生物催化工艺学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:孙志浩

出品人:

页数:667

译者:

出版时间:2005-5

价格:98.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502564735

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• 生物催化
• 酶工程
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《现代酶工程与生物合成》 内容简介 本书聚焦于当代生物技术领域最为前沿和活跃的分支——现代酶工程与生物合成技术。它系统、深入地阐述了从基础理论到尖端应用的完整知识体系，旨在为生物科学、化学工程、制药工程及相关领域的研究人员、工程师和高年级学生提供一本全面且具有高度实践指导意义的参考著作。 第一部分：酶学的基石与分子生物学基础 本书首先从酶学的基本原理入手，详细回顾了蛋白质结构与功能之间的内在联系，深入解析了酶促反应的动力学模型，包括米氏方程的修正与拓展，以及在复杂体系（如非均相反应和多酶级联反应）中的应用。不同于传统的酶学教材，本书特别强调了现代分子生物学技术在酶研究中的核心地位。 我们详尽介绍了基因克隆、蛋白质表达系统的构建（涵盖大肠杆菌、酵母、昆虫细胞及哺乳动物细胞表达系统），以及如何利用这些系统高效获取高纯度、高活性的目标酶。对于酶的纯化技术，本书不仅涵盖了传统的层析方法（离子交换、疏水作用、凝胶过滤），更重点剖析了亲和层析、金属螯合层析等现代高分辨技术，并讨论了在工业化放大过程中遇到的挑战与解决方案。 第二部分：酶的理性与定向进化设计 本部分是全书最具创新性的核心章节之一，致力于酶工程的“设计与创造”层面。我们深入探讨了如何通过分子生物学手段对天然酶进行改造，以满足特定工业应用的需求，包括提高热稳定性、改变底物特异性、优化pH范围以及增强对有机溶剂的耐受性。 理性设计策略方面，本书详细阐述了基于酶活性中心结构和过渡态理论的定点突变技术。通过对关键残基的替换，实现对酶催化效率和选择性的精确调控。 更为重要的是，本书对定向进化（Directed Evolution）方法进行了全面而细致的介绍。从最初的随机突变库构建（如错配PCR、DNA Shuffling）到高通量筛选（HTS）和表型筛选技术（如噬菌体展示、酵母表面展示、微滴液滴系统），我们提供了详尽的操作流程和数据分析指南。特别针对高通量筛选平台，本书引入了最新的微流控芯片技术在酶库筛选中的应用案例，展示了如何将筛选通量提升至百万级别，极大地加速了“适应性更强、性能更优”新型酶的发现过程。 第三部分：固定化技术与反应器工程 酶的工业化应用，其关键环节在于如何实现酶的稳定回收和重复利用。本部分系统梳理了各类酶的固定化技术及其在反应器设计中的应用。 固定化方法方面，内容涵盖了物理吸附、共价交联（如使用醛基、环氧基官能团）、载体包埋（如海藻酸钙、琼脂糖凝胶）以及新型载体材料的应用，如介孔硅胶、磁性纳米颗粒和高分子微球。本书特别分析了不同固定化方法对酶活性、稳定性和扩散限制的影响，并提供了选择最佳固定化策略的决策树。 反应器工程方面，重点讨论了固定化酶在填充床反应器（Packed-bed Reactor）、流化床反应器（Fluidized-bed Reactor）以及膜反应器中的性能表现。通过深入的数学模型分析，探讨了传质限制、酶失活动力学在不同反应器配置下的影响，为优化工业级生物催化反应的规模放大提供了坚实的理论基础和工程指导。 第四部分：生物合成（Biocatalysis）的前沿应用 本书的后半部分聚焦于现代酶工程技术如何革新传统化学合成，实现高价值化学品、药物中间体及复杂天然产物的绿色、高效合成。 4.1 手性化合物的制备： 手性药物是现代制药工业的重点。本书详细介绍了氧化还原酶（如脱氢酶、单加氧酶）、水解酶（如脂肪酶、酯酶）以及裂解酶（如腈水解酶）在不对称催化合成中的应用。通过对比立体选择性、对映体过量值（ee值）和催化周转数（TON），展示了酶法在构建单一对映体结构上的绝对优势。 4.2 多酶级联反应（Cascade Reactions）： 这是当前生物合成领域的前沿热点。本书阐述了如何将多个酶有序地整合在一个反应体系中，以模拟天然代谢通路，实现多步反应的“一锅法”合成，有效避免中间产物的分离纯化和副反应的发生。案例分析包括了从简单底物合成复杂酮酸酯、以及萜烯类化合物的生物合成路径重构。 4.3 全细胞催化与代谢工程的结合： 本部分超越了单纯使用分离纯化酶的范畴，探讨了将酶系统整合到活细胞工厂中的策略。详细介绍了代谢流分析（MFA）和系统生物学工具在优化微生物宿主（如酿酒酵母、大肠杆菌）代谢网络，以提高目标产物得率和生产效率中的应用。内容涵盖了如何利用CRISPR/Cas9等基因编辑工具对细胞进行“底盘重塑”，以适应非天然底物和增强目标产物的外排。 第五部分：工业化挑战与质量控制 本书最后强调了从实验室走向工业生产的关键环节。讨论了大规模生物催化过程中的经济性评估（成本效益分析）、过程控制策略（如在线监测技术、过程分析技术PAT的应用），以及生物催化产物的分离纯化技术（如膜分离、萃取技术）。同时，针对制药和食品行业对酶制剂的要求，本书提供了关于酶制剂的稳定性验证、活性批次间一致性控制和质量标准设定的专业指导。 《现代酶工程与生物合成》以其深度、广度和前沿性，为读者构建了一个从分子到反应器，从基础研究到工业实践的完整知识图谱。它不仅是一本教材，更是一本指导未来生物制造创新的实用手册。

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如果要用一个词来形容这本《分析化学实验技术手册》，那就是“微观的精确性”。它完全摒弃了理论推导，将重点放在了操作的每一个微小细节上。我原本以为自己对重量分析法已经了如指掌，但翻开这本书后才发现，自己过去的称量操作是多么的粗糙。它详细描述了不同型号天平的校准周期、称量瓶的预处理方法，甚至细致到称量过程中环境湿度的影响和操作人员呼吸对结果的干扰。更让我印象深刻的是对色谱柱老化的判断与修复章节，它没有笼统地说“柱子坏了”，而是列出了十几种不同类型的“拖尾”现象，并配以标准的峰形图，指导读者根据峰形特征来推断是流动相问题、进样问题还是固定相本身发生了不可逆的化学变化。这本书的风格非常务实，它不关心你为什么这样做，只关心你怎么能做得**更准**，这种对“真理之微”的极致追求，让人肃然起敬。

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这本书的装帧和排版设计，首先给我的印象是**极其**的严谨与克制，仿佛每一个像素点的间距都经过了反复的权衡。我拿起它时，首先注意到的不是内容，而是那种纸张的触感——一种略带粗粝但吸墨性极佳的特种纸张，这使得书中那些密集的插图和流程图看起来层次分明，没有丝毫的油墨堆积感。内容组织上，它采取了一种极其“自洽”的叙事方式。它似乎在假设读者已经具备了基础的化学工程知识，然后直接切入到更宏观的系统集成层面。我翻阅到关于反应器优化调度的章节时，深感震撼。它没有浪费篇幅在基础反应动力学上，而是直接探讨了如何利用模糊控制理论来应对原料波动带来的产量不确定性，这对于我这种追求高效能优化的专业人士来说，简直是宝藏。书中的图例大多是作者自己手绘的简化示意图，这些图虽然不如三维渲染图那般炫目，但其信息密度和逻辑清晰度，远超那些花哨的软件截图。看完这一部分，我立刻感觉自己对“智能制造”在传统化工领域中的落地应用有了更清晰的认识。

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这本书《高分子材料改性与应用》给我的感觉是它更像是一本“创意激发手册”，而非传统的化学教科书。它的大部分篇幅都在探讨如何“打破常规”，将原本看似不兼容的两种物质强行结合，并从中创造出具有新功能的材料。我特别喜欢它在介绍反应性挤出技术的部分。作者没有使用高深莫测的聚合反应机理，而是侧重于“剪切力”和“分散度”这两个关键的物理参数如何影响最终的共混效果。例如，它对比了在不同螺杆构型下，添加纳米填料时，填料的团聚体是如何被解离并均匀分散到聚合物基体中的过程。书中的案例充满了工程师的浪漫主义色彩，比如如何通过引入特定的交联剂，让原本柔软的弹性体变得具有形状记忆功能，或者如何通过表面活化处理，让疏水的聚合物能够吸收大量的亲水性染料。这本书激发了我强烈的动手欲望，让人忍不住想跳出现有的实验框架，去尝试那些看似荒诞的材料组合，看看能“捏”出什么样的惊喜。

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阅读《过程安全管理与风险评估》的过程，简直是一场漫长而又压抑的“心理建设”。这本书的基调从第一页开始就奠定了一种不容置疑的严肃性。它几乎没有讨论任何关于“增效”或“优化”的乐观话题，而是将所有的笔墨集中在了“失效”的可能性上。书中对HAZOP分析的介绍，不是停留在流程图上标记方框和圆形那么简单，而是深入剖析了每一个节点可能触发的“偏离后果链”。我记得有一章专门讲到了静电积聚导致的粉尘爆炸案例，作者没有简单地引用事故报告，而是用一种近乎侦探小说般的笔触，一步步还原了从静电产生、电荷累积到击穿放电的整个物理过程，并在每一个环节都设置了“安全屏障”的失效情景。读完之后，我感到了一种深深的敬畏，这种敬畏感来自于对自然界和复杂系统潜在破坏力的深刻认识。这本书的价值不在于教会你如何快速赚钱，而在于它确保了你第二天还能安全地出现在工作岗位上。

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初次翻开这本《化工设备设计与原理》，我原本期望能找到那些结构复杂、充满精密计算的工业图谱和严谨的理论推导。然而，这本书带给我的却是一种截然不同的体验。它没有将重心放在繁复的数学公式和晦涩的专业术语上，而是以一种近乎“白话”的方式，将那些平日里高高在上、难以触及的化工设备运行逻辑娓娓道来。比如，它对塔器内部传质过程的描述，不是简单地堆砌着亨利定律的变体，而是通过生动的比喻，将气液两相的接触、分离过程描绘得如同一场精妙的舞蹈，让人恍然大悟。尤其是在讲述热交换器的设计时，作者似乎特别强调了实际操作中的“人情味”，对于如何处理管道的膨胀、如何优化清洗周期这些工程实践中的痛点，都有着非常贴合实际的探讨。总而言之，这本书更像是一位经验丰富的老工程师，在午后泡茶时，不经意间流露出的那些“干货”，而非一本冷冰冰的教科书。它极大地降低了化工入门的门槛，让初学者也能窥见工业生产的脉络。

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