生物制药专业课程体系详细介绍
生物制药专业课程体系以“生物技术+制药工程”为核心,涵盖自然科学、工程技术、药学基础及专业实践四大模块,旨在培养具备生物药物研发、生产、质控及管理能力的复合型人才。以下是核心课程分类及详细介绍:
一、自然科学与工程基础课程
1. 数学与物理化学基础
高等数学:微积分、微分方程、概率统计,用于药物动力学建模和数据分析。
大学物理:力学、电磁学、热学,为生物反应器设计和仪器分析奠定基础。
物理化学:热力学、动力学、表面化学,涉及药物稳定性、制剂工艺优化等。
2. 生物学基础
生物化学:蛋白质结构、酶动力学、代谢途径(如糖酵解、TCA循环)。
分子生物学:DNA复制、转录、翻译,基因编辑技术(CRISPR、RNA干扰)。
细胞生物学:细胞培养技术、信号转导、细胞工程(如CHO细胞系优化)。
3. 工程基础
化工原理:流体力学、传热传质、反应工程,用于生物反应器放大设计。
工程制图与CAD:生物工艺设备图纸设计(如发酵罐、纯化系统)。
二、专业核心课程
1. 生物制药技术类
基因工程制药(3学分):重组DNA技术、载体构建(如质粒、病毒载体)、外源蛋白表达(大肠杆菌、酵母、哺乳动物细胞)。
细胞工程与抗体药物(3学分):杂交瘤技术、单克隆抗体制备、ADC(抗体偶联药物)开发。
发酵工程(3学分):微生物发酵工艺(如抗生素、疫苗生产)、过程控制(pH、溶氧调控)。
蛋白质工程与药物设计(2学分):理性设计(如定点突变)、计算机辅助药物设计(CADD)。
2. 药物制剂与质量控制
生物药物制剂学(2学分):冻干制剂、纳米递送系统(如脂质体、聚合物微粒)。
药物分析(3学分):HPLC、质谱(LC-MS)、ELISA、生物活性检测(如效价测定)。
GMP与药品生产质量管理(2学分):FDA/EMA/NMPA法规、洁净车间管理、偏差处理。
3. 工艺与工程应用
生物分离工程(3学分):层析技术(亲和层析、离子交换)、超滤、结晶纯化。
生物制药设备与工厂设计(2学分):生物反应器、连续化生产系统、车间布局规划。
过程分析与质量控制(PAT)(2学分):在线监测技术(如NIR光谱、拉曼光谱)。
三、前沿与交叉学科课程
1. 新兴技术方向
核酸药物与基因治疗(2学分):mRNA疫苗、siRNA、CAR-T细胞疗法。
合成生物学(2学分):人工细胞工厂、代谢通路设计(如青蒿素生物合成)。
AI在生物制药中的应用(2学分):机器学习辅助靶点发现、生产优化预测模型。
2. 法规与商业化
药品注册与知识产权(2学分):IND/BLA申报流程、专利布局(如生物类似药专利挑战)。
生物医药市场营销(1学分):市场调研、医保政策、BD(商务拓展)案例分析。
四、实践教学环节
1. 实验课程
生物制药综合实验(4学分):
模块1:重组蛋白表达与纯化(大肠杆菌系统);
模块2:单抗制备与ELISA检测;
模块3:冻干制剂工艺优化。
2. 实习与实训
企业实习(4周):GMP车间实操(如药明康德、恒瑞医药等企业);
虚拟仿真:生物反应器动态模拟、药物生产线上实训(如UniSim软件)。
3. 毕业设计(论文)
选题方向举例:
“PD-1抗体生产工艺优化”;
“CRISPR-Cas9在基因治疗中的应用”;
“连续化生物制药的工程经济性分析”。
五、选修课程(个性化发展)
疫苗学:灭活疫苗、mRNA疫苗技术;
生物材料:可降解支架、药物缓释材料;
国际药事法规(英文授课):ICH指南、FDA现场检查应对策略。
课程特色
1. 产学研结合:校企共建课程(如“生物药规模化生产”由企业工程师授课);
2. 模块化教学:学生可根据兴趣选择“研发方向”或“工程方向”课程组;
3. 国际化资源:引入欧美教材(如《Bioprocess Engineering: Basic Concepts》)、全英文课程(如《Global Biopharmaceutical Industry》)。
---
通过以上课程体系,学生将系统掌握从药物发现到产业化的全链条知识,具备解决实际工程问题的能力,适应生物制药行业的快速发展和多元化需求。