生物工程将工程原理应用于生物系统。它设计与生物体相互作用的装置、材料和工艺。人工关节、假肢、透析机和组织支架都源于生物工程。该领域融合了机械工程、电气工程、材料科学和生物学等多个学科。

这项工作涵盖多个层面。在分子层面，生物工程师设计蛋白质和基因回路；在细胞层面，他们在实验室培养组织和器官；在系统层面，他们制造医疗设备和成像设备；在环境层面，他们改造微生物以清除污染。工具各不相同，但方法却大同小异：定义问题、建立系统模型、构建原型、测试原型并不断迭代。

生物工程已经取得了一些令人瞩目的进展。人工耳蜗可以恢复听力。胰岛素泵可以控制糖尿病。3D打印的钛合金植入物可以替代受损的骨骼。芯片器官装置无需动物实验即可模拟人类疾病。这个领域虽然年轻，但发展速度正在加快。

这也引发了一些问题。谁能获得这些技术？我们如何监管结合了生物和非生物成分的设备？如果生物工程植入物失效会发生什么？工程技术仅仅是挑战的一半。