第1部分 生物再生生命保障系统概论 1
1 绪论 1
1.1 生物再生生命保障系统的组成和基本功能 1
1.2 生命保障系统的发展 4
参考文献 5
2 生物再生生命保障系统设计的理论基础 6
2.1 营养需求 6
2.2 生物部件筛选原则 18
2.3 生物再生生命保障系统的基本构型 24
2.4 物质流动关系 26
参考文献 28
3 生物再生式生命保障系统的分析、控制与优化 31
3.1 系统分析与过程假定 32
3.2 系统的优化 35
3.3 子系统的建模、分析、优化与控制 40
3.4 系统的分析与优化适用的软件平台 62
参考文献 62
第2部分 生物再生生命保障系统的关键技术 65
4 藻类培养技术 65
4.1 微藻的连续培养技术 66
4.2 微藻在生物再生生命保障系统中的功能 74
参考文献 79
5 植物栽培技术 80
5.1 植物生长条件的优化 80
5.2 植物的营养特性 90
5.3 植物的连续培养 92
5.4 光合作用与蒸腾作用 95
5.5 空间植物栽培装置 96
参考文献 101
6 废物处理技术 105
6.1 植物不可食生物量处理及循环利用 105
6.2 人体排泄物处理及循环利用 123
参考文献 139
7 动物蛋白生产技术 142
7.1 蚕的饲养 142
7.2 鱼类饲养 154
7.3 两栖类动物饲养 158
7.4 其他空间动物 159
7.5 未来空间动物蛋白研究的发展方向 161
参考文献 161
第3部分 生物再生生命保障系统综合实验装置 164
8 俄罗斯：BIOS 164
8.1 BIOS-1——“人-微藻”二环系统 164
8.2 BIOS-2——“人-微藻-高等植物”三环系统 170
8.3 BIOS-2——“人-微藻-高等植物-微生物”四环系统 172
8.4 BIOS-3——综合实验系统 174
8.5 BIOS系统展望 178
参考文献 180
9 美国：ALS 182
9.1 生物圈2号（Biosphere-2） 183
9.2 ALS计划试验模拟项目 190
9.3 Bio-Plex综合试验装置 191
参考文献 195
10 日本：CEEF 197
10.1 CEEF构成及其功能 197
10.2 CEEF系统实验 203
参考文献 209
11 欧洲：MELiSSA 211
11.1 单元和系统的设计 211
11.2 MELiSSA的组成及物质传递 214
11.3 MELiSSA计划的5个阶段 216
11.4 MELiSSA单元和系统实验 218
参考文献 228
12 中国：MBioLiSS 230
12.1 MBioLiSS构型设计 230
12.2 动植物单元间关系实验 244
12.3 植物-动物-藻多元生物联合实验系统 251
12.4 展望 253
参考文献 254
第4部分 BLSS技术的地面应用 258
13 生物再生生命保障技术在陆地上的可能应用 258
13.1 在远航舰艇等军事设施中的应用 258
13.2 在解决地面农业问题中的应用 259
13.3 在解决环境及能源问题方面的应用 261
参考文献 263
结论与展望 265
缩写 269