全书分为十二章，每章前面都有知识网络，直观地展示了本章的框架结构；主要章节按基础知识和理论、工程与技术、应用及案例分析三个部分编写，并尽量吸纳各领域最新研究成果，内容包括生物工程与生物技术专业发展历史与特点、碳代谢与代谢工程、蛋白质与蛋白质工程、酶与酶工程、核酸与基因重组技术、基因线路与合成生物学、微生物与发酵工程、细胞与细胞工程、生物反应器工程基础、生物分离工程基础、生物工程经济学、生物技术伦理与知识产权。每章后面都有思考题，为本章重点内容的提炼。与已有的生物工程或生物技术导论教材有所不同，本书增加了当前最新研究热点——合成生物学方面的知识，生物工程经济学则增加了生物工程与技术产业经济方面的知识，生物技术伦理与知识产权则涉及生物技术巨大发展带来的社会与伦理道德、知识产权问题。
本书是生物工程、生物技术、生物医学工程专业学生的入门和引领课程，面向刚进入大学校门的学生介绍生物工程和生物技术基本概念、发展历史、研究内容与现状以及未来的发展前景，为后续更深入的专业学习建立基础和培养兴趣，也适用于其他理科、工科和文科非生物类专业本科生的通识教育教材。

第一章 绪论
引言
知识网络
第一节 生物技术的发展
一、早期的生物技术与人类生存
二、传统生物过程与经验技能
三、现代生物技术的形成与发展
第二节 生物工程、生物技术专业的演变
一、生物技术的知识体系与生命科学
二、生物工程的知识体系与化学工程
三、生物工程/生物技术专业的成熟与发展
第三节 生物工程中的学科交叉
一、生物中的化学——生物化学、生物检测
二、生物中的物理——生物物理
三、生物中的全局优化——系统生物学
四、新生命与新生物功能的创造——合成生物学
第四节 生物工程与技术的应用
一、优化与集成是生物工程的灵魂
二、生物工程与人类健康
三、生物工程与能源
四、生物工程与环境
五、生物工程与材料
六、生物工程与安全
七、生物工程与农业
思考题
参考文献
第二章 碳代谢与代谢工程
引言
知识网络
第一节 糖与糖代谢
一、糖的获取——光合作用
二、单糖与多糖
三、糖代谢
第二节 脂类与脂代谢
一、脂类简介
二、脂肪的分解代谢
三、脂肪酸的合成代谢
第三节 碳代谢与其他代谢的关联
一、糖代谢与脂代谢的关系
二、碳代谢与蛋白质代谢的关系
三、核酸与其他代谢的关系
第四节 代谢工程基本理论
一、基本概念
二、代谢通量及其分析
三、代谢网络及其分析
四、代谢途径设计与优化
第五节 代谢途径的调控
一、酶水平的代谢调控
二、转录水平的代谢调控
三、细胞水平的代谢调控
第六节 代谢工程的应用
一、葡萄糖发酵生产乙醇的代谢优化
二、甘油代谢最大理论得率预测
思考题
参考文献
第三章 蛋白质与蛋白质工程
引言
知识网络
第一节 蛋白质结构基础
一、蛋白质结构的基本组件
二、蛋白质结构的组织和主要类型
三、蛋白质结构的形成与功能
第二节 蛋白质分子设计与预测
一、蛋白质常用数据库
二、蛋白质结构与功能预测
三、蛋白质分子设计的原理与原则
四、基于天然蛋白质结构的分子设计
五、全新蛋白质设计
第三节 蛋白质的修饰和表达
一、蛋白质工程新技术策略
二、蛋白质修饰的分子生物学途径
三、蛋白质修饰的化学途径
四、重组蛋白质表达的典型宿主
第四节 蛋白质的物理化学性质
一、热力学函数与蛋白质构象
……
第四章 酶与酶工程
第五章 核酸与基因重组技术
第六章 基因线路与合成生物学
第七章 微生物与发酵工程
第八章 细胞与细胞工程
第九章 生物反应器工程基础
第十章 生物分离工程基础
第十一章 生物工程经济学
第十二章 生物技术伦理与知识产权