1.研究对象  生物学及其相关科学技术的发展已经直接关系到人类所面临的粮食、健康、人口、资源和环境等重大问题的解决。生物工程学科的核心是研究和开发基于生物学理论基础上的系统工程技术问题。本学科的主要特征是利用细胞或酶特有的代谢和转化特性进行物质的 加工与转化，运用现代生物技术对生物体与生物分子进行改造，建立优化的生物过程与工艺实现先进生物制造。

生物工程的服务对象遍及医药、食品、化工、能源、轻工、材料、环保等各个领域。细胞培养与代谢工程、生物催化与转化工程、合成生物技术与系统生物工程、生物制药与材料工程、生物资源与环境工程等高新生物工程技术已成为推动世界新技术革命的重要力量。随着基因工程药物、基因治疗、转基因作物、生物材料、生物能源等一大批高科技含量的产品在市场显露出强大生命力，生物工程产生了巨大的社会效益和商业价值。由此，从学科定义、技术手段、学科任务和服务对象等多个方面看，生物工程学科均具有明确的学科内涵。

2.理论  生物工程作为新兴的生物学和工程学的交叉学科，在生物学、物理学、化学和工程学的基础上，其理论体系发展迅速，除了基因工程、发酵工程、酶工程、细胞工程、生物化学工程等理论与方法，新产生了代谢工程、生物催化与转化工程等技术体系，还形成了合成生物学、系统生物学、纳米生物技术等理论方法，并在不断完善和不断发展。生物工程强调各学科的相互融合交叉，并具有自身独特内涵的理论技术，如环境生物工程、农业生物工程、医药生物工程、工业生物工程等，这些都是生物工程理论的重要组成部分。

3.知识基础  支撑生物工程学科体系的知识基础是生物学、物理学、化学和工程学，主要包括生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、遗传学、有机化学、分析化学、计算机技术、化学工程技术、生物信息学、计算生物学等分支学科知识。在此基础上形成了生物工程学科的专业知识，如基因工程、发酵工程、酶工程、细胞工程、代谢工程、生物化学工程、系统生物学、生物分离技术、纳米生物技术等。因生物工程和应用领域相互融合交叉的加强，材料工程、环境工程、制药工程、食品工程等知识对生物工程学科发展也非常重要。

4.研究方法  本学科旨在利用工程学技术和现代生物技术，以细胞培养与代谢工程、生物催化与转化工程、合成生物技术与系统生物工程、生物制药与材料工程、生物资源与环境工程为主要学科方向，实现生物工程产品创制及生物过程工艺优化放大。

通过基于生物学原理的创造和设计，对生命有机体按照预先设计的蓝图，在分子、细胞、组织和个体等不同层次上进行新的构思，结合工程学科的技术，在多学科有机整合的基础上，运用系统工程理论和方法，实现生物产品的大规模生产或达到环境生物治理等特定目的。