速分析和评估大量的细胞组合与结果，并为治疗医学和生命科学研究提供强大、裁剪优化的技术支持。
中国细胞工程技术的发展与应用前景分析
中国细胞工程技术的发展与应用前景分析近年来，随着生物技术的不断发展和细胞工程技术的快速发展，中国在这一领域中也实现了快速进步，成为了世界领先的制造和研究基地之一。
细胞工程技术的应用范围非常广泛，包括制药、医疗、农业、环保、食品等多个领域，具有非常重要的社会和经济意义。
本文将对中国细胞工程技术的发展与应用前景进行分析。
一、细胞工程技术的发展历程细胞工程技术的发展可以追溯到20世纪50年代后期。
当时，科学家们通过基因重组技术成功合成了人造DNA，成功地定制了抗体等基因产物，并在1973年完成了世界上第一次基因重组。
随着这项技术的快速发展，一个全新的领域——基因工程逐渐形成。
在1990年代初期，人类基因组计划成立，这标志着基因组研究已经进入了全新的阶段。
作为生物技术领域的一部分，细胞工程技术充分利用了目前现代生物技术在分子、细胞和环境层面上的快速发展，从而形成了一种既复杂又有效的技术手段。
细胞工程技术在基因重组、蛋白质表达、肝细胞移植、干细胞治疗等方面都具有重要的应用前景。
二、中国细胞工程技术的现状近年来，随着中国经济的不断发展和科技实力的提升，中国在细胞工程技术方面已经有了突破性进展。
中国在基因工程、干细胞、微生物及微生物代谢处理、生物高分子制造等方面都取得了一定的成果。
其中，基因工程是目前中国生物技术领域中的核心竞争力。
随着基因工程技术的不断发展，中国在肝癌、肝炎、白血病、乳腺癌等疾病的治疗方面取得了较大的进步。
另外，中国在细胞工程技术的学术研究方面也非常活跃，特别是在干细胞和基因编辑方面已经取得了世界领先的进展。
三、中国细胞工程技术的应用前景分析随着中国政府继续加大对科技创新的投入，中国的细胞工程技术在各个领域的应用前景依然十分广阔。
以下是几个方面的应用前景分析：1.医疗领域：由于细胞工程技术在疾病治疗、药品研发等方面的强大应用优势，为医疗领域的发展带来了巨大的变革机遇；2.食品领域：细胞工程技术能够研发出基因工程食品、基因改良食品等高品质和安全的食品，为食品行业的发展带来了创新性和前瞻性的思路；3.环保领域：通过基因工程的方法，可以提高生物体的吸收污染物的能力，实现环境清洁和改善，可以有效改善环保领域的局面。
细胞工程与组织工程的应用前景
细胞工程与组织工程的应用前景随着科学技术的不断发展，细胞工程和组织工程技术逐渐被广泛应用于生物医学领域，成为了一种重要的治疗手段。
细胞工程和组织工程的出现，让我们有了更多治疗疾病的方法。
本文将探讨细胞工程和组织工程的应用前景。
一、细胞工程的应用前景细胞工程是指利用细胞的生物性质对生物进行改造的一种技术。
在细胞工程领域，研究人员可以利用细胞原理、遗传学知识等方法，对细胞进行改造，从而达到治疗疾病的目的。
目前，细胞工程正逐渐成为一个新的领域，其应用前景十分广阔。
1、细胞工程在心脏病治疗中的应用目前，心脏病是一种十分常见的疾病，严重影响着全球人口的健康状况。
近年来，随着细胞工程技术的发展，科学家们开始探讨利用细胞来治疗心脏病的可能性。
利用细胞工程技术，可以将干细胞或成体细胞转化为心血管细胞，再将这些细胞通过注射等方式注入患者体内，起到修复受损部位、促进器官再生的作用。
目前，这种技术已经被应用于医学临床实践中，取得了不错的预期效果。
2、细胞工程在肝病治疗中的应用肝脏是人体内负责分解代谢的器官之一，在肝病患者的治疗中起着重要作用。
目前，利用干细胞技术，可以将干细胞转化为肝细胞，从而实现肝脏的再生。
这种方法可以缓解肝脏疾病对患者健康造成的影响，提高治疗效果。
预计在未来几年，这种方法将逐渐被广泛应用于肝病的治疗中。
二、组织工程的应用前景组织工程技术是利用细胞、材料科学等知识，构建替代人类组织的一种方法。
组织工程技术不仅可以为医学临床实践提供创新性的治疗手段，同时也可以为生物学、医学研究提供新的途径。
1、组织工程在软骨修复中的应用组织工程技术可用于各种组织修复。
在软骨修复方面，组织工程技术的应用具有良好的前景。
利用组织工程技术，可以构建出和正常骨骼结构相似的人工软骨，并在患者体内进行植入，从而实现软骨的重建。
2、组织工程在神经元修复中的应用神经细胞在人体内起着重要的作用，能够传递感觉信息、控制运动等。
当神经细胞出现受损时，可以通过组织工程技术实现其修复。
细胞工程的发展与应用
细胞工程的发展与应用细胞工程是一门新兴的科学领域，它主要研究细胞的构造和功能，并利用这些知识来研发新药、治疗疾病等。
近年来，细胞工程技术的应用范围不断扩大，有望成为未来医学领域的重要发展方向。
一、细胞工程的发展历程细胞工程的发展可以追溯至20世纪40年代，当时人们开始研究细胞生物学、基因组学等课题，并逐渐开展了一系列的实验和研究。
20世纪60年代，人类首次实现了利用酵母菌合成蛋白质。
70年代至80年代，人们开始探究基因工程技术，开展了一系列可转移的实验，推动了基因工程技术的研究和发展。
21世纪以来，细胞工程技术得到了广泛应用，并不断发展。
二、细胞工程的应用领域1. 新药研发细胞工程技术可以用来合成蛋白质及其他生物分子，这对于新药研发至关重要。
例如，利用细胞工程技术生产单克隆抗体、类固醇药物等，有助于提高药品的纯度和稳定性，并且可以降低生产成本。
2. 细胞治疗细胞治疗是一种新型的治疗方式，它利用人体自身的细胞来治疗疾病。
细胞工程技术可以生产出更多更有效的细胞治疗产品，这包括干细胞治疗、CAR-T细胞治疗、人类胚胎干细胞治疗等。
3. 医学诊断细胞工程技术可以用来生产重要的医学诊断药品，例如，血液病的诊断药物、艾滋病病毒的检测药物等，这些药物可以提高医学诊断的准确性和效率。
4. 工业应用细胞工程技术还可以应用于食品工业、化工工业等领域。
例如，利用细胞工程技术生产乳酸菌、酿造啤酒等，有助于提高产品质量和产量，同时大幅降低生产成本。
三、细胞工程技术的发展展望随着生物技术的不断发展，细胞工程技术的发展也面临着许多机遇和挑战。
未来，人们将采用更多的高通量技术和更先进的仪器设备，深入研究细胞内部的机制，搭建更完备的细胞工程系统，并探索更广泛的应用领域。
同时，也存在着一些技术难题和道德伦理问题，例如，如何在细胞工程过程中防止基因突变、如何保护个人隐私等问题，需要在技术和法律方面寻求更好的解决方案。
总之，细胞工程技术具有广阔的应用前景和发展空间，未来将会为人类健康和经济发展带来更多的机遇和改变。
细胞工程在组织再生医学中的应用前景
细胞工程在组织再生医学中的应用前景绪论随着人口老龄化问题的日益严重，各种组织的退化和器官的损伤问题日益突出。
传统的治疗方法往往仅能减轻症状，无法实现组织的完全修复和再生。
然而，近年来细胞工程技术的迅猛发展，为组织再生医学提供了新的机遇。
本文将深入探讨细胞工程在组织再生医学中的应用前景。
一、干细胞在组织再生医学中的应用干细胞是一类具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞。
由于其独特的特性，干细胞被广泛应用于组织再生医学中。
例如，干细胞可以为心肌组织的再生提供新的途径。
研究人员通过将干细胞注入心脏损伤部位，使其分化为心肌细胞，从而实现对心肌组织的修复。
此外，干细胞还可用于骨骼组织、神经组织等多种组织的再生。
二、人工血管的构建血管系统是人体组织的重要组成部分，其功能异常或缺失将导致各种疾病的发生。
为了解决血管缺陷问题，研究人员利用细胞工程技术，成功地构建了人工血管。
通过将干细胞与支架材料相结合，使其分化为内皮细胞和平滑肌细胞，并最终形成完整的血管结构。
这一研究突破为血管再生提供了新的方法和方向。
三、组织工程支架材料的研究进展组织工程支架是指用于细胞增殖和分化的仿生材料。
目前，研究人员通过改良材料的物理、化学和生物性能，已经成功地研制出了多种功能性支架材料。
这些材料能够模拟自然组织的结构和功能，并提供良好的细胞附着和增殖环境。
在未来，随着材料科学和生物学的不断发展，组织工程支架材料的应用前景将更加广泛。
四、基因编辑技术在组织再生医学中的应用基因编辑技术是一种可以直接修改生物体基因组的技术。
近年来，基因编辑技术在组织再生医学中的应用越来越受到关注。
例如，研究人员利用基因编辑技术成功地纠正了一些遗传性疾病，并将其应用于组织再生过程中。
此外，基因编辑技术还可以用于改善干细胞的分化能力，提高治疗效果。
结论细胞工程技术在组织再生医学中的应用前景巨大。
干细胞的应用使得组织再生成为可能，人工血管和组织工程支架材料的研究为组织再生提供了可行的解决方案，基因编辑技术则为修复遗传性疾病和改善治疗效果提供了新的方向。
细胞工程的发展与应用前景
细胞工程的发展与应用前景随着现代科技的普及，细胞工程成为了一种备受关注的新兴领域。
在细胞工程中，研究人员可以通过人工手段来调整细胞的功能，进而实现个性化医疗、生物制药等应用。
细胞工程的发展前景十分广阔，在未来的科技发展中起到了至关重要的作用。
一、细胞工程的发展历程细胞工程的发展历程可以追溯到上世纪六七十年代。
当时，科学家们开始尝试通过一些特殊的实验方法来调整细胞的基因，以期实现人类健康和生物工业的进展。
细胞工程在经历了艰苦的起步阶段后，随着生物技术和信息技术的快速发展，进展迅速。
二、细胞工程技术细胞工程技术是一种复杂的技术，它需要跨越多个学科领域的交叉。
这种技术可以概括为三个核心环节：分子生物学、细胞生物学和组织工程学。
在这个过程中，细胞工程研究人员通过这些技术手段来识别、增殖、转化和调节细胞。
其中最为重要的一项就是基因编辑技术，它是通过人工干预方式来剪切、插入或者激活基因的一种技术。
三、细胞工程的应用细胞工程目前已经被广泛应用在一些各行各业领域中，其中最为突出的就是生物医药。
在近年来的医疗领域中，人们已经开发了一些新型的药物，如CAR-T疗法和CRISPR/Cas9基因编辑等，它们都凭借着细胞工程技术的支持而得到了广泛的应用。
现代生物制药发展同样也得益于细胞工程技术，在药物生产以及治疗方面都起到了重要的作用。
除此之外，细胞工程还可以在环境领域、农业领域和材料科学领域等地方发挥重要作用。
例如，通过基因编辑技术可以育种出耐旱、耐病的作物品种，以及提高纤维素等生物质转化效率；在材料科学领域，还可以利用细胞工程技术来合成高性能材料、复合材料、仿生材料等。
四、细胞工程的未来未来，细胞工程的发展前景将更加广阔。
一方面，未来的生物医疗、生物制药、农业、材料科学等领域仍然需要细胞工程技术支持，在应用方面还有很多创新的空间。
另一方面，随着信息技术、大数据技术等技术的快速发展，细胞工程技术也必将得到快速发展，将会有更多新的技术和应用形式出现。
植物细胞工程的原理与应用前景
植物细胞工程的原理与应用前景植物细胞工程是一门综合性学科，它通过利用现代生物技术手段对植物细胞进行改造，以实现对植物性状、抗病性和产量等方面的调控和改进。
该技术的理论基础主要来源于细胞生物学、遗传学、分子生物学等相关学科，其应用前景广阔，对于农业生产和生物医药等领域都具有重要的意义。
植物细胞工程的原理主要包括四个方面：细胞分离与培养、基因转化、植物体胚发生和重建、再生植株的培养与繁殖。
首先，通过细胞分离与培养，可以从植物体中获取一定数量的细胞，为后续的操作提供细胞材料。
然后，通过基因转化技术，外源基因被导入到植物细胞中，并在其基因组中稳定地遗传传递，实现对目标基因的控制和调节。
接着，利用植物体胚发生和重建技术，可以使转基因细胞发生胚胎，并将其发展为具有完整生长结构的植株。
最后，通过再生植株的培养与繁殖，可以获得大量的转基因植物，为植物细胞工程的应用奠定基础。
植物细胞工程在农业生产中具有广阔的应用前景。
首先，通过植物细胞工程技术，可以提高作物的生产力和品质，改进抗病性和逆境适应能力，增加农作物的抗旱性、抗虫性等，从而提高农作物的产量和品质，满足人们对食品的需求。
其次，植物细胞工程技术可以用于农作物的遗传改良，可以针对某些病虫害问题，通过导入特定的抗性基因，使作物获得抗病性，减少对化学农药的依赖，降低农药残留对环境和人体健康的影响。
再次，植物细胞工程技术还可以用于对农作物的贮藏和加工性状进行改良，延长食品的保鲜期，提高抗氧化和营养成分的含量，增加食品的附加值。
除了在农业领域，植物细胞工程技术也在生物医药领域有着巨大的应用潜力。
通过基因转化技术，植物细胞可以表达人类的重组蛋白，例如疫苗、生长因子等，这对于生产廉价、安全、高效的生物药物具有重要意义。
植物细胞工程还可以用于传统中药材的高效生产和品质改良，提取珍贵药用成分，缓解传统中药材的稀缺性和砍伐问题，进一步发展中药产业。
然而，植物细胞工程技术在应用中还存在一些难题和挑战。
细胞工程技术在医学领域的应用前景
细胞工程技术在医学领域的应用前景随着科学技术的不断发展，细胞工程技术也逐渐走进人们的视野。
细胞工程技术是一种将细胞和分子工程原理应用到生物学中的技术，主要用于控制和操作生物系统中的细胞亚群、分子和组织。
它具有非常广泛的应用领域，如医学、农业、环境保护等。
本篇文章将主要探讨细胞工程技术在医学领域的应用前景。
一、基因治疗细胞工程技术在医学领域最主要的应用之一就是基因治疗。
基因治疗是将外源基因导入宿主细胞中，从而改变细胞的功能，达到治疗疾病的目的。
细胞工程技术可以将外源基因定向导入到具有特定功能或细胞类型的细胞中，从而实现靶向的治疗效果。
现阶段，基因治疗主要在基因缺陷性疾病、炎症性疾病、肿瘤等方面应用，而未来基因治疗还将在抗衰老、加速愈合、改善手术后恢复等方面发挥更大的作用。
二、细胞培养技术细胞培养技术也是细胞工程技术在医学领域的重要应用之一。
细胞培养技术是将人体细胞从体内取出，再在体外培养，以增殖和扩大细胞数量，最后再将细胞注射到患者体内，以达到治疗疾病的目的。
这种技术可以用于骨髓移植、血小板移植以及切口愈合等方面。
未来，随着细胞工程技术的进一步发展，细胞培养技术也将得到更广泛的应用。
三、组织工程技术组织工程技术是一种将人体细胞和生物材料结合起来，以修复和替代组织和器官的损伤的技术。
通过将合成的人工血管、人造皮肤等接入受损处，可以实现组织和器官的替代和修复。
组织工程技术可以应用于心血管系统、神经系统以及骨骼系统等多个方面。
未来，组织工程技术将成为替代损伤人体组织的主流方法。
四、细胞疗法细胞疗法是利用生物活性物质，通过注射或移植人工细胞实现治疗作用。
细胞疗法可以与药物疗法、放射疗法等方法搭配使用，达到更好的治疗效果。
随着细胞工程技术的不断发展，细胞疗法的形式也日益多样化，比如外泌体提取疗法、干细胞移植疗法等。
这些方法可以大大提升治疗效果，让患者更快地康复。
五、人造器官技术随着细胞工程技术的不断发展，人造器官技术也得到了迅速发展。
细胞工程技术的应用前景
细胞工程技术的应用前景随着现代科技的不断发展，细胞工程技术作为一种细胞学、生物学等多学科交叉的新兴科技，其应用前景受到了广泛关注。
细胞工程技术是指利用生物技术手段如基因编辑技术，细胞培养技术等对细胞进行工程化改造，从而实现特定的目的。
应用于医学、农业、环境保护等领域，这种技术具有广泛的前景和应用前途。
一、细胞工程技术在医学领域的应用前景细胞工程技术在医学领域的应用具有巨大的潜力，无论是药物研发、治疗手段、还是疾病预防等方面，都有重要作用。
最具代表性的是基因编辑技术CRISPR-Cas9的诞生，该技术能够通过“剪切和粘贴”DNA的方法，实现细胞基因的准确修饰。
这项技术的发明让人们可以精准地进行基因编辑，从而为治疗许多遗传性疾病打下了基础。
另外，细胞工程技术在干细胞治疗方面也具有广泛的应用前景。
目前，由于人类细胞的原因，许多疾病的治疗一直比较困难。
但通过利用干细胞的再生、分化，可以将细胞工程技术的应用扩大到更广泛的领域。
尤其在外科手术、器官移植等方面，干细胞治疗提供了一种崭新的疗法。
二、细胞工程技术在农业领域的应用前景除了医学领域，细胞工程技术也得到了广泛应用，尤其是在农业领域中。
通过利用种植物细胞、微生物、动物细胞等，可以达到提升产能、保障食品安全和增强环境保护等目的。
最常见的例子就是农作物基因改造，通过基因工程技术将外来基因植入作物中，来提升产量和抵抗性能。
此外，利用细胞工程技术，还可以开发出一些对特定农业环境具有微生物，进而维持农业生态环境的平衡稳定。
三、细胞工程技术在污染物处理和环境保护领域的应用前景细胞工程技术不仅局限于医学和农业领域，还可以应用于污染物处理和环境保护方面。
利用细胞工程技术处理一些有机废弃物，如利用微生物进行污水处理、生物降解、循环利用废物等，可以有效地促使污染物得到处理和回收利用。
在保障环境质量和改善生态环境方面，细胞工程技术具有广泛的应用前景。
总体而言，细胞工程技术具有广泛的应用前景，在医学、农业、环境保护等领域中都有重要作用。
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细胞工程的应用及发展前景姓名:刘长红学号：200908010310 专业：生物科学3班摘要：细胞工程，就是以细胞为单位，按人们的意志，应用细胞生物学、分子生物学等理论和技术，有目的地进行精心设计，精心操作，使细胞的某些遗传特性发生改变，达到改良或产生新品种的目的，以及使细胞增加或重新获得产生某种特定产物的能力，从而在离体条件下进行大量培养、增殖，并提取出对人类有用的产品的一门应用科学和技术。
它主要由上游工程（包括细胞培养、细胞遗传操作和细胞保藏）和下游工程（即将已转化的细胞应用到生产实践中用以生产生物产品的过程）两部分构成。
当前细胞工程所涉及的主要技术领域包括细胞融合技术、细胞器特别是细胞核移植技术、染色体改造技术、转基因动植物技术和细胞大量培养技术等方面。
关键字：细胞工程，实际应用，发展前景1.引言当前细胞工程细胞工程是生物工程的一个重要方面。
总的来说，它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。
所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。
细胞工程与基因工程一起代表着生物技术最新的发展前沿，伴随着试管植物、试管动物、转基因生物反应器等相继问世，细胞工程在生命科学、农业、医药、食品、环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。
1.细胞工程的概念及研究内容1.1细胞工程具体是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。
21世纪合成生物学的发展，采用计算机辅助设计、DNA或基因合成技术，人工设计细胞的信号传导与基因表达调控网络，乃至整个基因组与细胞的人工设计与合成，从而刷新了基因工程与细胞工程技术，并将带来生物计算机、细胞制药厂、生物炼制石油等技术与产业革命。
1.2细胞工程的研究内容动植物细胞与组织培养、细胞融合（新的物种或品系、单克隆抗体）、细胞核移植（无性繁殖、克隆动物）、染色体工程（多倍体育种，例：八倍体小黑麦）、胚胎工程（优良品种、试管婴儿）、干细胞与组织工程（胚胎干细胞、组织干细胞）、转基因生物与生物反应器（转基因动物、转基因植物）2.细胞工程的应用2.1细胞工程在植物方面的应用2.1.1细胞大量培养与有用次生代谢产物生产细胞大量培养有用次生代谢产物是植物细胞工程另一个重要应用领域。
通过细胞工程技术，刺激植物体内某些重要次生代谢产物的合成和积累，然后进行分离、提纯，如某些名贵药物、香精、色素等，实现植物产品的工业化生产。
早在1964年我国就开始进行人参细胞培养。
1980年以后，我国研究者相继开展了紫草、三七、红豆杉、青蒿、红景天和水母雪莲等植物的细胞大量培养和研究，并利用生物反应器进行药用植物的细胞大量培养的小试和中试。
其中新疆紫草中试的规模达到100L，并小批量生产了紫草素，用于研制化妆品及抗菌、抗病毒和抗肿瘤药物。
红豆杉细胞大量培养在我国也获得初步成功，从细胞培养物中得到了珍贵的抗癌药物紫杉醇，但产率还有待提高。
2.1.2微繁殖技术的应用微繁殖技术，即以植物的器官、组织、细胞或原生质体为外植体，在离体培养条件下进行植株再生的技术。
应用微繁殖技术既可用于克服高度杂合物种因有性繁殖而引起的后代严重分离，如澳大利亚的番木瓜；有可用于名优或濒危物种的快速繁殖，如凤梨、草莓。
通过微繁技术已获再生植株的树种主要有番木瓜、柑橘、龙眼、荔枝、苹果、梨、葡萄等，草莓、香蕉等以实现了商品化生产。
通过茎尖培养或微嫁接技术，可以脱去植物体内的病毒，获得无病毒苗木，如苹果、草莓等。
另外，在组织培养过程中，如愈伤组织培养、细胞悬浮培养、原生质体培养等，通过pH值、温度、离子浓度等条件的变化，可增加其变异，从中可筛选出优良的突变体，从而为新品种的选育开辟一条崭新的途径。
愈伤组织、悬浮细胞、原生质体等是基因转化的良好受体材料，并且在离体培养条件下进行植株再生也是实现植物遗传转化的重要环节。
2.1.3单倍体技术的应用和相关研究在农业和园艺植物中得到了广泛的应用。
用Blakeslee等和Kostoff分别得到了单倍体植株单倍体有利于突变的检测和抗性细胞系的筛选，并且大大缩短了育种的时间。
此外单倍体在基因图谱、基因转移研究中具有重要作用。
自然形成的单倍体是极少见的，并且仅限于几种植物。
花药培养是单倍体形成的重要途径。
自1964年第一例花药培养获得成功以来，花药培养技术已取得了显著的进展，尤其在水稻、小麦、玉米等作物中已获得巨大成功。
现已取得成功的果树树种主要有番荔枝、番木瓜、4个柑橘品种、龙眼、荔枝、苹果、梨、葡萄等。
薛光荣等对东方草莓（四倍体）的单核期花粉进行培养，成功的诱导出单倍体植株。
花药培养主要是受基因型、花药的发育阶段、预处理和培养条件的影响，其存在的主要问题是单倍体的诱导频率低，单倍体自发加倍形成的二倍体与体细胞组织形成的二倍体很难区分。
例如，Fowler等、Nishi等和Rosati等以八倍体草莓花药为材料诱导愈伤组织，并分化出植株，发现其再生植株仍为八倍体，这些八倍体是由无性器官发育而来，还是由单倍体自发加倍而成则难以区分。
除花药培养外，植物的卵细胞、助细胞、反足细胞等单倍体细胞通过离体培养可以分化成单倍体胚或愈伤组织。
胚珠、子房培养也曾进行了大量尝试，但大多数情况下，在愈伤组织阶段生长停止。
2.1.4胚培养胚的离体培养是直接应用于植物改良最早的组织培养技术。
胚培养可以克服杂交后胚的衰亡，保证种内或种间杂交的成功，或用于无性繁殖困难的植物的培养。
胚培养还可以克服种子的休眠和败育。
Magdalita等和Drew等分别进行了番木瓜的种内杂交，得到合适的胚子后，进行了胚培养，以促进杂交成功。
Jordan得到了愈伤组织，但未得到再生植株。
澳大利亚国际农业技术研究中心对番木瓜和其野生种的杂交胚进行了培养研究，已获成功，并得到了杂交后代，野生种的抗性、高含糖量等优良性状得到了遗传。
荔枝是较难进行离体培养的果树树种之一，Kantharajah等培养了长度为3mm的荔枝幼胚。
其他通过未成熟胚培养进行再生的树种有鳄梨、番荔枝和番木瓜等。
姚强对桃、油桃和番桃花后60d的未成熟胚进行培养，获得了再生植株2.1.5原生质体培养与体细胞杂交原生质体是去掉细胞壁的单细胞，它是在离体培养条件下能够再生完整植株的最小单位。
每个原生质体都含有该个体的全部遗传信息，在适宜的培养条件下，具有再生成与其亲本相似的个体的全能性。
原生质体培养的主要目的是通过原生质体的融合，克服远缘杂交障碍，实现体细胞杂交，从而产生杂交后代。
在原生质体培养过程中，往往产生大量的变异，可从中选择优良突变体。
Nyman等首先报道了草莓栽培品种Sengana和Canaga试管苗叶肉原生质体培养及植株再生。
1992年，他们获得了草莓试管苗幼叶和叶柄原生质体的再生植株。
Infante等以森林草莓用Alpine营养系试管苗叶片和叶柄为材料分离原生质体，并获得了再生植株。
愈伤组织和悬浮细胞是制备原生质体的重要材料，但在落叶果树上，只有少数树种利用愈伤组织或悬浮细胞分离原生质体并获得培养的成功，其中最成功的树种当属猕猴桃。
蔡起贵等通过愈伤组织分离出中华猕猴桃的原生质体，并获得了再生植株。
林定波等以胚性愈伤组织为材料，分离得到锦橙的原生质体，并获得了再生植株。
易干军等也以胚性愈伤组织为材料，分离得到柑橘（红江橘）的原生质体，并获得再生植株。
但以叶肉为材料分离得到的原生质体未获得成功。
丁爱萍等曾对苹果进行了原生质体培养和植株再生研究，以胚性愈伤组织建立的悬浮细胞系为材料，分离得到原生质体，并获得了再生植株。
目前两种最有效的融合系统PEG——高pH/Ca2+ 方法和电击融合方法。
第一例体细胞杂交是通过西红柿和马铃薯的原生质体融合实现的。
原生质体融合技术在柑橘种间杂交中得到大量应用。
Ohgawary将甜橙的原生质体与飞龙的原生质体融合，得到了体细胞杂种植株。
美国学者Grosser将甜橙的悬浮培养细胞的原生质体与豪壳刺属的Severinia disticha 愈伤组织的原生质体融合，得到了属间异源四倍体的体细胞杂种植株。
S.distcha 具有抗病、耐寒、耐盐等优良性状，适合作柑橘的砧木。
2.1.6转化分子生物学的飞速发展，导致了植物科学的一场新革命。
经过多年的探索，人们从分子水平对生物学和遗传学有了深刻的认识，与组织培养技术相结合，分子生物学技术已开始应用于植物基因组的修饰和改变。
由于基因编码的同一性，任何有机体内（如病毒、菌类、昆虫）的有用基因都可以转入到植物体。
由于基因（如抗虫或抗病基因）的导入，导致了新的基因型的出现或实现基因型的改良，可选育出抗虫或抗病的基因型。
目前已经分离或应用的目的基因主要有抗植物病虫害基因、抗非生物胁迫、改良作物产量品质的基因、改变植物其他性状的基因等。
有关外源基因导入植物细胞的方法有多种，如农杆菌质粒介导法（包括Ti 质粒的Ri质粒）、植物病毒载体介导法、DNA直接导入法（包括PEG介导、脂质体介导等化学诱导DNA直接转化法，电激法、超声波、显微注射、激光微束、基因枪法等物理诱导DNA直接转化法等）和种质系统介导基因转化法（包括花粉管导入法，生殖细胞浸泡法，囊胚、子房注射法等）。
目前最常用且最为有效的方法为根癌农杆菌介导法和基因枪法。
自1983年首次用农杆菌介导法在烟草和马铃薯上取得成功以来，约有120种植物采用此方法进行转化。
农杆菌介导法对双子叶植物十分有效，但在单子叶植物中也已开始应用。
基因枪法既可以愈伤组织作为受体，又可以悬浮细胞作为受体，并且对单双子叶植物都十分有效。
2.2 细胞工程在动物方面的应用2.2.1供医学器官修复或移植的组织工程运用细胞工程技术使人体残余器官的少量正常细胞在体外繁殖，从而获得患者所需要的、具有相同功能又不存在排斥反应的器官，供器官移植只需。
例如，一些骨骼、软骨、血管和皮肤都正在实验室培育，肝脏、胰脏、心脏、乳房、手指和耳朵等在实验室生长成形。
2.2.2快速繁殖优良、濒危品种及新品种借腹怀胎提高种畜的利用率。
20世纪30年代胚胎移植在绵羊和山羊中取得成功；1982年美国学者获得世界上第一胎试管牛。
通过体外受精、细胞核移植技术、胚胎分割、胚胎融合等技术达到快速繁殖的目的，也有可能创造出高产奶牛、瘦肉型猪等新品种。
通过胚胎工程、克隆技术等进行大熊猫、东北虎等珍稀动物的繁殖。