内容简介
《发酵工程》是一本系统介绍发酵工程基础理论和技术的教材,它以发酵工程为主线,紧密联系生产实践,突出了系统性、前沿性、科学性和实践性等特色。
《发酵工程》四篇共分33章,分别为发酵反应过程原理篇、产物分离和纯化过程篇、发酵工程生产设备篇、典型发酵工程过程篇,内容主要包括菌种的选育、微生物代谢调节、发酵工艺控制、产物分离和纯化、发酵生产设备、典型发酵工程过程等。参与编写者在教学与生产实践上均有较为丰富的经验。
通过《发酵工程》的学习,可使学生全面掌握发酵工程的原理与应用,熟悉现代发酵工业的发展方向,为学生今后从事与发酵工业相关的生产、研究和开发打下良好的理论与技术基础。
《发酵工程》既可作为高校生物工程、生物技术、生物化工、发酵工程、生物制药、食品科学与工程及环境工程等专业本科生、研究生的教材或教学参考书,又可作为相关企业技术人员的培训教材,对从事医药、食品、酶制剂、有机酸、溶剂等微生物发酵生产领域的生产、管理、研究和开发的科技人员也有一定的参考价值。全书由杨生玉和张建新统稿。
内页插图
目录
前言
第1章 概论
1.1 发酵工程的发展简史
1.1.1 传统生物技术的追溯
1.1.2 发酵技术发展的第一转折时期
1.1.3 发酵技术发展的第二转折时期
1.1.4 发酵技术发展的第三转折时期
1.1.5 发酵技术发展的第四转折时期
1.2 发酵工业的特征
1.3 发酵工业的应用范畴
1.3.1 微生物菌体发酵
1.3.2 微生物酶发酵
1.3.3 微生物代谢产物发酵
1.3.4 微生物转化发酵
1.3.5 现代生物技术的生物细胞发酵
1.3.6 微生物处理废水
1.3.7 其他
1.4 发酵工程在生物工程中的位置
1.5 现代发酵工程的意义和展望
本章小结
复习题
主要参考文献
第一篇 发酵反应过程原理篇
第2章 菌种的来源
2.1 生物物质产生菌的筛选
2.1.1 生物活性物质的主要来源
2.1.2 标本的采集
2.1.3 样本的预处理
2.2 菌种的分离
2.2.1 集菌培养
2.2.2 纯化分离
2.2.3 纯培养的验证
2.3 工业微生物分离的注意事项
本章小结
复习题
主要参考文献
第3章 菌种的选育及保藏
3.1 自然选育
3.1.1 自然变异的产生
3.1.2 自然选育的方法
3.2 诱变育种
3.2.1 诱变育种的原理及诱变剂
3.2.2 诱变育种的步骤
3.2.3 影响诱变效果的主要因素
3.3 杂交育种
3.3.1 准性生殖
3.3.2 接合
3.3.3 原生质体融合
3.4 代谢控制育种
3.5 基因工程育种
3.5.1 目的基因的获得
3.5.2 载体的选择与准备
3.5.3 基因与载体的连接
3.5.4 外源基因的导入
3.5.5 重组体的筛选和产物的表达
3.6 微生物菌种的保藏与复壮
3.6.1 菌种保藏
3.6.2 菌种的复壮
3.6.3 菌种保藏机构和分工
本章小结
复习题
……
第4章 微生物代谢调节
第5章 发酵工业培养基的设计
第6章 发酵灭菌与空气的净化
第7章 种子扩大培养
第8章 发酵工艺控制
第9章 发酵过程的检测与自控
第10章 发酵染菌及其防治
第11章 发酵动力学
第12章 发酵过程经济学
第13章 现代生物技术在发酵工业中的应用
第二篇 产物分离和纯化过程篇
第三篇 发酵工程生产设备篇
第四篇 典型发酵工程过程篇
前言/序言
发酵工程是生物技术的支撑学科,是连接生物技术上下游过程的重要枢纽,是生物技术产业化的主要途径和关键。它作为最早的微生物学研究领域,在过去的几百年里为人类的生存、生活、社会的发展做出了重大的贡献,并且在当今国民经济和人民生活各方面仍在发挥着越来越大的作用。尤其是现代发酵工程,广泛应用基因工程、细胞工程、酶工程和生化反应工程等新技术,形成了21世纪最重要的生物工程支柱产业。为人类解决所面临的能源短缺、环境污染、疾病控制等重大难题提供全新的思路和途径,在人类可持续性发展的进程中,正显示着其巨大的优势。
发酵工程是当前具发展潜力的重要理论与应用学科之一,为适应经济和社会发展需要,很多高校设有生物工程及生物技术或与之相关的本科专业,而发酵工程则是这些专业所开设的重要骨干课程。同时越来越多的相关专业,甚至一些文科及管理学科专业也相继设置发酵工程课程。基于这种需求和意愿,我们多所院校在科学出版社的大力支持下,编写了这本发酵工程教材。本书是一本系统介绍发酵工程基础理论和技术的教材,它以发酵工程为主线,紧密联系生产实践,通过本书的学习,使学生全面掌握发酵工程的原理与应用,熟悉现代发酵工业的发展方向,为学生今后从事与发酵工业相关的生产、研究和开发打下良好的理论与技术基础。
本书共33章,编写分工是:第1、3、5(1~2节)章由杨生玉编写,第2、4章由师会勤编写,第5(3~5节)、11、12、32章由刘宇鹏编写,第6、10、13章由张建新编写,第7、8章由马歌丽编写,第9、24章由胡晓冰编写,第14、17、18、19、27、29章由常景玲编写,第15、25、26章由张克胜编写,第16、20、21、22、23章由张浩玉编写,第28、30、31、33章由常慧萍编写,全书由杨生玉和张建新统稿。本书既可作为高等院校生物工程、生物技术、生物化工、发酵工程、生物制药、食品科学与工程及环境工程等专业本科生、研究生的教材或教学参考书,又可作为相关企业技术工人的培训教材,对从事医药、食品、酶制剂、有机酸、溶剂等微生物发酵生产领域的生产、管理、研究和开发的科技人员也有一定的参考价值。
本书编者在教学与生产实践上都有较为丰富的经验,在编写过程中,力求简明扼要、易教易学、图文并茂、版式活泼,并突出以下特色。①系统性:本书将理论与实践相结合,力求使读者对发酵工程技术有一个概括性的掌握和了解,能够便捷的利用本书知识开展相关工作。②前沿性:在本书的编写过程中,我们参考了近几年来工业微生物及发酵工程在各个领域中应用的新文献和科研成果,并将新理论、新技术、新方法融为一体,力求反映该学科的新发展动态。③科学性:本书按照学习规律,循序渐进,对发酵工程技术都进行了深入浅出、简明扼要的介绍。④实践性:本书技术可靠,与实践结合紧密,适用于教学、生产和科研。
《古城谜踪:失落的工匠技艺》 简介 本书带领读者深入探寻一座沉寂在历史烟尘之下的古城——“望京城”。望京城,一个在正史中几乎销声匿迹的名字,却在民间传说中留下无数关于其辉煌工艺与神秘衰落的低语。我们的故事,从现代考古学家李维和历史文献修复师林溪的偶然合作开始。他们共同的目标,是揭开望京城失传已久的“榫卯铸魂”技艺的秘密,并追溯这座城市在一夜之间销声匿迹的真正原因。 第一章:尘封的卷轴与初现的线索 故事的开端,聚焦于一卷在古城遗址深处地下密室中发现的残破羊皮卷轴。羊皮卷轴上记载的文字晦涩难懂,并非当时通用的官方语言,而是一种融合了早期图画符号与复杂数学模型的“工匠秘语”。李维,一位以严谨著称的考古学家,最初认为这只是一份关于建筑结构的图纸。然而,林溪凭借其在古代文字和符号学上的深厚造诣,很快指出,这卷轴描述的远不止于简单的建造,它指向一种将金属冶炼与木材结构完美结合的、近乎炼金术的工艺——“榫卯铸魂”。 望京城的鼎盛时期,被推测为距今约八百年前的“光曜之世”。传说中,望京城的城墙和宫殿,其结构之精妙,任凭烈火焚烧、洪水冲刷,亦能保持完好。这些建筑并非简单地用砖石堆砌,而是由特制的“铁木合金”构筑而成,这种材料的配方和制作流程,正是“榫卯铸魂”的核心。 第二章:望京城的社会结构与工匠阶层 为了理解这项技术,李维和林溪必须潜入望京城的社会肌理。他们发现,望京城并非由传统的帝王统治,而是一个由顶尖工匠家族构成的“技师议会”所治理的城邦。工匠们被划分为不同的等级:“铸火者”(金属冶炼)、“木心师”(木材处理与结构设计)和“纹章匠”(最后的组装与赋形)。 书中细致描绘了这些工匠的日常生活与严苛的学徒制度。他们居住在城内特定的“匠坊区”,生活与外界隔绝,严格遵循着一套被称为《原力准则》的道德与技术规范。任何试图泄露核心技术给外人或用于战争目的的工匠,都会被施以极刑——“熔炉放逐”。这种极端的保密性,是理解望京城技术为何失传的关键。 李维通过挖掘大量的陶罐铭文和工匠墓葬,重构了“木心师”如何通过特殊的浸泡液和热处理,改变木材的分子结构,使其具备近乎钢铁的强度和韧性。而“铸火者”则掌握了一种独特的低温合金技术,能使熔融的金属像水银般流动,精确地渗入榫卯的每一个细微缝隙中,最终达成“铸魂”——金属与木材的有机融合。 第三章:禁忌的实验与“天谴”之谜 随着研究深入,两人发现羊皮卷轴的后半部分记载了一系列危险的实验记录,这些记录的笔迹明显比前半部分更加仓促和惊恐。这些实验的目的,似乎是想超越传统的“榫卯铸魂”,追求一种更宏大、更具侵略性的目标——“永恒之构”。 记载显示,当时的技师议会内部出现了严重的分歧。一部分人(以一位被称为“无光者”的领袖为代表)主张利用技术力量,掌控自然元素,试图“锁住”风雨雷电,使望京城真正达到不朽。另一部分人则坚持技术应服务于人居与和谐,反对这种僭越自然的行为。 关键的转折点发生在一次代号为“擎天柱”的试验中。根据残存的熔渣分析和地质报告,那次试验产生了巨大的能量释放。李维的现代地质勘探显示,望京城地下的地壳结构在那个时期曾遭受过一次剧烈的冲击波影响。这本书大胆推测,望京城的突然衰落并非外敌入侵或瘟疫所致,而是其自身对技术边界的过度探索,引发了一场“技术性天灾”。 第四章:现代的困境与工艺的回归 在解密的过程中,李维和林溪也面临着来自当代势力的威胁。一家国际垄断性工程集团——“恒基集团”,其背后的目的并非是为了研究历史,而是为了窃取“榫卯铸魂”的技术,应用于他们正在秘密开发的超耐久太空建筑项目。恒基集团派出的特工,试图利用现代技术手段,包括高强度声波干扰和定向爆破,来重现当年的破坏场景,逼迫李维和林溪交出完整的技术蓝图。 在与恒基集团的周旋和斗智斗勇中,林溪成功地解读出了卷轴最后几行被特意用特殊矿物墨水覆盖的文字:“体不朽,心归寂;力无穷,城自毁。” 这句话揭示了“榫卯铸魂”的真正哲学:技术的力量必须与使用者的道德约束相匹配,否则,技术本身就会成为毁灭的工具。 最终,李维和林溪没有将全部技术公之于众,而是选择性地公开了望京城中关于可持续建筑和抗震结构的原理,并将核心的“合金配方”和“能量转化模型”重新封存于一个模仿古城密室的保险库中,以警示后人。 尾声:回响 《古城谜踪:失落的工匠技艺》不仅仅是一部考古探秘小说,更是一部关于技术伦理、文化传承与人类局限性的深刻探讨。它带领读者穿越历史的迷雾,去审视人类文明在面对强大技术力量时,如何保持清醒的头脑,以及那些被尘封的古老智慧,对现代社会依然具有的警示意义。望京城的故事结束了,但关于“如何平衡进步与敬畏”的讨论,才刚刚开始。