目录 1
第一章 绪论 1
第一节 微生物技术的发展 1
第二节 微生物技术的发展趋向 2
一、微生物基因组研究形成巨大推力 3
二、新微生物类群的发现将拓宽其应用领域 9
三、生物质资源导向型新经济体制的建立 10
四、可持续发展的重要基石 13
第三节 微生物技术的多学科性质 14
第四节 微生物技术开发的目标体系 15
一、技术可能性、经济可行性和环境相容性 15
二、产物浓度、得率和生产率的最大化 16
参考文献 22
第二章 微生物资源开发和菌株选育 23
第一节 常用的微生物类群 24
一、细菌 24
二、古菌 26
三、真核微生物 27
四、特殊的微生物资源 33
第二节 微生物的分类鉴定 34
一、微生物的分类地位 35
二、分类原理 36
三、分类特征 39
第三节 生产菌株的筛选 46
一、样品采集和筛选条件设计 46
二、微生物分离纯化技术 47
三、常规菌株改良方法 52
四、分子生物技术育种 60
五、高通量筛选与自动化 63
参考文献 64
第三章 微生物的生长代谢 67
第一节 微生物的营养需求 67
一、微生物的营养需求 67
二、微生物的营养类型 69
第二节 培养基 70
一、限定培养基和非限定培养基 70
二、选择性培养基和鉴别培养基 71
五、测定（或分析）培养基 72
三、富集培养基和分离培养基 72
四、维持培养基和定性培养基 72
六、工业用培养基 74
第三节 营养物质的运输 75
一、扩散 75
二、主动运输 75
三、基团转位 76
四、铁载体 76
一、微生物的生长及生长曲线 77
第四节 微生物的生长 77
二、影响微生物生长的因素 79
第五节 微生物的代谢 83
一、微生物分解代谢和合成代谢 83
二、微生物的次级代谢 84
第六节 微生物代谢的调节和控制 85
一、微生物代谢的自然调节 85
二、微生物代谢的人为控制 90
参考文献 93
一、微生物发酵工艺的特点 95
第一节 发酵工艺的特点和工艺优化策略 95
第四章 微生物工艺优化的试验设计 95
二、试验设计的常用术语 96
三、工艺研究的方法和策略 96
第二节 数理统计法试验设计 99
一、部分因子设计 99
二、正交试验设计 102
三、均匀设计法 106
四、中心组合设计 108
五、单纯形优化法 109
六、模式识别法 110
七、基于遗传算法的优化 111
第三节 试验结果的分析方法 111
一、多元回归分析 112
二、响应面方法 115
三、SAS软件的应用 119
第四节 工艺条件优化的复杂性 120
参考文献 121
第一节 数量化方法基础 123
一、反应速度、得率系数 123
第五章 微生物反应的数量化和工艺过程模型构建 123
二、生物反应的化学计量学 129
第二节 生长和产物形成动力学 132
一、微生物生长动力学 132
二、产物形成动力学 135
第三节 非结构模型构建和参数估算 136
一、模型的分类与简化 136
二、细胞生长模型 138
三、底物消耗模型 142
四、模型参数估算 143
第四节 基本动力学方程的扩展 145
一、适用于生长滞后期与平衡期的模型 145
二、丝状菌生长模型 145
三、有生长抑制的动力学模型 147
四、多底物生长动力学模型 149
参考文献 150
第六章 选择和优化培养方式 151
第一节 分批培养过程 151
一、理想的连续搅拌培养方式 152
第二节 连续培养工艺 152
二、连续培养与分批培养菌体生产效率比较 155
三、连续培养时碳源的维持消耗与细胞的内源代谢 155
四、连续培养的产物形成 156
第三节 补料分批培养 157
第四节 其他培养技术 160
一、菌体循环的连续操作方式 160
二、多罐串联连续培养方式 161
第五节 产物类型与培养方式选择 163
参考文献 166
第七章 微生物过程的自动控制和最优化 169
第一节 过程参数的在线监测 169
一、直接参数的测量 169
二、间接参数的测量 173
第二节 发酵过程的自动控制 176
一、定值优化控制 176
二、动态优化控制 180
第三节 发酵过程的最优化 187
一、模型控制 187
二、利用模糊理论的“专家系统”控制 192
三、生理状态控制 197
参考文献 201
第八章 代谢工程 203
第一节 概述 203
一、代谢工程的产生及沿革 203
二、代谢工程的理论基础 205
三、代谢工程的研究概要 206
四、代谢工程的研究技术与工具 207
五、代谢工程的研究策略 208
六、代谢工程的重要应用和发展前景 210
一、细胞代谢的基本概念 213
第二节 代谢途径的分析与控制 213
二、代谢网络的结构分析及其应用 217
三、代谢网络定量分析 224
四、重组大肠杆菌与代谢工程 238
第三节 逆代谢工程 244
一、逆代谢工程的兴起 244
二、逆代谢工程的应用 245
三、逆代谢工程的发展前景 246
参考文献 247
一、概述 251
第九章 微生物工艺的技术经济分析和环境影响 251
第一节 技术经济学基础 251
二、技术方案经济评价的指标体系 253
第二节 技术经济分析中的基本计算与估算 253
一、投资估算 253
二、固定资产投资估算 255
三、成本估算 257
一、经济效益的比较 259
二、工艺成本计算 259
第三节 工艺设计方案的技术经济分析 259
三、工艺选优 262
第四节 工程建设项目的可行性分析 263
一、可行性研究的步骤 263
二、可行性研究的内容 264
第五节 环境影响和全周期评价 265
一、产品生命周期评价 266
二、生命周期评价的原则与框架 266
三、生命周期评价在木薯发酵乙醇汽油中的应用 270
参考文献 273