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生物制造2016

目录1概念2发展3特點概述4与老式制造對比5生物制造详细内容7前景6重要波及领域

指运用现代制造科学和生命科学的原理和方法，通过单个细胞或细胞团簇的直接和间接受控组装，完成具有新陈代谢特征的生命体成形和制造，经培养和训练，用以修复或替代人体病损组织和器官。它直接以生物的手段，运用生物的生理特性、形体特性、材质特性、成形特性、组织特性、遗传特性等，实現像物理方式、化學方式同样的清除加工、约束成形、生長成形、复制加工等生物方式制造，其技术包括生物方式制造工艺、生物方式制品、生物方式制造设备等。生物制造壹.概念

二.发展1曰本三重大學和冈山大學率先開展了生物技术用于工程材料加工的研究，并初步证明了微生物加工金属材料的可行性。目前已将迅速成形制造技术人工骨研究相結合，為颅骨、颚骨等骨骼的人工修复和康复醫學提供了很好的技术手段。3我国在3月和7月，先後两次召開了全国生物制造工程學术研讨會，专家們探讨的重要問題有：①生物制造工程的定义、内涵及意义；②生物醫學工程与生物制造的联络；③生物制造的研究特點、方向及措施；④生物制造的应用领域。我国于1982年将生物技术列為八大重點技术之壹。生物學科与制造學科這两個本来人們覺得毫不相干的學科，今天正在互相渗透、互相交叉，正在形成壹种新的學科——生物制造系统2

详细体現123打破老式物理化學方式制造的界线，实現了自然物质制造产品的能力；打破生命体与非生命体的界线，实現生物体与机械构造的融合与交叉应用；打破制造工艺与装备形式的界线，实現生物制造工艺与机械制造工艺的交叉。三.特點生物制造技术应用多种生物制造措施，可以迅速制造复杂的表面构造，從加工能力、加工效率、加工成本以及产品功能等不壹样角度处理常规微纳制造的“瓶颈性”制造难題。

四.与传统加工对比

五.详细内容生长型制造原理自组织生长原理分布式制造原理分形理论其他理论⑴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⑵生物成形制造⑶其他方法产品制造科学生命科学材料科学信息技术制造原理生物制造技术生物制造的基础生物制造是建立在分形理论、分布式制造、自组织生長、生長型制造等原理上的壹种新的加工成形方式，其基础是制造科學、生命科學、材料科學和信息技术

1仿生制造1生物活性组织的工程化制造：将组织工程材料与迅速成形制造結合，采用生物相容性和生物可降解性材料，制造生長單元的框架，在生長單元内部注入生長因子，使各生長單元并行生長，以处理与人体的相容性与個体的适配性，以及迅速生成的需求，实現人体器官的人工制造。2类生物智能体的制造：运用可以通過控制含水量来控制伸缩的高分子材料，可以制成人工肌肉。类生物智能体的最高发展是依托生物分子的生物化學作用，制造类人脑的生物计算机芯片，即生物存储体和逻辑装置。（1）生物组织和构造的仿生

1仿生制造（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。

1仿生制造工神經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（3）生物控制的仿生应用生物控制原理来计算、分析和控制制造過程，例如: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，利用细菌刻蚀达到成形的目的。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

用途123构造微管道，微電极、微导线菌体排序与固定，构造蜂窝构造、复合材料、多孔材料、磁性功能材料等。清除蜂窝构造表面，构造微孔過滤膜、光學衍射孔等2生物成型制造复制或金属化不壹样原则几何外形与亚构造的菌体，再經排序或微操作，实現生物约束成形。目前已发現的微生物中大部分细菌直径只有1μm左右，菌体有多种各样的原则几何外形，這些菌体的金属化将會有如下用途：

2生物成型制造（3）生物生长成形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。生物体和生物分子具有繁殖、代谢、生长、遗传、重组等特点，可以利用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。

六.重要波及的方向3材料学研究生物制造中加工的对象是