微生物工程技术原理 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:程殿林 编

出品人:

页数:270

译者:

出版时间:2007-5

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787502596194

丛书系列:

图书标签:

• 微生物工程
• 生物技术
• 生物工程
• 工业微生物
• 发酵工程
• 基因工程
• 代谢工程
• 生物反应器
• 微生物生理
• 生物化学

《细胞工厂的艺术：生物合成与代谢调控的深层解析》 这本书将带您深入探索一个令人着迷的领域：如何巧妙地改造和驱动微小的生命体，使之成为能够生产出我们所需物质的“细胞工厂”。我们不再仅仅将微生物视为病原体或发酵原料，而是将其视为一种可编程的、高度智能化的生物系统。本书将从基础理论出发，循序渐进地揭示如何理解和操纵这些微观世界的“工程师”，以实现生物合成的飞跃。 第一部分：微生物的生命蓝图——基因组学与代谢组学的奥秘 首先，我们将目光聚焦于微生物的“生命蓝图”——它们的基因组。您将了解到，现代基因组测序技术如何以前所未有的精度揭示微生物的遗传信息，以及如何通过生物信息学工具来解读这些信息，识别出与特定功能相关的基因。我们将深入探讨基因组的结构、变异与进化，以及它们如何影响微生物的表型。 接着，我们将进入更为动态的“代谢组学”世界。与静态的基因组不同，代谢组学关注的是微生物在特定条件下所有代谢产物的总和，这代表着细胞的最终功能输出。本书将详细阐述代谢组学研究的技术手段，如液相色谱-质谱联用（LC-MS）、气相色谱-质谱联用（GC-MS）等，并解释如何通过分析代谢物谱来推断微生物的生理状态、识别关键代谢通路以及发现潜在的生物合成途径。理解代谢组的精妙之处，是设计高效细胞工厂的基础。 第二部分：重塑细胞的“生产线”——合成生物学与基因编辑的利器 掌握了微生物的生命蓝图和代谢网络后，我们便可以着手进行“细胞工厂”的设计与改造。本部分将重点介绍合成生物学的前沿技术，这门学科的目标是将工程学的原理应用于生物系统，创造出具有新功能的生物器件、生物系统甚至整个生物体。 您将深入了解基因回路的设计与构建，如何通过合成基因线路来精确调控细胞的生命活动，实现对特定物质的生产、感应或响应。我们将讨论正负反馈回路、逻辑门等概念，以及它们在构建复杂生物系统中的应用。 基因编辑技术，特别是CRISPR-Cas9系统，无疑是现代生物学最革命性的工具之一。本书将详细介绍CRISPR-Cas9的工作原理，以及如何利用它来实现对微生物基因组的精准、高效编辑。您将学习如何进行基因敲除、插入、替换以及调控基因表达，从而为设计和构建理想的细胞工厂奠定基础。我们将探讨不同基因编辑策略的优劣，以及它们在不同应用场景下的选择。 第三部分：优化“生产流程”——代谢工程与生物催化的协同 当细胞的“生产线”搭建完成后，关键在于如何优化其“生产流程”，最大限度地提高目标产物的产量、纯度和经济性。本部分将深入探讨代谢工程的核心原理与实践。 代谢工程旨在通过系统地调控微生物的代谢网络，以增强或改变其生物合成能力。我们将学习如何识别代谢途径中的限速酶，如何通过过表达、下调或敲除特定基因来调控代谢流，以及如何平衡能量供应和底物利用。本书将通过大量案例分析，展示如何应用代谢工程技术来提高天然产物、非天然产物以及燃料、材料等关键物质的生产效率。 同时，我们将聚焦于“生物催化”的概念。生物催化是指利用酶或整个细胞作为催化剂，在温和的条件下实现高效的化学转化。您将了解到不同类型酶的特性，如何通过酶工程来改造酶的活性、选择性和稳定性，以及如何设计和优化生物催化反应体系。我们将探讨固定化酶技术、全细胞催化以及酶联反应等策略，以实现更经济、更环保的生产过程。 第四部分：细胞工厂的“智能制造”——系统生物学与高通量筛选 为了更全面地理解和控制细胞工厂的运行，我们引入了“系统生物学”的视角。系统生物学强调对生物系统进行整体性、定量性的研究，将不同的组学数据（基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学）整合起来，构建数学模型，预测细胞的响应行为。本书将介绍如何运用系统生物学的方法，分析大规模实验数据，识别关键调控节点，并指导代谢工程的进一步优化。 高通量筛选技术是加速细胞工厂研发过程的强大引擎。您将了解到各种高通量筛选平台，如微滴液滴技术、平板阅读仪、流式细胞仪等，以及如何利用它们来快速评估大量候选菌株的性能，筛选出具有优异生产能力的“超级细胞工厂”。我们将讨论如何在筛选过程中引入机器学习和人工智能，以提高筛选效率和预测精度。 第五部分：细胞工厂的未来展望——可持续发展与新兴应用 本书的最后一章将目光投向细胞工厂的未来。我们将探讨如何利用这些技术应对全球性的挑战，例如开发可持续的生物基材料，生产新型药物和疫苗，以及实现温室气体的生物转化。 您将了解到细胞工厂在环境保护、能源生产、食品工业以及健康医疗等领域的广泛应用前景。我们将讨论生物制造的绿色化和可持续性，以及如何通过设计更高效、更经济的细胞工厂，推动生物经济的发展。 《细胞工厂的艺术》是一本面向所有对生命科学、工程技术以及未来产业发展充满好奇的读者的书籍。无论您是相关领域的学生、研究人员，还是希望了解如何利用生命体创造价值的从业者，本书都将为您提供一套全面而深刻的知识体系，助您掌握改造生命、创造未来的关键技术。

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**图书评价二** 坦白说，我最初是被这本书的章节目录所吸引的。那逻辑递进的结构，简直像一部精心编排的交响乐，从宏观的分子基础，逐步深入到复杂的系统构建和应用拓展。开篇部分对基础代谢途径的梳理，不是那种教科书式的枯燥罗列，而是巧妙地结合了现代分子生物学的最新发现，将那些看似陈旧的原理用全新的视角重新解读了一遍。特别是关于基因编辑工具的介绍，作者没有停留在介绍技术本身，而是深入剖析了不同工具的适用范围、优缺点对比，甚至还涉及到了伦理层面的考量，这显示出作者深厚的学术功底和广阔的视野。阅读过程中，我发现作者在解释那些极其晦涩的生化反应时，总是能找到一个绝妙的比喻或类比，使得原本需要反复研读才能理解的瓶颈环节，在“豁然开朗”的一瞬间被攻克。这种行文风格，极大地降低了专业知识的学习门槛，让那些自学或者跨专业背景的读者也能快速跟上节奏，真正做到了深入浅出。

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**图书评价三** 这本书的内容深度和广度，在同类主题著作中，可以说是达到了一个相当高的水准。我特别关注了其中关于发酵过程优化与放大生产的那几个章节。通常情况下，许多书籍要么只谈理论模型，要么只关注实验室规模的操作，但这本书成功地搭建了从理论模型到工业化生产的完整桥梁。它不仅详细阐述了反应动力学和物质传递的复杂关系，还引入了过程分析技术（PAT）在实时监控中的应用案例，甚至连下游的分离纯化工艺选择，也给出了详尽的决策树和优劣分析。这对于工程背景的读者来说，简直是一本实用的操作指南。更让我印象深刻的是，作者似乎对当前行业的前沿趋势有着敏锐的洞察力，书中穿插讨论了合成生物学在生物制造中的颠覆性潜力，以及AI辅助设计在酶工程中的实践，这些内容确保了这本书在未来几年内依然具有极高的参考价值，而不是很快就被淘汰的“旧闻”。

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**图书评价四** 我是一个非常注重实践操作细节的学习者，对于那些光说不练的理论书籍深感乏味。庆幸的是，这本书在这方面的处理堪称典范。它几乎在每个关键技术点后面，都附带了详实的“实验要点提示”或是“常见问题及解决思路”。举个例子，在讨论酶固定化技术时，它不仅描述了载体的化学性质，还细致地对比了共价键合、吸附法、包埋法的操作条件差异，甚至连缓冲液的pH值对不同固定化效率的影响都做了量化说明。这种“手把手”的教学方式，极大地增强了知识的可操作性。我甚至可以想象，如果我拿着这本书去实验室，基本上可以少走很多弯路。作者的语言风格在这里变得极其严谨和务实，几乎没有空泛的议论，每一句话都紧密围绕着“如何实现”和“如何验证”展开，这对于培养严谨的科学态度是至关重要的。

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**图书评价五** 从文献引用和致谢部分就能看出，这本书的作者团队绝对是扎根于一线研究的专家学者。全书引用的参考文献覆盖了近十年的核心期刊和重要的专利数据库，这保证了书中所有技术描述的权威性和时效性。此外，这本书在学术规范性上做得非常好，无论是术语的使用还是图表的编号，都遵循了国际通行的标准，使得交叉引用和内容检索变得异常方便。它不像某些专业书籍那样，只顾着展示自己的研究成果，而是以一种谦逊、开放的姿态，将知识系统化地呈现出来，旨在构建一个全面的认知框架。我认为，这本书的真正价值不仅在于传授“是什么”和“怎么做”，更在于引导读者思考“为什么是这样”以及“未来还可以如何改进”，它提供了一个坚实的知识地基，让读者能够在此之上进行更高层次的创新与探索，是值得所有相关专业人士案头常备的工具书。

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**图书评价一** 这本书的装帧设计着实引人注目，封面那深邃的蓝色调配上简洁的银色字体，透着一股沉稳而专业的学术气息。我特地去书店摸了摸，纸张的质感非常细腻，印刷油墨的饱和度恰到好处，长时间阅读下来眼睛也不容易疲劳，这对于一本技术性较强的著作来说，无疑是加分项。内页的排版布局也处理得相当人性化，章节标题和正文之间的留白适度，图表和公式的插入位置都经过精心考量，使得复杂的概念在视觉上得以有效分解。尤其值得称赞的是，许多核心实验步骤的插图，线条清晰，标注详尽，即便是初次接触这些领域的读者，也能凭借图示快速建立起感性认识。我甚至注意到，在某些关键原理的推导旁，作者还用小字体备注了一些历史背景或应用实例，这种对细节的关注，让阅读过程不再枯燥，反而充满了探索的乐趣。可以感受到，出版方在书籍的物理呈现上，投入了大量的心思和资源，试图将冰冷的技术知识，以一种尽可能亲和、专业的面貌呈现给读者。这绝对是一本值得收藏，并愿意反复翻阅的实体书。

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