第三版前言

《现代生物技术概论》 自出版以来, 得到高职院校和部分本科院校师生的广泛支持和充分肯定, 现已发行近三万册。 2023 年, 《现代生物技术概论》 获批;十四五 职业教育国家规划教材。鉴于生物技术领域的快速发展, 为在教材中体现生物技术的新方法、 新工艺、 新技术以及新成果, 并贯彻 《国家职业教育改革实施方案》 《关于深化现代职业教育体系建设改革的意见》, 进一步推进职业教育 ;三教 改革, 教材编写组在中国轻工业出版社的大力支持下, 组织相关人员开展了第三版教材的修订工作。

本次教材的编写工作是以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导, 以立德树人为根本任务, 以深入落实产教融合、 科教融汇的发展要求为目标, 在第二版教材 ;新、 宽、 实、 趣 的基础上, 对教材中滞后的内容进行修订、 补充,引进了行业的新案例, 反映了行业的新动态, 展现了行业的新趋势。 总体篇幅上增加了 ;生物技术与新能源 一章, 充实了教材的内容。 第三版教材新的特色如下:

1. 教材呈现注重新形态融合运用现代信息技术, 以嵌入二维码的纸质教材为载体, 配备学习课件、视频等数字化教学资源, 使教材更加生动化、 情景化、 具体化, 方便学生自主学习, 获得更为直观、 生动的教学感受。 积极开发教辅资料, 将教材、 课堂与教学资源三者融合, 实现线上线下结合的教学新模式。2. 突出课程思政元素在教材中融入我国生物技术领域进展, 每一章都配备了我国科研、 生产最新案例, 并在正文中列举我国的新技术、 新工艺等, 在学生心中培植爱国主义情怀, 提升民族自豪感。 通过对环境保护、 新能源开发等热点问题的解析, 帮助学生建立标准意识和责任意识。 结合生物技术的专业知识和技能要求, 培养学生爱岗敬业、 开拓创新的职业素质以及精益求精的工匠精神。3. 实现 ;岗课赛证 融通根据高等职业教育 ;岗课赛证 融通的要求, 教材内容与岗位实际需求对接、 与职业标准对接、 与人才培养方案对接, 着眼人才培养目标和终身学习的发展策略, 将专业能力、 方法能力及社会能力的培养融入教材中, 实现 ;岗课赛证 融通的目标。

本教材由北京科技职业大学马越、 广州华立科技职业学院廖俊杰担任主编;广东轻工职业技术大学冯爱娟、 北京科技职业大学杨军担任副主编; 参编人员有北京科技职业大学王晓杰、 李双石和谢国莉, 广东轻工职业技术大学叶秀雅和李进进, 广东江门中医药职业学院洪跃辉。由于生物技术行业发展迅猛, 高等职业教育面临变革, 加之作者水平及能力有限, 教材中难免有不妥之处, 敬请读者和同仁给予指正。

编 者2025 年 3 月于北京

《现代生物技术概论（第三版）》入选;十四五职业教育国家规划教材。本教材共分为14章，内容包括现代生物技术、基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、生物技术与农业、生物技术与食品工业、生物技术与化学工业、生物技术与环境、生物技术与人类健康、生物技术与新能源、生物技术伦理与安全、生物信息学。经过修订的第三版教材，紧跟生物技术前沿动态，将最新的国内外研究成果、进展与趋势融入教材内容，确保知识的时效性与先进性；教材结构与章节设置进行了优化，增强了教材的系统性和逻辑性；同时教材深度融入思政元素，注重培养学生的大国工匠精神、职业道德、文化自信与科技自信；教材配备了课件、视频等数字化资源，提升了教材的教学实用性与吸引力，从而更好地满足职业教育教学需求，助力高素质生物技术专业人才培养。《现代生物技术概论（第三版）》可作为生物技术类专业高职教材，以及相关专业科研技术人员的参考。

马越，北京科技职业大学研究员。曾任*高等学校高职高专食品类专业教学指导委员会食品检测技术分委员会委员、全国食品工业职业教育教学指导委员会分委员会委员。承担国家社科基金规划课题子课题、北京市教育科学规划重点课题等多项课题。曾获得北京市教育教学成果（高等教育）一等奖，全国职业院校信息化教学大赛高职组信息化教学设计比赛一等奖，中国轻工业优秀教材二等奖。主编;十四五职业教育国家规划教材一部、中国轻工业;十四五规划教材两部。发表教学和科研论文20余篇。

廖俊杰，二级教授，硕士生导师，广州华立科技职业学院校长，全国生物技术职业教育教学指导委员会委员，广东省高校教学管理学会高职专业委员会主任委员，广东省高校就业创业指导委员会副主任委员。获得职业教育国家教学成果奖二等奖2项，省级教学成果特等奖、一等奖各1项，主编多项;十二五;十三五;十四五职业教育国家规划教材。获得;广东省教育技术先进个人;南粤优秀教育工作者称号。

目录第一章 现代生物技术第一节 现代生物技术研究的主要内容第二节 现代生物技术与传统生物技术的区别第三节 现代生物技术的发展历程与现状第四节 现代生物技术取得的成就第五节 现代生物技术的应用前景第二章 基因工程第一节 基因工程概述第二节 工具酶与基因表达载体第三节 基因工程基本技术第三章 细胞工程第一节 细胞工程概述第二节 植物细胞工程第三节 动物细胞工程第四章 发酵工程第一节 发酵工程概述第二节 生物反应器及发酵系统第三节 发酵工程工艺第四节 发酵产物的获得第五章 酶工程第一节 酶工程概述第二节 酶的发酵生产第三节 酶的提取与分离技术第四节 酶分子修饰1第五节 酶的固定化第六节 生物传感器第六章 蛋白质工程第一节 蛋白质的研究第二节 蛋白质工程的研究第三节 蛋白质工程的研究实例第四节 蛋白质组学第七章 生物技术与农业第一节 生物育种技术第二节 白色农业第三节 农业合成生物技术第八章 生物技术与食品工业第一节 食品生物技术概述第二节 基因工程在食品工业中的应用第三节 酶工程在食品工业中的应用第四节 发酵工程在食品工业中的应用第五节 生物技术在食品检测领域中的应用第六节 食品合成生物技术与未来食品第九章 生物技术与化学工业第一节 生物化工发展概述第二节 发酵工程与化学工业第三节 酶工程与化学工业第四节 细胞工程与化学工业第五节 合成生物学与化学工业第十章 生物技术与环境第一节 废水的生物治理第二节 大气的生物净化第三节 固体垃圾的生物处理第四节 城市污泥的利用第五节 环境污染的生物修复第六节 环境污染监测与评价的生物技术第十一章 生物技术与人类健康第一节 生物技术与疫苗第二节 生物技术与生物药物第三节 生物技术与医学诊断?四节 生物技术与疾病治疗第五节 人类基因组计划第十二章 生物技术与新能源第一节 微生物技术与石油开采第二节 石油的替代物乙醇第三节 生物柴油第四节 生物燃料电池第五节 氢能第十三章 生物技术伦理与安全第一节 生物技术伦理第二节 生物技术安全第十四章 生物信息学第一节 生物信息学的概念第二节 生物信息学的发展与现状第三节 生物信息学的研究内容和涉及领域第四节 生物信息学的研究方法

传统生物技术包括酿造、 酶的使用、 抗生素发酵、 味精和氨基酸工业等, 被广泛应用于生产多种食品如面包、 干酪、 啤酒、 葡萄酒以及酱油、米酒和发酵乳制品。 我们的祖先早就知道利用微生物来提高生活品质, 例如, 在公元前 6000 年时就有酿制啤酒的记载; 公元前 4000 年, 埃及人已经会用发酵的方法来制作烤面包。 然而生物科技的启蒙, 一般认为是始于法国科学家巴斯德, 他在 1857 年发现了发酵现象, 之后微生物被大量运用, 巴斯德也因此被称为 ;生物技术之父 。

欧洲工业革命后, 出现以微生物发酵为主轴的生产技术, 当时此技术主要是应用于生产酒精、 醋及废水处理。 随着科学技术的发展, 从 1940 年开始, 人们开始在无菌状态下进行生物技术产品的开发。 许多产品如抗生素、 氨基酸、 胆固醇、 多糖、 疫苗、 单株抗体等, 都是运用此方法制成的。 1960 年之后, 微生物开始被用来当作生产蛋白质的工具, 这时科学家们已建立遗传工程及重组 DNA技术, 因而许多生物技术产品应运而生, 如重组蛋白质、 细胞激素等。 目前, 微生物发酵技术是生物技术中应用最为成熟的技术, 并广泛运用于食品及制造工业上。