一 生物制造技术的概念1
生物制造技术的含义和发展趋势
生物制造技术的含义和发展趋势嘿，咱今儿就来唠唠生物制造技术！这玩意儿可厉害啦！你想想看啊，生物制造技术，那就是把生物和制造给结合起来了呀！就好像是把大自然的奇妙和人类的智慧揉到了一块儿。
它可不是简单的概念哦，它包含着好多好多方面呢。
比如说吧，利用生物技术来制造一些有用的东西，像药品啊、材料啊啥的。
这就好比是在生物的世界里开了一家超级工厂，专门生产我们需要的宝贝。
那它的发展趋势呢，简直就像坐了火箭一样蹭蹭往上窜！现在啊，科学家们越来越厉害，不断地探索和创新。
他们就像是一群勇敢的探险家，在生物制造技术的领域里披荆斩棘。
未来，生物制造技术可能会让我们的生活变得更加神奇。
也许我们可以用生物材料制造出超级厉害的医疗器械，能更好地治疗疾病，让那些被病痛折磨的人能快点好起来。
这难道不令人兴奋吗？而且啊，说不定还能制造出超级环保的材料呢，这样就能更好地保护我们的地球啦！这可不是我在这儿瞎吹，你看看现在科技发展得多快呀！再想想，要是生物制造技术发展到可以定制器官的地步，那该多牛啊！那些需要器官移植的人就不用苦苦等待合适的捐赠了，直接就能有适合自己的器官，这得拯救多少生命啊！还有呢，它也许会改变我们的日常生活。
比如说，我们穿的衣服、用的东西可能都会有生物制造技术的影子。
那时候，我们的生活该多有趣呀！总之，生物制造技术就是一个充满无限可能的领域。
它就像一个宝藏，等着我们去挖掘，去发现更多的惊喜。
它的发展肯定会给我们带来很多很多好处，让我们的生活变得更加美好，更加丰富多彩。
难道你不期待吗？你就说，生物制造技术是不是超级厉害，超级有前途！咱可得好好关注它的发展，说不定哪天就会给我们带来意想不到的大惊喜呢！。
生物工程与生物制造
生物传感器原理
选择生物元件
介绍如何选择适合的生物元件。
设计生物传感器
介绍如何设计高效的生物传感器。
生物传感器选择设计
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应用于研究生产
介绍如何将生物传感器应用于实际生产 和生物研究中。
生物传感器类型
电化学生物传感器
基于电化学原理进行生物分子检 测和分析
分类与传感原理
光学生物传感器
• 聚合物类生物材料具有良好的 生物相容性和可塑性，常用于 医疗器械的外壳和材料包覆， 如人工心脏瓣膜和药物缓释系 统。
• 陶瓷类生物材料具有良好的耐 磨性和化学稳定性，常用于牙 科修复和骨科植入物制造，如 牙冠和人工髋关节等。
生物材料应用
种类、应用范围和优势
种类和应用范围
生物材料广泛应用于医疗领域
包括基因克隆、基因转染、基 因敲除等多种技术手段
应用领域风险
广泛应用于农业、医学、环境 保护等领域，但也可能引发生 态和伦理等方面的风险
基因编辑技术
技术、应用、概述
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CRISPR技术
ZFN技术
TALEN技术
CRISPR-Cas9是一种高效、精确和经济的基因编辑 技术，被广泛应用于基因组编辑、疾病模型构建和
生物系统模拟研发新药
未来发展方向
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仿生学应用研究
优秀设计应用于生物材料
03
生物制造3D打印
生物制品生产的进展
生物工程发展趋势
未来发展趋势
可持续性 数字化 多样性
Thank you
Presenter name
优势和挑战
生物材料具有良好的生物相容性和生物降解 性，但在材料性能和长期稳定性方面仍面临 挑战
先进制造工艺技术-生物制造技术(PPT 26张)
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2.3 生物制造的应用案例
3. 个性化人造器官
怎么解决这个困难？
据统计，仅在美国每年有数百万的患者患有各 种组织、器官的丧失或功能障碍，每年需要进行 800万次手术，年耗资400亿美元。我国目前有大约 150万尿毒症患者，每年却仅能做3000例肾脏移植 手术；有400万白血病患者在等待骨髓移植，而全 国骨髓库的资料才3万份，大量的患者都因等不到 器官而死亡，而且器官移植存在排斥作用，成活 率很低的问题。
2 生物制造
2.1 生物制造的发展 2.2 生物制造的概念与内容 2.3 生物制造应用案例
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先进制造系统
之 先进制造工艺技术
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2.1 生物制造的发展
1. 生物制造系统正在形成 日本三重大学和冈山大学率先开展了生物技术用于工程材料 加工的研究，并初步证实了微生物加工金属材料的可行性。 目前已将快速成形制造技术人工骨研究相结合，为颅骨、颚 骨等骨骼的人工修复和康复医学提供了很好的技术手段。 我国于1982年将生物技术列为八大重点技术之一。生物学科 与制造学科这两个原来人们觉得毫不相干的学科，今天正在相 互渗透、相互交叉，正在形成一个新的学科——生物制造系统 （Biological Manufacturing System，BMS）。 我国在 2003年3 月和 2004 年7 月，先后两次召开了全国生物制 造工程学术研讨会，专家们探讨的主要问题有：①生物制造工 程的定义、内涵及意义；②生物医学工程与生物制造的联系； ③生物制造的研究特点、方向及方法；④生物制造的应用领域。
在膜两边形成的电位，经离子灵敏场效应放大后，可给出较好的开关信号。
(3)DNA分子 它以核苷酸碱基编码方式存储遗传信息，是一种 存储器的分子模型。 (4)采用导电聚合物如聚乙炔与聚硫氮化物制作分子导线 它们传递信息速度与电子导电情况无多大差别，但能耗极低。
生物制造
Bioinformatics is an interdisciplinary field which addresses biological problems using computational techniques, and makes the rapid organization and analysis of biological data possible. The field may also be referred to as computational biology, and can be defined as, "conceptualizing biology in terms of molecules and then applying informatics techniques to understand and organize the information associated with these molecules, on a large scale."[6] Bioinformatics plays a key role in various areas, such as functional genomics, structural genomics, and proteomics, and forms a key component in the biotechnology and pharmaceutical sector. Blue biotechnology is a term that has been used to describe the marine and aquatic applications of biotechnology, but its use is relatively rare. Green biotechnology is biotechnology applied to agricultural processes. An example would be the selection and domestication of plants via micropropagation. Another example is the designing of transgenic plants to grow under specific environments in the presence (or absence) of chemicals. One hope is that green biotechnology might produce more environmentally friendly solutions than traditional industrial agriculture. An example of this is the engineering of a plant to express a pesticide, thereby ending the need of external application of pesticides. An example of this would be Bt corn. Whether or not green biotechnology products such as this are ultimately more environmentally friendly is a topic of considerable debate.
生物制造技术在食品加工中的应用
生物制造技术在食品加工中的应用随着科技的不断发展，生物制造技术在食品加工中的应用越来越多。
这种技术可以通过合成蛋白质、酶、氨基酸、维生素和其他营养物质等来改善食品的品质和口感。
本文将探讨生物制造技术在食品加工中的应用，旨在为读者提供更深入的了解。
1. 生物制造技术的概念及特点生物制造是一种基于生物学、化学和工程学原理的技术，它通过大规模合成生物产品（例如蛋白质、碳水化合物、酶等）来生产工业化产品。
生物制造技术具有以下几个特点：1）高效性。
生物制造技术可以实现高效的生产，同时减少资源浪费。
2）可持续性。
生物制造技术所使用的原材料来源于生物系统，可以循环再利用，增加产品的可持续性。
3）可控性。
生物制造技术可以对生产过程进行精确控制，以满足客户需求。
2. 生物制造技术在食品加工中的应用2.1 合成食品添加剂食品添加剂是一种用于改善食品质量、口感、储藏性和外观的物质。
传统的合成食品添加剂可能会对人体健康产生负面影响，因此，生物制造技术被认为是一种更安全、更可持续的方法。
生物制造技术可以合成多种食品添加剂，例如酶、氨基酸、维生素和益生菌等。
这些添加剂不仅可以改善食品的品质和口感，还可以增加食品的营养价值。
例如，合成的酶可以在面包、奶酪和葡萄酒等食品加工中使用，以改善它们的口感和储藏性。
2.2 开发新型食品利用生物制造技术可以开发出新型食品，例如人造肉和植物蛋白饮料。
这些食品可以提供与传统肉类和乳制品相似的口感和营养价值，同时具有减少环境影响、提高产品的可持续性等优点。
人造肉是通过生物制造技术合成的肉类替代品。
人造肉由植物蛋白、细胞培养的肉类细胞和其他原料（例如菌类）组成。
它在口感和外观上与传统肉类相似，但其生产过程具有更少的环境影响。
一些公司已经开始生产人造肉，这可能会成为未来肉类市场的主要替代品。
植物蛋白饮料是一种通过生物制造技术来合成的饮料。
这些饮料包含多种蛋白质、氨基酸和营养物质，同时也能提供与乳制品相似的口感和营养价值。
生物制造技术
六.主要涉及的方向
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微粒喷射沉积的研究
具体的有： 兼顾功能梯度结构精确成形的要求和保持材料生物学特性的要求、开发材料微滴单元的受
控组装工艺；
根据材料微滴的不同尺度和粘度，选用不同的喷射使能技术，如螺杆挤出、低温喷射、压 电喷头或磁致伸缩喷头和激光引导直写等；基于不同的精密加工技术，研制不同微滴单元 的精密喷头； 针对不同微滴组装工艺的装备和不同的成形工艺参数优化等。
01人 工 神 经 网 络 Nhomakorabea02
遗 传 算 法
03
仿 生 测 量 研 究
04
面向 生物 工程 的微 操作 系统 原理
05
设 计 与 制 造 基 础
2 生物成型制造
（1）生物去除成形
找到“吃”某些工程材料的菌种，实现生物 去除成形。例如：氧化亚铁硫杆菌 T—9菌株 是中温、好氧、嗜酸、专性无机化能自氧菌， 其主要生物特性是将亚铁离子氧化成高铁离
子以及将其他低价无机硫化物氧化成硫酸和
硫酸盐。加工时，可掩膜控制去除区域利用，
a） b） 图 生物去除成形实验过程 a）光刻工艺过程 b）生物加工过程
利用细菌刻蚀达到成形的目的。
2 生物成型制造
复制或金属化不同标准几何外形与亚结构的菌体，再经排序或微操作，实现 生物约束成形。目前已发现的微生物中大部分细菌直径只有1μm左右，菌体有 各种各样的标准几何外形，这些菌体的金属化将会有以下用途：
生物材料的组成、微观结构与其可成形性和生物学性能的关系； 快速成形工艺对材料的生物学性能和力学性能的影响； 植入体和活体构型的孔隙和介孔构型、分布以及孔隙率对其生物学性能的影响及作用机制； 软骨细胞、肝细胞的细胞外基质的仿生合成及材料/细胞及材料/生长因子的相容性； 生物降解材料对以BMP为主的生长因子的活性保护和控制释放等。
生物制造技术的开发与应用
生物制造技术的开发与应用随着现代科技的快速发展，生物制造技术成为了一个备受瞩目的领域。
生物制造技术基于生物学、化学、物理学等多学科的知识，利用生物体内的物质代谢、发酵、合成等功能，将天然原料或废弃物转变为新型化学品、材料、能源等，为现代工业的发展提供了新的思路和方向。
一、生物制造技术的发展历程生物制造技术的发展早在上世纪中期就已经开始了。
当时，人们发现微生物不仅可以分解有机物质，还可以合成新型有机物质，于是开始研究微生物的代谢网络和代谢途径。
20世纪60年代，生物发酵技术开始逐渐成熟，与之匹配的生物反应器也得到了快速发展。
70年代，生物制造技术进一步发展，涉及到糖化、纤维素降解、油脂合成、蛋白质合成等方面，为后来的生物制品工业奠定了基础。
二、生物制造技术的应用范围生物制造技术的应用范围极为广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 生物材料制备：利用生物制造技术可以制备多种材料，如纤维素、木质素、天然橡胶、蛋白质等。
2. 生物燃料生产：生物制造技术可以将废弃物或废弃物产生的生物质转化为生物燃料，如生物柴油、生物乙醇等。
3. 医药制造：利用生物制造技术可以合成大量蛋白质类生物制品，如基因工程药物、酶制剂、抗体制品等。
4. 精细化学品生产：生物制造技术可以生产很多有价值的精细化学品，如有机酸、氨基酸、单细胞蛋白等。
5. 生物纳米技术：生物制造技术可以合成各种形态的纳米材料，如DNA纳米技术、蛋白质纳米技术、碳纳米管等。
三、生物制造技术的未来发展在未来的发展中，生物制造技术将会得到更广泛的应用和更深层次的发展，具体表现为以下几个方面：1. 从单一细胞到生态系统级生产模式的转变：目前，生物制造技术主要是单一细胞生产。
未来，随着人类对于生物资源的利用更为充分和深入，将会从单一细胞向多细胞以至于生态系统级生产模式进行转变。
2. 生物系统级设计：未来，人们将会通过基因组学、代谢组学等技术，对于生物代谢网络进行全面的设计和优化，从而达到精准制造的目的。
生物制造
21世纪，我国先后召开几次全国生物制造工程学术研讨会，专家们探讨 的主要问题有：①生物制造工程的定义、内涵及意义；②生物医学工程与 生物制造的联系；③生物制造的研究特点、方向及方法；④生物制造的应
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中国农业大学
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生物制造的应用案例
3. 个性化人造器官
据统计，仅在美国每年有数百万的患者患有各种组织、器官的 丧失或功能障碍，每年需要进行800万次手术，年耗资400亿美 元。我国目前有大约150万尿毒症患者，每年却仅能做3000例 肾脏移植手术；有400万白血病患者在等待骨髓移植，而全国 骨髓库的资料才3万份。
生物加工后试件 去抗蚀剂膜
可掩膜控制去除区域利用， 利用细菌刻蚀达到成形的 目的。
a）
b）
生物去除成形实验过程
a）光刻工艺过程 b）生物加工过程
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中国农业大学
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生物制造的概念与内容
2）生物约束成形
目前已发现的微生物中大部分细菌直径只有1μm左右，菌 体有各种各样的标准几何外形，用现在加工手段很难加工除这 么小的标准三维形状。这些菌体的金属化将会有以下用途：
在医疗方面，三维生物组织培养技术不断突破，人体各种器 官将能得到复制，会大大延长人类的生命。
在生物加工方面，通过生物方法制造纳米颗粒、纳米功能涂 层、纳米微管、功能材料、微器件、微动力、微传感器、微系 统等。
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中国农业大学
先进制造技术3(生物制造与微纳制造)综述
官将能得到复制，会大大延长人类的生命。
在生物加工方面，通过生物方法制造纳米颗粒、纳米功能涂 层、纳米微管、功能材料、微器件、微动力、微传感器、微系
统等。ห้องสมุดไป่ตู้
2019/4/3 沈阳工业大学 4
生物制造的概念与内容
1. 生物制造的概念 生物制造？（清华大学颜永年教授） 通过制造科学与生命科学相结合，在微滴、
⑶其他方法
产 品
生物制造的基础 制造科学 生命科学 材料科学 信息技术
生物制造工程的体系结构
2019/4/3 沈阳工业大学 6
生物制造的概念与内容
3. 生物制造工程的研究方向
目前生物制造工程的研究方向是如何把制造科学、生命科
学、计算机技术、信息技术、材料科学各领域的最新成果组合 起来，使其彼此沟通起来用于制造业，是生物制造工程的主要 任务。归纳下来，目前有如下两方面6个研究方向： （1）仿生制造
品。目前，人造皮肤已经成为个性化人造器官中最成熟的一个品种。
美国马萨诸塞大学的查尔斯· 瓦坎蒂教授在生物反应器里为两位切 掉拇指的机械师培育了拇指的指骨。与此同时，安东尼 · 阿塔拉领导 的一个由波士顿儿童医院的医生组成的小组正计划把用胎儿细胞培育 的膀胱植入人体。美国阿特丽克斯公司生产了一种掺有生长激素和疗 效药物的可吸收生物材料，它能促进牙龈组织再生。
成形(Biogrowing forming)。
生物去除成形 （Bioremoving Forming） 生物约束成形 （Biolimited Forming） 生物生长成形 （Biogrowing Forming）
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生物制造的概念与内容
1）生物去除成形
例：
氧化亚铁硫杆菌 T—9 菌 株是中温、好氧、嗜酸、 专性无机化能自氧菌，其 主要生物特性是将亚铁离 子氧化成高铁离子以及将 其他低价无机硫化物氧化 成硫酸和硫酸盐。加工时，
生物的生物工程与生物制造
生物的生物工程与生物制造生物工程和生物制造是两个紧密相关的领域，它们结合了生物学和工程学的原理与方法，旨在开发和生产利用生物体的产品和解决方案。
生物工程涉及对生物体的基因和遗传信息进行改造和调控，以期获得特定的功能或产物；而生物制造则是利用生物体或其产物进行制造过程的开发和优化，以生产具有特定功能或性能的产品。
本文将探讨生物工程与生物制造的基本概念及其应用。
一、生物工程的概念和应用生物工程是将工程学和生物学原理相结合，通过对生物体的基因和遗传信息进行改造和调控，创造出新的生物体或改善现有的生物体。
生物工程的应用非常广泛，涉及医药、农业、环境保护等众多领域。
1. 医学应用生物工程在医学领域的应用非常重要。
例如，通过基因工程方法可以生产用于治疗癌症和其他疾病的蛋白质药物。
同时，生物工程还提供了治疗疾病的新方法，如基因治疗和细胞治疗等。
2. 农业应用生物工程在农业领域的应用主要包括改良农作物和畜禽。
通过基因工程技术，科学家们可以向农作物中导入抗虫、抗病或耐逆性等基因，提高农作物的产量和质量。
此外，生物工程还可以用于畜禽的基因选育，改善畜禽的品种和性状。
3. 环境应用生物工程在环境保护领域也扮演着重要的角色。
通过生物工程的手段，可以开发出一些生物体来处理污水和污染物，例如利用微生物来分解有机废物，净化水体和土壤环境。
这种方法被广泛应用于水处理、废物处理和生态修复等领域。
二、生物制造的概念和应用生物制造是利用生物体或其产物进行制造过程的开发和优化，以生产具有特定功能或性能的产品。
通过生物制造，可以更高效、更环保地生产各种物质和物品。
1. 生物酶和生物产品制造生物制造可以利用生物酶和其他微生物产物来制造化学品、药物和生物材料。
例如，酶可以作为催化剂用于化学合成过程，生物酶的应用可以提高反应速率和选择性，从而降低生产成本。
此外，生物制造还可以生产生物材料，如生物塑料、生物纤维等，以替代传统的化石燃料和塑料，减少对环境的影响。
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一生物制造技术的概念通过制造科学与生命科学相结合，在微滴，细胞核分子尺度的科学层次上，通过受控组装完成器官，组织和仿生产品的制造之科学和技术的总称。
是将生命科学、材料科学以及生物技术融入到制造学科中,是制造技术和生命科学交叉产生的一门新兴学科。
它通过运用现代制造科学和生命科学的原理和方法,实现人体器官的人工制造,用来对人体失去功能的器官进行替换或者修复。
20世纪以来,随着科学技术的不断发展,制造技术和生命科学都取得了突破性的进展,它们正在引领着科技的潮流。
生命科学和现代先进制造技术结合,必然使制造科学发生一场新的革命。
二生物制造技术研究的主要内容（一）制造原理1.其他理论2.分型理论:BMS具有自组织的结拘-不管系统盼规模和复聋性如何，由独立的个体都可以很容易地组成整体.3.分布式制造理论:真正的分布式系统，人们常说，自治分布式制造将代替集中式制造，但自治分布式制造的实现并不那么简单，至今所标榜的一些“自治分布式”制造，其制造单元的自治度并不高，因为提高了制造单元的自治度，制造功能的内聚将消失。
虽然“协调”可以弥补，但还没有一种有效的信息融合的协调方法。
真正的分布式制造的实现依赖于制造系统的自组织机制。
生物制造是实现自组织的一种方法。
自组织生长理论，比喻模型的形成，以及系统的下一步的行为和运行，如同生物体一样，应该采用自组织方式进行控制，这儿仅仅假设在人造系统的比喻模型是可以模拟自组织功能的外部表现的，如：①功能的自发选择和激活．②系统结构的自发形成；③澈励一响应链的自发形成；④系统的自发引发和稳定状态生物系统的自组织所要求的环境，如图3所示。
子基元通过通讯单元联接功能单元，它们之间也可以自由通讯。
另外，功能单元必须有自发动作的功能．以便它们的行为能象生物体。
在下面的式子中“Self()”就代表具有这种功能的模块。
4.生长型制造理论：生物制造的基础是激励一相应的联系主义模型。
生物的功能是梅和其它生物化学物质的激励一响应链所引起的。
在信息系统中，最这些生物单元的网络组成的输入一输入链的结构进行抽象画，得到生物制造的基本模型。
（二）生物制造技术1仿生制造模仿生物的组织结构和运行模式的制造系统与制造过程称为“仿生制造”它通过模拟生物器官的自组织、自愈、自增长与自进化等功能，以迅速响应市场需求并保护自然环境。
制造过程与生命过程有很强的相似性。
生物体能够通过诸如自我识别、自我发展、自我恢复和进化等功能使自己适应环境的变化来维持自己的生命并得以发展和完善。
生物体的上述功能是通过传递两种生物信息来实现的：一种为DNA 类型信息,即基因信息,它是通过代与代的继承和进化而先天得到的;另一种是BN类型信息,是个体在后天通过学习获得的信息。
这两种生物信息协调统一使生物体能够适应复杂的和动态的生存环境。
生物的细胞分裂、个体的发育和种群的繁殖,涉及遗传信息的复制、转录和解释等一系列复杂的过程,这个过程的实质在于按照生物的信息模型准确无误地复制出生物个体来。
这与人类的制造过程中按数控程序加工零件或按产品模型制造产品非常相似。
制造过程中的几乎每一个要素或概念都可以在生命现象中找到它的对应物。
就制造系统而言,现在已越来越趋向于大规模、复杂化、动态及高度非线性化。
因此，在生命科学的基础研究成果中选取富含对工程技术有启发作用的内容，将这些研究成果同制造科学结合起来，建立新的制造模式和研究新的仿生加工方法，将为制造科学提供新的研究课题并丰富制造科学的内涵。
此外，进行与仿生机械相关的生物力学原理研究，将昆虫运动仿生研究与微系统的研究相结合，并开发出新型智能仿生机械和结构，将在军事、生物医学工程和人工康复等方面有重要的应用前景。
（1）生物组织和结构的仿生：生物活性组织的工程化制造和类生物智能体的制造即在制造过程中模仿生物外形结构的生长过程，使零件结构最外层各处形状随其应力值与理想状态的差距作自适应伸缩直至满意状态为止。
如：①生物活性组织的工程化制造：将组织工程材料与快速成形制造相结合，制造生长单元的框架，在生长单元内部注入生长因子，使各生长单元并行生长，以解决与人体的相容性和与个体的适配性及快速生成的需求，实现人体器官的人工制造。
②类生物智能体的制造：利用可以通过控制含水量来控制伸缩的高分子材料，能够制成人工肌肉。
类生物智能体的最高发展是依靠生物分子的生物化学作用，制造类人脑的生物计算机芯片，即生物存储体和逻辑装置。
（2）生物遗传制造：依靠生物DNA的自我复制，利用转基因实现一定几何形状、各几何形状位置不同的物理力学性能、生物材料和非生物材料的有机结合，并根据生成物的各种特征，采用人工控制生长单元体内的遗传信息为手段，直接生长出任何人类所需要的产品，如人或动物的骨骼、器官、肢体，以及生物材料结构的机器零部件等。
（3）生物控制的仿生：应用生物控制原理来计算、分析和控制制造过程。
例如: 人工神经网络遗传算法仿生测量研究面向生物工程的微操作系统原理设计与制造基础2生物成形制造：找到“吃”某些工程材料的菌种，实现生物去除成形(Bioremoving forming)；复制或金属化不同标准几何外形与亚结构的菌体，再经排序或微操作，实现生物约束成形(Biolimited forming)；甚至通过控制基因的遗传形状特征和遗传生理特征，生长出所需的外形和生理功能，实现生物生长成形(Biogrowing forming)。
（1）生物去除成形例：氧化亚铁硫杆菌T—9菌株是中温、好氧、嗜酸、专性无机化能自氧菌，其主要生物特性是将亚铁离子氧化成高铁离子以及将其他低价无机硫化物氧化成硫酸和硫酸盐。
加工时，可掩膜控制去除区域利用，利用细菌刻蚀达到成形的目的。
（2）生物约束成形目前已发现的微生物中大部分细菌直径只有1μm左右，菌体有各种各样的标准几何外形，用现在加工手段很难加工除这么小的标准三维形状。
这些菌体的金属化将会有以下用途：构造微管道，微电极、微导线菌体排序与固定，构造蜂窝结构、复合材料、多孔材料、磁性功能材料等。
去除蜂窝结构表面，构造微孔过滤膜、光学衍射孔等。
（3）生物生长成形生物体和生物分子具有繁殖、代谢、生长、遗传、重组等特点。
未来将现实人工控制细胞团的生长外形和生理功能的生物生长成形技术。
可以利用生物生长技术控制基因的遗传形状特征和遗传生理特征，生长出所需外形和生理功能的人工器官，用于延长人类生命或构造生物型微机电系统。
3其他方法（三）生物制造的基础1制造科学2生命科学3材料科学4信息技术三生物制造技术的发展趋势（一）未来的研究方向目前生物制造工程的研究方向是如何把制造科学，生命科学，计算机技术，信息技术，材料科学各领域的最新成果组合起来，使其彼此沟通起来用于制造业，是生物制造工程的主要任务，归纳下了，目前有如下两方面6个研究方向：（1）仿生制造生物组织和结构的仿生生物遗传制造生物控制的仿生（2）生物成形制造生物去除成形生物约束成形生物生长成形（二）未来具体领域的发展1.生物计算机大规模集成电路（计算机核心元件）材料为硅。
提高了集成度，引起难于解决的散热问题。
生物芯片可以解决类似问题，有以下生物材料：(1)细胞色素C 它具有氧化和还原的两种状态，其导电率相差1000倍。
这两种状态的转换可通过适当方式加上或撤去1.5伏电压来实现，它可作为记忆元件。
(2)细菌视紫红质它是一种光驱动开关的原型。
由光辐射启动的质子泵在膜两边形成的电位，经离子灵敏场效应放大后，可给出较好的开关信号。
(3)DNA分子它以核苷酸碱基编码方式存储遗传信息，是一种存储器的分子模型。
(4)采用导电聚合物如聚乙炔与聚硫氮化物制作分子导线它们传递信息速度与电子导电情况无多大差别，但能耗极低。
2.可使盲人重见光明的“眼睛芯片”美国研制成功了可使盲人重见光明的“眼睛芯片”。
这种芯片是由一个无线录像装置和一个激光驱动的、固定在视网膜上的微型电脑芯片组成。
工作原理:装在眼镜上的微型录像装置拍摄到图像，并把图像进行数字化处理之后发送到电脑芯片，电脑芯片上的电极构成的图像信号则刺激视网膜神经细胞，使图像信号通过视神经传送到大脑，这样盲人就可以见到这些图像3个性化人造器官据统计，仅在美国每年有数百万的患者患有各种组织、器官的丧失或功能障碍，每年需要进行800万次手术，年耗资400亿美元。
我国目前有大约150万尿毒症患者，每年却仅能做3000例肾脏移植手术；有400万白血病患者在等待骨髓移植，而全国骨髓库的资料才3万份，大量的患者都因等不到器官而死亡，而且器官移植存在排斥作用，成活率很低的问题。
生物医学专家希望用人工培养的办法培养出人体需要的正常组织。
在将来，医院就能像工厂生产零部件一样，根据患者的缺失情况，需要什么培养什么，需要多少做多少，量体裁衣，做好了安装上就能发挥作用。
而且可以结合先进的电脑技术，为每一个患者提供与他原器官特别相似的人造器官。
简单地说，个性化人造器官就是利用患者自身的局部组织或细胞，再利用外来的一些高分子材料，在身体的相关部位“长”出一个最“贴己”的器官。
生物学家首先制定构建某种组织或器官的设计图，并按照图纸要求制备一种特殊的骨架，这种骨架要具有降解特性，降解后对人体无害，并能提供细胞生长场所。
生物学家将患者残余器官的少量正常细胞作为“种子细胞”，“种”在人造骨架上，并提供合适的生长因子，让细胞分泌出建造组织或器官所需的细胞间质，最后作为骨架的生物材料在细胞培育过程中，逐渐降解而消失。
整个器官在完全无菌的生物反应器里培养，等到整个器官在体外“长”好之后，再移植到患者体内，由于是他自身细胞“长”成的器官，患者就不会产生排斥反应。