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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