先進(jìn)制造技術(shù)

1、主題：生物制造先進(jìn)制造技術(shù)組員：20105092792010509280201050928220105092831我國于1982年將生物技術(shù)列為八大重點(diǎn)技術(shù)之一。生物學(xué)科與制造學(xué)科相互滲透、相互交叉，形成生物制造系統(tǒng)學(xué)科（Biological Manufacturing System，BMS）。生物制造系統(tǒng)學(xué)科2生物和制造的共性制造過程、制造系統(tǒng)和生命過程、生命系統(tǒng)在許多方面有相似之處，生命系統(tǒng)和現(xiàn)代制造系統(tǒng)都有自組織性、自適應(yīng)性、協(xié)調(diào)性、應(yīng)變性、智性和柔性。生物具有的功能迄今比任何人工制造的機(jī)械都優(yōu)越得多3生物制造的概念生物制造（清華大學(xué)顏永年教授等）：通過制造科學(xué)與生命科學(xué)相結(jié)合，在微滴、

2、細(xì)胞和分子尺度的科學(xué)層次上，通過受控組裝完成器官、組織和仿生產(chǎn)品的制造之科學(xué)和技術(shù)總稱。4（1）仿生制造模仿生物的組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式的制造系統(tǒng)（2）生物成形制造利用細(xì)菌加工零件、細(xì)胞移植和重組生物制造工程的研究方向5仿生制造主要包含：生物組織和結(jié)構(gòu)的仿生生物遺傳制造生物控制的仿生仿生制造生物在與自然界的斗爭(zhēng)中增長了很多本領(lǐng)，其機(jī)理多數(shù)還未被認(rèn)識(shí)，弄清這些機(jī)理，并以適當(dāng)?shù)姆绞綄⑺鼞?yīng)用于制造業(yè)，會(huì)極大地促進(jìn)制造也發(fā)展。6生物組織和結(jié)構(gòu)的仿生包括生物活性組織的工程化制造和類生物智能體的制造。將組織工程材料與快速成形制造結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人體器官的人工制造。類生物智能體的最高發(fā)展是依靠生物分子的生物化學(xué)作用，

3、制造類人腦的生物計(jì)算機(jī)芯片，即生物存儲(chǔ)體和邏輯裝置。生物組織和結(jié)構(gòu)的仿生7DNA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和遺傳機(jī)制的不斷解密;基因技術(shù)應(yīng)用于制造領(lǐng)域，依靠生物DNA的自我復(fù)制;利用轉(zhuǎn)基因?qū)崿F(xiàn)生物材料和非生物材料的有機(jī)結(jié)合；根據(jù)生成物的特征，人工控制生長單元體內(nèi)的遺傳信息，直接生長出所需要產(chǎn)品;典型如骨骼、器官、肢體以及生物材料結(jié)構(gòu)的機(jī)器零部件等。生物遺傳制造8應(yīng)用生物控制原理來計(jì)算、分析和控制制造過程。例如:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法仿生測(cè)量研究面向生物工程的微操作系統(tǒng)原理生物控制的仿生9目前已發(fā)現(xiàn)的微生物有10萬種左右，尺度絕大部分為微/納米級(jí)，具有不同的標(biāo)準(zhǔn)幾何外形與亞結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能及遺傳特性?？赡苷业健俺浴?/p>

4、某些工程材料的菌種，實(shí)現(xiàn)生物去除成形(Bioremoying forming)；復(fù)制或金屬化不同標(biāo)準(zhǔn)幾何外形與亞結(jié)構(gòu)的菌體，再經(jīng)排序或微操作，實(shí)現(xiàn)生物約束成形(Biolimited forming)；甚至通過控制基因的遺傳形狀特征和遺傳生理特征，生長出所需的外形和生理功能，實(shí)現(xiàn)生物生長成形(Biogrowing forming)。生物成形制造10生物去形的原理:氧化亞鐵硫桿菌T9菌株是中溫、好氧、嗜酸、專性無機(jī)化能自氧菌;加工時(shí)掩膜控制去除區(qū)域，利用細(xì)菌刻蝕達(dá)到成形的目的。生物加工過程光繪底片貼抗蝕劑膜生物去除成形11目前已發(fā)現(xiàn)的微生物中大部分細(xì)菌直徑只有1m左右，菌體有各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)幾何外形，用現(xiàn)在加工手段很難加工出這么小的標(biāo)準(zhǔn)三維形狀。這些菌體的金屬化將會(huì)有以下用途：構(gòu)造微管道，微電極、微導(dǎo)線菌體排序與固定，構(gòu)造蜂窩結(jié)構(gòu)、復(fù)合、多孔、磁性材料等。去除蜂窩結(jié)構(gòu)表面，構(gòu)造微孔過濾膜、光學(xué)衍射孔等。生物約束成形12與無生命的物質(zhì)相比，有生命的生物體和生物分子具有繁殖、代謝、生長、遺傳、重組等特點(diǎn)。對(duì)基因組計(jì)劃的實(shí)施和研究，將實(shí)現(xiàn)人工控制細(xì)胞團(tuán)的生長外形和生理功能的生物生長成形技術(shù)。將來利用生物生長技術(shù)控制基因的遺傳形狀和遺傳生理特