细胞信息工程专业介绍演讲人：日期:
CONTENTS目录01学科基础概述02核心课程体系03关键技术方向04典型应用领域05科研平台资源06人才培养路径
01学科基础概述
细胞信息学定义与范畴01定义细胞信息学是一门研究细胞信息的获取、存储、处理和传递的学科，旨在通过信息技术和生物技术的融合，揭示细胞生命活动的规律。02范畴细胞信息学涵盖了细胞信号传导、细胞通讯、细胞图像处理、生物信息学等多个领域，旨在深入研究细胞信息在生物学、医学和工程等领域中的应用。
生物工程交叉学科背景生物工程是细胞信息学的重要交叉学科之一，它提供了生物学和工程学相结合的方法和手段，用于研究生命现象和生物体功能。生物工程信息工程医学信息工程为细胞信息学提供了强大的数据处理和分析技术，包括图像处理、信号处理、数据挖掘等，为细胞信息提取和分析提供了有力支持。医学是细胞信息学的重要应用领域之一，细胞信息学在疾病诊断、治疗和预防等方面发挥着重要作用，为医学研究提供了新的思路和方法。
学科发展历史沿革起源细胞信息学起源于20世纪中期，当时生物学家开始尝试将信息科学和技术应用于生物学研究，以解决生物学问题。发展未来趋势随着生物技术和信息技术的快速发展，细胞信息学逐渐形成了独立的学科体系，并成为生物学和医学研究中不可或缺的重要分支。细胞信息学将继续深入研究和探索细胞信息的获取、存储、处理和传递机制，为生物医学研究提供更加强大的技术支持和创新思路。123
02核心课程体系
细胞信号传导理论细胞信号传导的基本概念细胞信号传导与疾病细胞信号传导的生物学效应细胞信号传导的研究方法和技术细胞信号的种类、信号传导的分子机制、信号传导的调控机制等。细胞增殖、分化、凋亡、代谢等生物学过程中的信号传导机制。细胞信号传导异常在肿瘤、神经退行性疾病、免疫系统疾病等中的作用。蛋白质相互作用、基因表达调控、高通量筛选等技术。
生物信息处理技术生物信息学基础基因组学、蛋白质组学、代谢组学等生物信息数据的获取、存储和管理。生物信息分析方法序列分析、结构预测、功能注释、比较基因组学等生物信息分析技术。生物信息应用软件常用的生物信息分析软件、数据库和在线工具的使用方法和技巧。生物信息处理在医学研究中的应用疾病相关基因筛选、药物设计、个性化医疗等方面的应用。
工程化细胞建模细胞建模的基本原理细胞建模的概念、原则、方法和应用病模型的建立与应用利用工程化细胞建模技术建立疾病模型，进行疾病机制研究、药物筛选和疗效评估。工程化细胞建模技术基因编辑、细胞培养、细胞分化、组织工程等技术在细胞建模中的应用。细胞治疗与再生医学基于工程化细胞建模技术的细胞治疗、组织工程和再生医学的最新进展。
03关键技术方向
基因回路设计基因元件的选择与特性分析包括启动子、核糖体结合位点、终止子等调控元件的筛选及功能研究。基因回路构建与调试基因回路稳定性及适应性优化利用基因重组技术，将多个基因进行组合，构建具有特定功能的基因回路，如逻辑门、振荡器等。通过基因改造和进化工程，提高基因回路的稳定性和适应性，使其能在不同宿主细胞中高效表达。123
代谢网络调控利用代谢组学、蛋白质组学等技术，解析细胞代谢网络，寻找关键酶和调控位点，进行代谢途径的优化与改造。代谢途径解析与优化代谢流控制代谢平衡与细胞稳态通过基因工程、酶工程等手段，调节代谢途径中关键酶的活性，实现代谢流的定向调控，提高目标产物的产量。研究细胞在不同环境条件下的代谢适应机制，通过调控代谢网络维持细胞内环境的稳态。
生物分子传感器利用生物分子间的特异性相互作用，如抗体-抗原、受体-配体等，设计具有高选择性的生物分子识别元件。生物分子识别元件将生物分子识别事件转化为可检测的信号，如荧光、电流等，并设计信号放大系统，提高传感器的灵敏度。信号转换与放大研究生物分子传感器在医学诊断、环境监测、食品安全等领域的应用，如开发基因芯片、生物传感器阵列等。生物分子传感器的应用
04典型应用领域
疾病诊疗工程细胞治疗利用经过特殊处理的人类细胞来治疗疾病，如干细胞治疗、免疫细胞治疗等。03通过修正或替换人类基因来治疗疾病，如基因编辑、基因疗法等。02基因治疗细胞诊断技术利用细胞工程技术进行疾病的诊断，如癌细胞检测、遗传病筛查等。01
生物制造系统细胞培养技术在人工环境下培养细胞，用于药物研发、生物制造等。01组织工程将细胞与生物材料结合，制造出人工组织或器官，用于移植或体外测试。02生物反应器利用细胞进行大规模生物反应，生产药物、生物制品等。03
环境监测方案利用细胞对环境中污染物的敏感性，开发出能够实时监测环境污染的传感器。细胞传感器环境毒理学评估生态修复技术通过细胞实验评估化学物质对环境和生态的毒性影响。利用细胞或微生物修复受到污染的环境，如水体修复、土壤修复等。
05科研平台