传感器主要由信号感受器和信号转换器组成，它能够感受一定的信号并将这种信号转换成信息处理系统便于接收和处理的信号。例如，压力传感器能感受压力信号并将压力信号转换成电信号，湿度传感器能感受湿度的大小并将湿度大小转换成电信号等。生物传感器是近几十年内发展起来的一种新的传感器技术。有人把21世纪称为生命科学的世纪，也有人把21世纪称为信息科学的世纪。生物传感器正是在生命科学和信息科学之间发展起来的一个交叉学科。传统的传感器中，信号感受器完全是由非生命物质组成的。而生物传感器与传统的各种物理传感器和化学传感器的最大区别，在于生物传感器的感受器中含有生命物质。例如，将一定的植物细胞或动物细胞作为感受器，可以制成各种细胞传感器；用生物组织作感受器可制成组织传感器(或称为组织电极)；将一些特定的细胞器从细胞里分离出来作为感受器，可制成细胞器传感器；将微生物作为感受器可制成微生物传感器；而将生物分子如蛋白质、核酸等作为感受器，更成为当代生物传感器发展的主流。
生物传感器可以如上述的那样，依照其感受器中所采用的生命物质而称为组织传感器、细胞传感器、酶传感器等，也可根据所监测的物理量、化学量或生物量而命名为热传感器、光传感器、胰岛素传感器等，还可根据其用途统称为免疫传感器、药物传感器等生物传感器中的信号转换器，与传统的转换器并没有本质的区别。例如，可以利用电化学电极、场效应管、热敏器件、压电器件、光电器件等器件作为生物传感器中的信号转换器。依照信号转换器的不同，也可将生物传感器进行分类，如压电晶体生物传感器，场效应管生物传感器等。
目前，生物传感器应用较多的领域是在医疗、医药、生物工程、环境保护、食品、农业、畜牧等与生命科学关系密切的一些领域。例如临床上用免疫传感器等生物传感器来检测体液中的各种化学成分，为医生的诊断提供依据；生物工程产业中用生物传感器监测生物反应器内各种物理、化学、生物的参数变化以便加以控制；环境监测中用生物传感器监测大气和水中各种污染物的含量；食品行业中用生物传感器检测食品中营养成分和有害成分的含量、食品的新鲜程度等。随着社会的进一步信息化，生物传感器必将获得越来越广泛的应用。
生物传感器是一种多学科交叉的高技术领域，如何组织各方面的科技力量和财力、物力来推动这一高技术领域在中国的发展，不仅是对生物、信息、物理、化学、医学、微电子、材料等相关领域中科技人员的挑战，也是有关行政管理部门面临的一个课题。
生物信息学是怎样的一种科学
生物信息学是在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。它是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一，也是21世纪自然科学的核心领域之一。其研究重点主要体现在基因组学和蛋白学两方面，具体说就是从核酸和蛋白质序列出发，分析序列中表达的结构功能的生物信息。生物信息学的研究目标是揭示基因组信息结构的复杂性及遗传语言的根本规律。
生物工程是指以生命科学为研究对象吗
生物工程是指以生命科学为基础，利用生物体的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，以及与工程原理相结合进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系。其内容包括：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物工程和蛋白质工程。这些生物技术广泛应用于医学、农业、环保、工业及海洋开发等。生物工程的发展经历了七个阶段：发酵原理的创建；纯种培养技术的发明；酶及其催化功能的发现；深层通气培养技术的建立；体外基因重组技术的问世；固定化酶和固定化细胞技术的出现；细胞和原生物质体融合技术的建立。
何谓生物产业
生物产业是从事生物技术产品开发、生产、流通和服务的行业，包括生物农业、生物医药、生物化工、生物能源和生物环境等。可分为传统生物产业、现代生物产业和未来生物产业三大类。是未来国际、国内竞争的制高点，是继信息产业之后又一经济增长点，在新一轮经济增长周期中起着举足轻重的作用，已经成为当今世界部分国家和地区重点发展的高技术产业之一。发达国家把生物产业作为重要经济增长点加以培育。经过20多年发展，中国在生物技术的研发和产业化方面都取得了一系列成就，已初步建立起完整的生物技术研究开发体系，生物经济初现端倪。
什么是生物工程产业
生物工程产业，指以现代生物工程技术为基础的产业。20世纪70年代初，DNA重组和细胞融合技术的建立，预示着现代生物技术时代开始。20世纪80年代初期起，各种基因工程药物和单克隆抗体相继问世，现代生物技术产业萌芽，并以每年20％的速度递增。
当今，具有相当规模的生物工程产业主要是生物工程制药工业。现已投放市场的基因工程药物和疫苗已逾20种，正在进行临床试验或即将投放市场的将近200种。据统计，1993年美国以基因工程药物为主产品的市场销售额为70亿美元，1997年已达到100亿美元。日本1993年达到4 000亿日元，1994年为6 000亿日元，到2000年全世界已达500亿美元。
现代生物技术日渐渗透到人类生活的众多领域。从发展前景看，人类为解决粮食、医疗保健、能源和环境等重大问题，充分有效地利用可再生的生物资源，必须大力发展生物工程产业，其主要领域可概括为四大方面：农林牧渔业、医疗卫生业、能源环境业和轻工食品业。各产业的主要发展方向为：
农林牧渔业：培育优质、高产、抗逆的动植物新品种；为动植物疫病的诊断、预防和治疗提供精确快速的诊断方法和高效、安全的防治用制剂。医疗卫生业：研制新药和新生物制品，提高对恶性肿瘤、心脏血管病、重要传染病和遗传病的防治水平；应用现代生物技术及其他高新技术，改造已有的生物制品和抗生素等医药工业。能源环境业：选育可大量生产能源化学物质的工程菌，开发生物能源的石油替代产品；选育可降解工业和生活废弃物的工程菌，用以处理垃圾，变废为宝；处理工业“三废”，石油泄漏等，解决环境污染问题。轻工食品业：选育优良的工业生产菌种，开发新产品，以生物可降解材料替代不可降解的化工材料；应用新技术、新工艺、新设备改造已有的酿造工业和发酵工业。
生物工程产业是正处于蓬勃发展中的新兴产业，它的兴起及其对传统产业的全面渗透和改造，将是21世纪第四次产业革命的重要特征。生物工程产业的发展，对人类和地球的长远良性发展具有重大意义。
生物导弹具有多大的威力
“生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼，它由单克隆抗体与药物、酶或放射性同位素配合而成，因带有单克隆抗体而能自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，并由其携带的药物产生治疗作用。
生物导弹在核医学上，特别在人体扫描技术和肿瘤定位方面已获得很大进展。例如，向病人血液中注射用示踪量放射性物质标记的单克隆抗体，抗体将携带放射活性物质通过全身血液渗透到所有组织。由于肿瘤细胞表面有特异性抗原可与单克隆抗体结合，因而这种抗体—放射性同位素结合物就不断积累在肿瘤上。应用常规核医学显微仪器扫描病人身体，就可以在摄影底片上得到放射活性图像，放射活性密集的区域即肿瘤所在部位。采用大剂量单抗体与同位素，可以获得一定的治疗效果。
生物导弹除了能够诊断与治疗癌症和某些疾病外，最有希望的是在组织与器官移植过程中用以净化骨髓。因白血病病人有时需要进行全身照射治疗或化学治疗，以杀灭白血病细胞，但这种治疗也毁灭骨髓里有造血功能的多能干细胞，为此需要给病人移植骨髓以补充新的干细胞，这种移植可能引起病人的致死性反应，叫做移植物抗宿主疾病，因为移植骨髓里的T细胞把病人身体细胞视为异物并加以攻击和杀灭。为了避免这种致死性反应，必须在骨髓移植给病人之前清除其中的T细胞。应用抗T细胞的单克隆抗体就可以防止致死性反应。
应用小鼠脾细胞得到杂交瘤产生的单克隆抗体，对人体是异源蛋白质，输入人体易引起免疫反应，产生抗单抗的抗体，而使生物导弹失去应有的效果。为提高临床治疗效果，近年来发展了基因工程人源化抗体及小分子抗体，它们在人体内的免疫反应大大降低。若能制备成功，单克隆抗体的导向治疗可望成为肿瘤治疗的重要手段，尤其是对付扩散性肿瘤的有力武器，对白血病的治疗也会收到更好的效果。
生物芯片有何特征
生物芯片是能对生物分子进行快速并行处理和分析的、体积微小的固体薄型器件，主要包括基因芯片、蛋白质芯片等。生物芯片是一项综合性高技术，涉及生物、化学、医学、物理、材料、微电子技术、生物信息、精密仪器等领域，在疾病诊断、新药筛选、药理药效学研究和基因多态性分析等方面有着广泛的应用前景。
何谓农业生物技术
依据现代生物学的基础科学和技术科学的成果，通过改进和更新农业生物内在的生育能力和外在条件，调动生物自身的生命机能，来提高农业生物的产量和质量。现代农业技术的发展趋势是，以采用生物技术为主，走生物技术与无机技术相结合的道路。现代农业生物技术主要包括：选择、培育和推广良种；改革施肥技术；加强农业生物保护等。
酶为何被称为生命活动的催化剂
食物的消化，蛋白质的生物合成，生物能量的控制和利用，以及其他生命活动中的化学变化，都要有酶来参加。所以，酶是生命活动的催化剂。如果没有酶，生物的新陈代谢就会被抑制，生命甚至会停止。酶是蛋白质的一种，所以酶也像蛋白质一样，往往是球形的。刚合成出来的酶，一般没有活性，叫做酶原。化学反应前，酶原在一些叫做“激活剂”的物质作用下结构发生变化，产生一个活性中心。这种活性中心包括结合部位和催化部位。反应时，结合部位“抓住”参加反应的物质，使它们在催化部位上发生作用，从而加快反应的速度。
生物体内酶的种类繁多，功能各异，并有高度的专一性，一种酶只能对一种反应产生作用。如淀粉酶只能催化淀粉变成葡萄糖。酶的催化作用很强，一个酶分子在一秒钟内能催化千万个反应物分子。酶本身在反应过程中为了适应反应物，产生一系列的“变形”，彼此像钥匙和锁那样配合默契，可是反应完成后又恢复成原样，可以重新参加反应。有许多化学因素，如强酸、强碱、高温等可以影响酶的活性，干扰催化进程。因此，有酶参加的反应必须有适宜的条件。
胃蛋白酶是由胃分泌出来的一种酶，它对吃进来的食物进行催化反应，把食物中的蛋白质大分子变成能被生物体吸收的小分子物质。胃蛋白酶原是由392个氨基酸组成的蛋白质，它在胃酸的作用下，失去42个氨基酸，结构发生变化，成为有活性的胃蛋白酶，从而能催化食物的分解反应。胃蛋白酶可以人工提取。制造奶酪时凝聚牛奶用的凝乳酶粗产品中就有胃蛋白酶。胃蛋白酶还可以制作饮料和调味食品，是一种重要的食品添加剂。现在，人们已能从动物、植物和微生物组织中提取一些有活性的酶，已经鉴定出的酶有数千种，其中有百余种已能制成商品出售。
酶和代谢调节是怎样的
生命活动的基础是新陈代谢，它包含了生物体一切物质和能量的生产和消耗。为了使生命正常运行，生命体必须自始至终对新陈代谢进行“管理”。这好比一座工厂，机器可生产产品，同时需要工人来管理机器一样。
生命体内对新陈代谢实施的管理，称为代谢调节，这是生物界的普遍现象。生物进化程度越高，它的代谢调节过程也越复杂。对于人体来说，代谢调节分为三级：基本的是激素调节，最高级也是最复杂的是神经调节。但这两种调节中，都有酶的参加。而且，它们是协调统一的。它们的“最高领导机构”是中枢神经系统，即大脑。
酶是生物体物质和能量代谢过程中的催化剂。因此，酶的含量、活性都是调节因素。但某一代谢速度的改变，并不取决于全部酶活性的改变，而只与其中某些或某一种酶的活性有关。这种酶就称为关键酶或限速酶。影响关键酶的所有因素，都能影响到酶的调节。酶可以通过改变自身结构来改变活性，这种酶叫变构酶，如ATP、柠檬酸等都是磷酸果糖激酶的变构剂。变构剂可以使酶的活性增高，也可使它下降，以此来调节代谢。胰岛素能诱导与脂肪合成有关的酶的生成。与此类似，许多药物都能促进某些酶的生成和抑制，从而达到对代谢调节的目的。激素调节在高等动物中极为普遍，胰岛素能促进糖原生成，促进脂肪、蛋白质、DNA、RNA合成，促进葡萄糖进入肌肉等细胞而被利用，还可抑制蛋白质及糖分解而使肌肉等组织免于消耗等等。而胰高血糖素的作用与胰岛素正相反，两者对立统一，共同执行调节代谢的任务。其他激素的功能各异，但代谢调节的方式相同。
人体能适应体内外多变的环境，如对饥饿、运动、温度改变、气压改变、各种精神刺激等复杂条件下的适应能力，都取决于神经与内分泌的调节作用。一旦代谢调节失灵，就会得病，甚至死亡。
酶工程是怎样的一门学科技术
