生物工程（0836）

(一) 学科概况

生物工程是一门以人类生物产品需求为导向，融合生物学、化学、物理学、计算机科学和工程学等的理论和方法，系统性地设计、优化和改造生物体系与功能，开发出新技术、新产品和新流程，推动生物产业健康发展，聚焦于利用生物过程大规模生产出各种对人类有益的生物产品或达到某种目的的新兴综合性学科。其任务是将生命科学的研究发现转化为实际产品或规模化过程或系统，以满足社会需求。

生物工程因其独特的研究对象而有别于其他相关学科，比如以人体医学应用或食品为目标的生物医学工程和食品科学与工程等。生物工程的学科特点如下：一是借助于工程科学与技术，以生命科学研究成果为对象，以实现成果转化和应用为基本任务，从而使该学科具有明显工程化和产业化特征；二是通过基于生物学原理的创造和设计，紧密结合工程学的技术手段，大规模生产出各种对人类有益的生物产品或达到某种目的，具有应用技能与理论设计、创造融合的学科特质；三是该学科在当代科学技术发展中广泛融合生命科学、化学以及物理学理论和工程技术问题，是基础科学与工程技术交叉最为活跃的学科之一。

生物工程产业随着20世纪40年代起抗生素、氨基酸、有机酸、酶制剂等的工业化生产而逐步形成，早期以发酵产业为主。自20世纪70年代以基因重组技术和单克隆抗体技术为代表的现代生物技术的形成起，为解决随之产生的工程与技术问题，生物工程进入了一个新的发展阶段，逐渐形成了发酵工程、细胞工程、酶工程、基因工程等研究理论与方法，生物工程逐渐成为一个独立的学科，并随着生命科学的发展而迅速发展。21世纪以来，伴随着基因编辑、蛋白定向进化、单细胞测序、大数据分析、人工智能、合成基因组、DNA存储等新兴生物技术革命，进一步形成了以整体思维和工程化设计为特征的系统生物学和合成生物学，开启了生物工程可定量、可计算、可预测及工程化的“会聚”式研究新时代。生物工程正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一，也是最有希望孕育关键性突破的学科之一。而生物工程产业作为一个正在崛起的主导性产业，已成为产业结构调整的战略重点和新的经济增长点，将成为我国赶超世界发达国家生产力水平，实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的产业领域之一。

生物工程可辐射到医药、化工、能源、食品、农业、材料、轻工、环保等多个行业，是一个带动性、渗透性很强的综合技术体系；是促进传统产业绿色、循环、低碳转型升级，提升我国工业制造竞争力的重要支撑，引领未来生物经济可持续发展的重要引擎。发展生物工程学科对于我国构建新经济业态、保障国家经济与国防安全、保护环境、满足人民美好生活愿望具有不可替代的重要意义。

 (二) 学科内涵

 1. 研究对象

生物学及其相关科学技术的发展已经直接关系到人类所面临的粮食、健康、人口、资源和环境等重大问题的解决。生物工程学科的核心是研究和开发基于生物学理论基础的系统工程技术问题。本学科的主要特征是利用细胞或酶特有的代谢和转化特性进行物质的加工与转化，运用现代生物技术对生物体与生物分子进行改造，建立优化的生物过程与工艺，实现先进生物制造。

生物工程的服务对象遍及医药、食品、化工、能源、轻工、材料、环保等各个领域。随着基因工程药物、基因治疗、转基因作物、生物材料、生物能源等一大批高科技含量的产品在市场显露出强大生命力，生物工程产生了巨大的社会效益和商业价值，促进了传统产业绿色、循环、低碳转型升级，成为提升我国工业制造竞争力的重要支撑，以及引领未来生物经济可持续发展的重要引擎。

2. 理论

生物工程作为新兴的生物学和工程学的交叉学科，在生物学、物理学、化学和工程学的基础上，其理论体系发展迅速，除了基因工程、酶（蛋白质）工程、细胞工程、发酵工程等理论与方法，还新产生了代谢工程、生物过程工程、合成生物工程、生物产品工程等理论和技术体系，并在不断完善和不断发展。生物工程强调各学科的相互融合交叉，并具有自身独特内涵的理论技术，如环境生物工程、农业生物工程、医药生物工程、工业生物工程等，这些都是生物工程理论的重要组成部分。

3. 知识基础

支撑生物工程学科体系的知识基础是生物学、物理学、化学和工程学，主要包括生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、遗传学、有机化学、分析化学、计算机技术、化学工程技术、生物信息学、计算生物学等分支学科知识。在此基础上形成了生物工程学科的专业知识，如基因工程、发酵工程、酶工程、细胞工程、代谢工程、生物化学工程、系统生物学、生物分离技术、纳米生物技术等。因生物工程和应用领域相互融合交叉的加强，材料工程、环境工程、制药工程、食品工程等知识对生物工程学科发展也非常重要。

 4. 研究方法

生物工程学科旨在利用工程学技术和现代生物技术，以基因工程、酶（蛋白质）工程、代谢工程、生物过程工程、动植物细胞工程、微生物发酵工程、合成生物工程和生物产品工程为主要学科，实现生物工程产品创制及生物过程工艺优化放大。

生物工程学科的研究方法主要包括：观察、比较、实验、测量、计算和系统性的研究方法。观察、比较、实验是经典的生物学研究方法，同样适用于生物工程学科。同时，生物工程也较多采用测量、计算和系统性的研究方法。随着理论和技术的进步，生物工程学科的研究方法正向着系统、定量、实时、多参数多层次结合、精确深度干预及人工智能模拟等方向迅速发展。通过基于生物学原理的创造和设计，对生命有机体按照预先设计的蓝图，在分子、细胞、组织和个体等不同层次上进行新的构思，结合工程学科的技术，在多学科有机整合的基础上，运用系统工程理论和方法，实现生物产品的大规模生产或达到环境生物治理等特定目的。

(三) 学科范围

生物工程一级学科设有11个二级学科：

1. 基因工程：是通过特定技术手段直接操作和改变有机体遗传物质并表达出新的性状，获得新的生物品种、生产新产品的学科。研究内容包括：DNA重组、基因编辑、RNA编辑、微生物基因工程、植物基因工程、动物基因工程等。基因工程广泛用于化学品、药物（如人生长激素、胰岛素、干扰素等）、疫苗等生物制品的生产，以及基因治疗、细胞免疫治疗、转基因植物分子育种、转基因动物等领域。

2. 酶（蛋白质）工程：是通过筛选、改造或从头设计等策略开发有应用价值的酶（蛋白质）生物制品，利用酶的生物催化功能并借助工程手段将相应的底物原料转化成有用物质的学科。研究内容包括：蛋白质结构解析、构效关系和智能预测，蛋白质分子设计、改造和定向进化，蛋白质分离纯化、修饰和固定化，酶催化反应热动力学分析、过程设计和优化调控等。酶（蛋白质）工程不仅广泛应用于医药、食品、农药、化学品以及材料等产品的绿色制造，还包括抗体等大分子药物的筛选和结构优化以及基于人工蛋白的疫苗开发、功能分子的高效精准组装等领域。

3. 代谢工程：是在定量表征活细胞代谢物的基础上，利用分子生物学技术手段，定向改造和优化细胞内相应酶分子及代谢路径、代谢网络，从而提升细胞性能和高产定制化产品的学科。研究内容主要包括：细胞代谢及其调节方式、生化反应质量平衡、代谢模型构建、代谢通量分析、代谢控制分析、多组学分析、代谢途径改造和重构、进化工程等。代谢工程极大拓展了生物合成的广度和深度，深化了天然代谢产物在医药、食品、化工等相关领域的应用。

4. 生物过程工程：是将生物技术的实验室研究成果经过过程工艺及相关设备开发，高效富集、分离、纯化制备目标产品，成为工业生物产品的规模化制备工艺与技术的学科。研究内容包括：生物反应粗原料的预处理工艺、生物催化剂（酶及细胞）的制备工艺、生物反应器的设计和操作工艺、生物化工产品的分离纯化和精制工艺、生物工程设备设计及应用、以及上述过程的工艺放大理论和集成化技术。研究对象不仅包括传统的微生物、动植物细胞，也涵盖干细胞、基因改造的各种微生物及动植物细胞。生物过程工程为生物医药、生物能源、生物化工、食品工业及环境废弃物的资源化利用等行业领域提供理论与技术支撑，是生物工程实现产业化的重要基础，服务于现代人类社会的资源、能源和健康等迫切需求。

5. 动植物细胞工程：是以细胞为对象，应用生命科学理论，借助工程学原理与技术，有目的地利用或改造生物遗传性状，以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的学科。研究对象可以是完整的细胞、组织、器官、胚胎，也可以是原生质体、细胞核、染色体、细胞器等。研究内容包括：植物组织培养、体外受精动物、核移植动物、染色体工程、胚胎工程、细胞融合与单克隆抗体、动植物细胞培养、细胞改造与细胞工厂、转基因生物反应器、干细胞工程、组织修复与人造器官等。细胞工程可用于高效生产抗体、疫苗、重组蛋白药物、组织工程器官等，助力解决现代人类社会发展所面临的医药、农业、资源、环境、能源等问题。

6.微生物发酵工程：是采用现代工程技术手段，利用单一微生物或微生物组的特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的学科。微生物工程是生物技术产业化的关键领域之一，研究内容有：微生物菌种的选育、微生物组功能开发与应用、培养基设计与灭菌、工艺过程优化与放大、产品分离提取，以及生物反应器设计与智能控制等方面，为农业、医药、化工、食品及环保等领域的发展提供强有力的技术支撑。

7. 合成生物工程：是在解析生物系统组成及其相互关系与动态变化规律等基础上，依托生物信息学与多组学技术，以工程化设计的理念，利用计算模拟和基因操作等技术，优化现有生物体系和定向设计合成新生物体（系）。合成生物工程是将计算生物学、系统生物学、分子生物学、合成化学等融入工程理念形成的综合性交叉学科。研究内容包括：多组学解析与生物信息学分析、元件工程、基因回路工程、代谢网络模拟与重构、DNA组装、底盘工程、基因组合成、微生物组合成等。合成生物工程是生物工程的重要基石支撑和新兴方向，为解决健康、能源、粮食、环境等实际问题提供了新的解决方案，提升生物产业核心竞争力。

8. 材料生物工程：是以生物化学工程、材料科学为支撑，将生物质原料通过生物转化或化学衍生化方式生产材料单体、高分子材料、助剂或生物复合材料的学科。研究内容包括：面向生物基材料、单体、助剂等制备的酶或菌种的发现与改造，材料聚合度的精准控制，无机有机复合材料、分子衍生化结构设计、筛选及功能化平台构筑，生物或化学高效催化与过程强化技术、产品性能调控、制备工艺优化与中试放大等。生物材料工程可为碳中和、石化材料产业结构调整与补充、环境保护、医学应用等提供原料和技术支持。

9. 能源生物工程：是采用现代生物工程技术定向地改造生物体或其功能，以实现能源的收集、转化、存储以及能源产品的生产和高效利用的新兴学科。研究内容包括：光合生物制造技术、一碳化合物生物转化、生物能源产品（如乙醇汽油、生物柴油、生物航煤、甲烷、氢气等）的合成、生物质资源的生物利用和高值转化、生物电催化、生物燃料电池等。能源生物工程是生物工程与能源工程的学科交叉点，为能源绿色转型提供基于生物工程的技术方法、工艺路线和工程化方案，是实现社会经济可持续发展、完成碳达峰与碳中和目标的关键支撑学科。

10. 环境生物工程：是利用天然生物资源和采用现代生物技术解决环境工程与废弃物资源化再利用问题的学科。主要研究内容包括：资源与环境生物的设计与改造、污染环境生物修复、废弃物的生物转化与高效循环利用等。环境生物工程瞄准生物资源的高效与可持续利用和生态环境安全的重大需求，为实现绿色环保、可持续型社会提供理论和技术支持。

11. 医药生物工程：是结合工程学、信息学和生物技术手段，致力于防病、治病和健康的新兴学科。研究内容包括：大分子药物、小分子药物等合成途径设计、生产过程强化、高效分离纯化、活性评价及药物规范化质量标准研究，安全、健康、生物相容性好的生物医药材料制品开发、功能研究和高效制备，高端疫苗、生物诊断试剂等创新药的研究、开发和制备。生物医药工程将推动生物、健康产业和医学研究的发展。

(四) 培养目标

 1. 硕士学位：具备较强的思想政治素养。了解现代生命科学及相关工程科学的现状和发展趋势，具有一定创新能力和团队精神，具有从事生物工程方面的科学研究和解决实际工艺与工程技术问题的能力；能够从事新技术与新产品研发，可胜任生物工程相关企事业单位的专业性和管理类工作，也可进一步攻读相关学科的博士学位。

 2. 博士学位：具备较强的思想政治素养。熟悉现代生命科学及相关工程科学的现状和发展趋势，具有较强创新能力和团队精神，能独立从事生物工程方面的科学研究、解决实际工艺与工程技术问题，并在本学科某一领域或方向有深入研究。是能够承担高等院校、科研院所、企业和相关领域的教学、科研和产业技术研发及管理的高端创新型或工程型人才。

(五) 相关学科

与生物工程相关的一级学科主要有生物学、化学、药学、化学工程与技术、轻工技术与工程、环境科学与工程、生物医学工程、食品科学与工程等。

(一)获本一级学科硕士学位应掌握的基本知识

本学科硕士生学习阶段主要涉及基因工程、酶与蛋白质工程、发酵工程、细胞工程、生物分离工程、生物工艺学、生物工程设备设计理论与方法论、现代生物分析方法，以及现代管理学和生物工程经济学理论与实践等，并可根据专业方向设置其他相关课程，如生物化学与分子生物学、细胞培养、代谢工程、生物反应器、系统生物学、合成生物学、计算生物学、药物生物技术、生物分析技术、生物材料、组织工程、纳米生物技术、生物资源、生物能源、环境生物技术以及现代管理学等专业前沿或交叉学科课程等。修读足够数量的专业课程学分后可申请硕士学位。

硕士生应注重实践技能和工程能力培养，强化工程设计能力训练，具备较强的分析问题和解决工程问题的能力。硕士生应了解本学科及现代生命科学等相关学科领域的现状和发展趋势，具有一定创新能力和团队精神、从事生物技术和生物工程方面的科学研究能力和解决实际工艺与工程技术问题的能力。本学科硕士应能够从事新技术与新产品研发，可胜任生物工程相关企事业单位的专业性工作，也可进一步攻读相关学科的博士学位。=

 (二) 获本一级学科硕士学位应具备的基本素质

1. 学术素养

硕士生应具有从事本学科工作的才智、涵养和创新精神，了解本学科相关的知识产权、研究伦理等方面的知识，掌握坚实的生物工程及现代生命科学的基础理论和系统的专门知识，较为熟练地掌握一门外语和计算机应用技术，掌握生物工程学科的研究方法及基本实验技能，并能实际应用于学习、研究和开发，具有从事科学研究工作或较强的实际工作的能力。具备一定的学术洞察力，能感觉和思考所涉及的生物工程领域科学问题和工程技术问题。

2. 学术道德

硕士生应恪守学术道德规范，遵纪守法，具有良好的职业道德和敬业精神，具有科学严谨和求真务实的学习态度和工作作风。应在研究中充分了解本研究方向已有成果的内容，发表、引用或运用的情况，明确说明自己成果与已有成果之间的关系。严禁以任何方式漠视、淡化、曲解乃至剽窃他人成果，杜绝篡改、假造、选择性使用实验和观测数据。

(三) 获本一级学科硕士学位应具备的基本学术能力

1. 获取知识的能力

本学科硕士生应具备通过各种方式和渠道，有效获取研究所需知识、研究方法的能力，掌握本学科坚实的基础理论和系统的专门知识，具有通过课程学习、科研活动、自学、交流和查阅文献等方式，特别是查阅电子文献，检索各种生物工程相关菌种、细胞、基因、蛋白质等资源库，收集信息，不断获取本学科和研究领域新知识的能力。

2. 科学研究能力

本学科硕士生应具有学习、分析、评价和利用已有研究成果的能力，发现生物工程的科学技术问题能力，解决实际问题的能力。在业务上应掌握生物工程领域扎实的基本理论与相关的专业知识，掌握解决生物工程领域问题的先进技术方法和技术手段，了解本领域的技术现状和发展趋势，在此基础上具备针对某一具体问题提出研究思路、设计技术路线以及完成研究过程的能力，并能对实验数据资料进行科学严谨的分析、归纳总结。从而具有综合运用所学知识，解决本领域的工程实践问题的能力，具有担负本领域工程技术和工程管理的能力。掌握一门外语技能，具备能熟练阅读本领域的科技资料与文献的能力。

3. 实践能力

本学科硕士生应具有开展生物工程学术研究或技术开发的能力，具备生物工程实验技能和与他人合作的能力；具有进行生物工程项目规划、工程设计、产品研制、环境保护等生物工程技术改造的能力；具有较强的组织协调能力、分析和解决工程与工艺问题的能力。

4. 学术交流能力

硕士生应具备良好的学术表达和交流能力，善于表达学术思想、阐述研究思路和技术手段、展示自己的学术成果。能独立撰写学位论文、独立回答同行质疑和从事学术交流。具备撰写外文论文及进行口头报告的能力。在学术期刊、学术研讨会、科研创新活动等平台中发布自己的学术成果和技术发明。研究生在学期间应积极参加学术报告、讲座等各种形式的学术活动，并能及时交流学术问题和学术思想。

5. 其他能力

硕士生应具有良好的协调管理、合作、交流的能力。熟悉生物工程研究或生产工艺的一般工作流程和执行规范。

(四) 学位论文基本要求

1. 规范性要求

硕士学位论文是申请和授予硕士学位的基本依据，论文需严格遵守国家和学位授予单位的规范性和质量要求。要充分体现培养过程的规范性，包括认真做好开题报告、中期检查以及最终的论文答辩环节。在学位论文的写作上要体现内容和格式的规范性，硕士学位论文一般包括以下8个部分：一、中英文摘要与关键词；二、独立完成与诚信声明；三、文献综述；四、论文主体部分；五、结论；六、参考文献；七、攻读学位期间所取得的学术成果；八、致谢。论文要给出所有的公式、计算程序说明、列出必要的原始数据。引用别人的科研成果应明确指出，与别人合作的部分应说明合作者的具体工作。

2. 质量要求

硕士学位论文应由硕士研究生本人在导师指导下独立完成。研究成果应具备在某一领域内有较高的学术价值，或在理论与方法方面有创新，或对国民经济建设有实用价值，且写作规范。

(一) 获本一级学科博士学位应掌握的基本知识及结构

生物工程学科的博士生应该具有宽厚的生物学基础与扎实的工程学基础，并具有相关的医药、环保、食品、生物能源等专业背景知识。相对于生物学科学生而言，生物工程学生应具有更强的工科知识体系，善于将雄厚的生物学和工程学知识融会贯通，能在工程设计、生产管理和新技术研究、新产品开发等领域中大显身手。所以，生物工程学科人才培养目标应该注重培养人才的知识-能力-创新意识，以及随之所必需的组织协调能力和工程能力。

生物工程学科博士学位的人才培养规格定位在培养具备生物工程科学家潜质的研究型人才，该定位具有两个层面的含义：其一是培养具有持续学习以及研究能力，能够进一步学习深造的专业人才；其二是培养具有扎实生物工程基础理论和工程实践能力，可以在生物工程以及相关领域从事研究、开发的专业背景人才。

生物工程学科博士研究生教育以培养教学、科研方面的高层次创新性人才为主，其目标为培养出有竞争力的、诚实可靠的、具有独立工作能力、并具有强烈科学责任感的科研工作者。

博士研究生必须对生物化学与分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程、制药工程、环境生物工程、生物大分子结构与功能、生物信息学与计算生物学、生物分离工程、生物化学技术原理与应用、生物安全、科学研究规范等知识有深入地了解与掌握，具有广泛的知识面。对自己研究领域的专业知识、发展前沿和发展趋势有全面了解与掌握，对相关的交叉领域学科的知识有一定了解。应修读若干专业课程，获得足够的学分以申请学位。

博士研究生培养阶段应学习专业技能，开展有关生物工程的理论和方法论专题研究，生物工程相关设计与原理的专题研究，系统性设计、优化和改造生物体系与功能研究，以及重大生物产业工程化设计与应用研究等相关内容。

博士研究生需熟悉本学科及现代生命科学等相关学科领域的现状和发展趋势，具有较强创新能力和团队精神、独立从事生物技术和生物工程方面的科学研究能力和解决实际工艺与工程技术问题的能力。生物工程学科博士学位获得者应能承担高等院校、科研院所、企业和相关领域的教学、科研和产业技术研发及管理工作。

 (二) 获本一级学科博士学位应具备的基本素质

1.学术素养

本学科博士生应崇尚科学精神，对学术研究有浓厚的兴趣；熟悉生物工程学科及相关学科领域的现状和发展趋势，具备一定的学术潜力，能独立就科学与技术问题展开研究，并能够得到一个合理的结论，并且在基础或者应用领域的研究方面作出有意义的贡献。

在攻读博士学位期间的科研、学习经验将保证本学科博士生具有如下素质：懂得对研究所涉及的生物工程科学或技术问题进行鉴别、提出和解决；能够对解决某一问题的意义进行评价；能够以书面的和口头的方式有深度地、清楚地汇报科研结果；理解科学研究的价值；熟悉本学科相关的知识产权、生命伦理等方面的知识。能在所有的专业活动，如在教学、科学研究、技术开发、成果评价、技术转化等环节中熟练运用生物工程专业知识和技能。

 2.学术道德

科学研究是非常严肃的事业，本学科博士生应恪守学术道德规范，遵纪守法，贯彻求实创新，解放思想，实事求是，遵循客观规律，探索科学真理，勇于开拓创新，坚持严肃、严格、严密的科研作风，反对粗疏，严禁弄虚作假，杜绝造假、剽窃、抄袭等学术不端行为。遵循生物工程相关的知识产权、生命伦理等要求。

博士生应对他人的成果能够进行正确辨识，并在自己的研究论文或报告中加以明确和规范的引用。对于任何剽窃、有意捏造数据、歪曲数据、提供误导性的论文作者权等行为，所在单位行政部门应给予严厉警告直至退学处分，以维护科学的道德规范。

 (三) 获本一级学科博士学位应具备的基本学术能力

 1.获取知识能力

本学科博士研究生应具备通过课程学习、自学、学术交流和查阅文献等方式，收集信息，不断获取新知识的能力。通过规定课程学习、文献检索、学术交流等各种渠道与形式使自己具有广泛的知识面，对研究领域内的学科知识全面掌握，并达到专业水平。同时应及时了解国内外本学科学术研究前沿动态，对当前使用的主要实验手段原理有足够的理解，并且积累足够的实验操作经验，能够有效获取本学科领域内专业知识和研究方法，探究知识来源，进行研究方法的推导。

2.学术鉴别能力

本学科博士生的专业水平必须是建立在对生物工程基本原理及实验方法了解的基础上，需要广泛地批判性阅读文献和本学科领域中的部分原始论文，以及阅读发表在主要生物工程学科领域中的综述性文章，拥有对“研究问题、研究过程、已有成果”等进行价值判断的能力。可以有效识别本学科领域内的各种研究所处的层次。必须熟悉本学科的科研文献，能够随时掌握其主要进展，以及有能力获得在本学科的任何一个领域开展研究所需要的背景知识和学术鉴别能力。

3.科学研究能力

本学科博士生应在掌握生物工程坚实宽广的基础理论及实验技术、系统深入的专业知识基础上，掌握科学研究的基本技能和方法，了解所从事研究方向的国内外发展动态，去发现本学科的科学与技术问题、分析和解决这些问题。应具有独立从事科学研究和独立担负专门技术工作的能力，在科学或专门技术上能做出创造性的成果，提出有价值的新思想、新理论、新方法、新技术。

博士生必须具备科学设计实验方案的能力和进行富有成果的独立研究的能力。这些能力包括：在合适的层面上提出问题；开展合适的可重复验证的实验，并设计合理的对照实验和足够可靠的质量保证；对数据进行统计处理并对结果进行分析；建立可检验的模型来解释实验结果，在分子水平和细胞水平上增加对所研究的问题的理解。研究成果经同行评审后可在生物工程相关领域刊物上发表，或获得专利授权，以得到同行认可。

 4.学术创新能力

本学科博士生培养的核心在于知识创新和通过科学研究取得创造性研究成果。具备在所从事的研究领域开展创新性思考、开展创新性科学研究和取得创新性成果的能力。

针对有意义的科学问题，提出前人没有提出过的科学假说，解决前人未能解决的科学或工程问题，这些能力的获得是一个博士生在生物工程领域研究中从被动到主动角色转变和具有学术创新能力的主要标志。博士生应具备通过研究过程中具体环节的大量实际工作、资料处理和学位论文的撰写等过程获得独立获取新知识的能力、创新能力、分析问题和解决问题能力，获得开拓科研新局面的能力。博士生不仅要熟悉资深科学家的研究结果，领会他们的推理、实验策略、对实验方法与材料的描述和结果的讨论，还需要评价已有假说，归纳已经积累的相关知识，提出模型。在熟悉文献的基础上，博士生需要能够判断出哪些问题已经研究过，哪些还需要进一步研究，以及对哪些结果或解释还存在争论，具备提出有价值的研究问题的能力、独立开展高水平研究的能力、组织协调能力和工程实践能力。

5.学术交流能力

本学科博士生应具备熟练地进行学术交流、表达学术思想、展示学术成果的专业能力，能够以书面和口头的方式有深度地、清楚地汇报科研结果。对自己的研究计划、研究结果及其解释进行陈述和答辩，阐明自己学术成果的科学意义、研究起因、研究方法、研究技术路线、研究结果和研究展望等。

能够在各种专业活动如教学、研究交流、成果转化与应用等，运用生物工程专业标准对他人的工作进行评价和评议，参与对实验技术和科学问题的讨论，理解科学研究的价值。博士研究生应积极参与学术报告和参加各类学术会议，与同行建立广泛的联系，参与对科学与技术问题讨论，拓宽自己的视野，获得与其他科学家合作所需要的能力。

6.其他能力

博士生应至少熟练掌握一门外国语，并能熟练运用第一外国语，具有读、说、听、写能力。能熟练检索和阅读本专业的外文科技文献，具备撰写外文论文及进行口头报告的能力；具有组织与领导企业科技项目开发的能力和协调管理、技术洽谈、国际交流的能力。

(四)学位论文基本要求

1.选题与综述的要求

博士学位论文选题坚持实验性原则，论文内容应以研究生本人从事的生物工程实验、工程实践和领域调查的材料为主，体现生物工程领域研究的理论和实践意义，具备科学性、前沿性、创新性和可行性。鼓励所选课题与各科国家级、省部级等重要科研项目相结合。综述应能反映作者掌握了本学科坚实、广泛的基础理论和系统的专业知识。

2.规范性要求

博士学位论文必须是一篇系统的、完整的、在导师指导下独立完成的学术论文。论文必须符合学术道德规范和学术写作规范。博士研究生在完成学科专业培养方案中的课程学习并成绩合格后，必须取得一定科研成果后才能申请博士学位。还需要在博士研究生培养过程、学位论文内容和格式等方面体现规范性。培养过程包括开题、中期检查、论文预答辩及最终答辩等。学位论文一般应包括以下8个部分：一、中英文摘要及关键词；二、独立完成与诚信声明；三、绪论或文献综述；四、论文主体部分；五、结论；六、参考文献七、攻读学位期间所取得的学术成果；八、致谢。

3.成果创新性要求

博士学位论文应当表明作者具有独立从事生物工程领域科学研究工作的能力，并在生物工程技术领域上取得创造性成果，其研究结果应有新见解或能够解决实际生产问题，具备新颖性和创新性。达到博士学位学分要求和取得创新性科研成果的研究生方可进入论文评审和答辩程序。