內容簡介
《發酵工程》是一本係統介紹發酵工程基礎理論和技術的教材,它以發酵工程為主綫,緊密聯係生産實踐,突齣瞭係統性、前沿性、科學性和實踐性等特色。
《發酵工程》四篇共分33章,分彆為發酵反應過程原理篇、産物分離和純化過程篇、發酵工程生産設備篇、典型發酵工程過程篇,內容主要包括菌種的選育、微生物代謝調節、發酵工藝控製、産物分離和純化、發酵生産設備、典型發酵工程過程等。參與編寫者在教學與生産實踐上均有較為豐富的經驗。
通過《發酵工程》的學習,可使學生全麵掌握發酵工程的原理與應用,熟悉現代發酵工業的發展方嚮,為學生今後從事與發酵工業相關的生産、研究和開發打下良好的理論與技術基礎。
《發酵工程》既可作為高校生物工程、生物技術、生物化工、發酵工程、生物製藥、食品科學與工程及環境工程等專業本科生、研究生的教材或教學參考書,又可作為相關企業技術人員的培訓教材,對從事醫藥、食品、酶製劑、有機酸、溶劑等微生物發酵生産領域的生産、管理、研究和開發的科技人員也有一定的參考價值。全書由楊生玉和張建新統稿。
內頁插圖
目錄
前言
第1章 概論
1.1 發酵工程的發展簡史
1.1.1 傳統生物技術的追溯
1.1.2 發酵技術發展的第一轉摺時期
1.1.3 發酵技術發展的第二轉摺時期
1.1.4 發酵技術發展的第三轉摺時期
1.1.5 發酵技術發展的第四轉摺時期
1.2 發酵工業的特徵
1.3 發酵工業的應用範疇
1.3.1 微生物菌體發酵
1.3.2 微生物酶發酵
1.3.3 微生物代謝産物發酵
1.3.4 微生物轉化發酵
1.3.5 現代生物技術的生物細胞發酵
1.3.6 微生物處理廢水
1.3.7 其他
1.4 發酵工程在生物工程中的位置
1.5 現代發酵工程的意義和展望
本章小結
復習題
主要參考文獻
第一篇 發酵反應過程原理篇
第2章 菌種的來源
2.1 生物物質産生菌的篩選
2.1.1 生物活性物質的主要來源
2.1.2 標本的采集
2.1.3 樣本的預處理
2.2 菌種的分離
2.2.1 集菌培養
2.2.2 純化分離
2.2.3 純培養的驗證
2.3 工業微生物分離的注意事項
本章小結
復習題
主要參考文獻
第3章 菌種的選育及保藏
3.1 自然選育
3.1.1 自然變異的産生
3.1.2 自然選育的方法
3.2 誘變育種
3.2.1 誘變育種的原理及誘變劑
3.2.2 誘變育種的步驟
3.2.3 影響誘變效果的主要因素
3.3 雜交育種
3.3.1 準性生殖
3.3.2 接閤
3.3.3 原生質體融閤
3.4 代謝控製育種
3.5 基因工程育種
3.5.1 目的基因的獲得
3.5.2 載體的選擇與準備
3.5.3 基因與載體的連接
3.5.4 外源基因的導入
3.5.5 重組體的篩選和産物的錶達
3.6 微生物菌種的保藏與復壯
3.6.1 菌種保藏
3.6.2 菌種的復壯
3.6.3 菌種保藏機構和分工
本章小結
復習題
……
第4章 微生物代謝調節
第5章 發酵工業培養基的設計
第6章 發酵滅菌與空氣的淨化
第7章 種子擴大培養
第8章 發酵工藝控製
第9章 發酵過程的檢測與自控
第10章 發酵染菌及其防治
第11章 發酵動力學
第12章 發酵過程經濟學
第13章 現代生物技術在發酵工業中的應用
第二篇 産物分離和純化過程篇
第三篇 發酵工程生産設備篇
第四篇 典型發酵工程過程篇
前言/序言
發酵工程是生物技術的支撐學科,是連接生物技術上下遊過程的重要樞紐,是生物技術産業化的主要途徑和關鍵。它作為最早的微生物學研究領域,在過去的幾百年裏為人類的生存、生活、社會的發展做齣瞭重大的貢獻,並且在當今國民經濟和人民生活各方麵仍在發揮著越來越大的作用。尤其是現代發酵工程,廣泛應用基因工程、細胞工程、酶工程和生化反應工程等新技術,形成瞭21世紀最重要的生物工程支柱産業。為人類解決所麵臨的能源短缺、環境汙染、疾病控製等重大難題提供全新的思路和途徑,在人類可持續性發展的進程中,正顯示著其巨大的優勢。
發酵工程是當前具發展潛力的重要理論與應用學科之一,為適應經濟和社會發展需要,很多高校設有生物工程及生物技術或與之相關的本科專業,而發酵工程則是這些專業所開設的重要骨乾課程。同時越來越多的相關專業,甚至一些文科及管理學科專業也相繼設置發酵工程課程。基於這種需求和意願,我們多所院校在科學齣版社的大力支持下,編寫瞭這本發酵工程教材。本書是一本係統介紹發酵工程基礎理論和技術的教材,它以發酵工程為主綫,緊密聯係生産實踐,通過本書的學習,使學生全麵掌握發酵工程的原理與應用,熟悉現代發酵工業的發展方嚮,為學生今後從事與發酵工業相關的生産、研究和開發打下良好的理論與技術基礎。
本書共33章,編寫分工是:第1、3、5(1~2節)章由楊生玉編寫,第2、4章由師會勤編寫,第5(3~5節)、11、12、32章由劉宇鵬編寫,第6、10、13章由張建新編寫,第7、8章由馬歌麗編寫,第9、24章由鬍曉冰編寫,第14、17、18、19、27、29章由常景玲編寫,第15、25、26章由張剋勝編寫,第16、20、21、22、23章由張浩玉編寫,第28、30、31、33章由常慧萍編寫,全書由楊生玉和張建新統稿。本書既可作為高等院校生物工程、生物技術、生物化工、發酵工程、生物製藥、食品科學與工程及環境工程等專業本科生、研究生的教材或教學參考書,又可作為相關企業技術工人的培訓教材,對從事醫藥、食品、酶製劑、有機酸、溶劑等微生物發酵生産領域的生産、管理、研究和開發的科技人員也有一定的參考價值。
本書編者在教學與生産實踐上都有較為豐富的經驗,在編寫過程中,力求簡明扼要、易教易學、圖文並茂、版式活潑,並突齣以下特色。①係統性:本書將理論與實踐相結閤,力求使讀者對發酵工程技術有一個概括性的掌握和瞭解,能夠便捷的利用本書知識開展相關工作。②前沿性:在本書的編寫過程中,我們參考瞭近幾年來工業微生物及發酵工程在各個領域中應用的新文獻和科研成果,並將新理論、新技術、新方法融為一體,力求反映該學科的新發展動態。③科學性:本書按照學習規律,循序漸進,對發酵工程技術都進行瞭深入淺齣、簡明扼要的介紹。④實踐性:本書技術可靠,與實踐結閤緊密,適用於教學、生産和科研。
《古城謎蹤:失落的工匠技藝》 簡介 本書帶領讀者深入探尋一座沉寂在曆史煙塵之下的古城——“望京城”。望京城,一個在正史中幾乎銷聲匿跡的名字,卻在民間傳說中留下無數關於其輝煌工藝與神秘衰落的低語。我們的故事,從現代考古學傢李維和曆史文獻修復師林溪的偶然閤作開始。他們共同的目標,是揭開望京城失傳已久的“榫卯鑄魂”技藝的秘密,並追溯這座城市在一夜之間銷聲匿跡的真正原因。 第一章:塵封的捲軸與初現的綫索 故事的開端,聚焦於一捲在古城遺址深處地下密室中發現的殘破羊皮捲軸。羊皮捲軸上記載的文字晦澀難懂,並非當時通用的官方語言,而是一種融閤瞭早期圖畫符號與復雜數學模型的“工匠秘語”。李維,一位以嚴謹著稱的考古學傢,最初認為這隻是一份關於建築結構的圖紙。然而,林溪憑藉其在古代文字和符號學上的深厚造詣,很快指齣,這捲軸描述的遠不止於簡單的建造,它指嚮一種將金屬冶煉與木材結構完美結閤的、近乎煉金術的工藝——“榫卯鑄魂”。 望京城的鼎盛時期,被推測為距今約八百年前的“光曜之世”。傳說中,望京城的城牆和宮殿,其結構之精妙,任憑烈火焚燒、洪水衝刷,亦能保持完好。這些建築並非簡單地用磚石堆砌,而是由特製的“鐵木閤金”構築而成,這種材料的配方和製作流程,正是“榫卯鑄魂”的核心。 第二章:望京城的社會結構與工匠階層 為瞭理解這項技術,李維和林溪必須潛入望京城的社會肌理。他們發現,望京城並非由傳統的帝王統治,而是一個由頂尖工匠傢族構成的“技師議會”所治理的城邦。工匠們被劃分為不同的等級:“鑄火者”(金屬冶煉)、“木心師”(木材處理與結構設計)和“紋章匠”(最後的組裝與賦形)。 書中細緻描繪瞭這些工匠的日常生活與嚴苛的學徒製度。他們居住在城內特定的“匠坊區”,生活與外界隔絕,嚴格遵循著一套被稱為《原力準則》的道德與技術規範。任何試圖泄露核心技術給外人或用於戰爭目的的工匠,都會被施以極刑——“熔爐放逐”。這種極端的保密性,是理解望京城技術為何失傳的關鍵。 李維通過挖掘大量的陶罐銘文和工匠墓葬,重構瞭“木心師”如何通過特殊的浸泡液和熱處理,改變木材的分子結構,使其具備近乎鋼鐵的強度和韌性。而“鑄火者”則掌握瞭一種獨特的低溫閤金技術,能使熔融的金屬像水銀般流動,精確地滲入榫卯的每一個細微縫隙中,最終達成“鑄魂”——金屬與木材的有機融閤。 第三章:禁忌的實驗與“天譴”之謎 隨著研究深入,兩人發現羊皮捲軸的後半部分記載瞭一係列危險的實驗記錄,這些記錄的筆跡明顯比前半部分更加倉促和驚恐。這些實驗的目的,似乎是想超越傳統的“榫卯鑄魂”,追求一種更宏大、更具侵略性的目標——“永恒之構”。 記載顯示,當時的技師議會內部齣現瞭嚴重的分歧。一部分人(以一位被稱為“無光者”的領袖為代錶)主張利用技術力量,掌控自然元素,試圖“鎖住”風雨雷電,使望京城真正達到不朽。另一部分人則堅持技術應服務於人居與和諧,反對這種僭越自然的行為。 關鍵的轉摺點發生在一次代號為“擎天柱”的試驗中。根據殘存的熔渣分析和地質報告,那次試驗産生瞭巨大的能量釋放。李維的現代地質勘探顯示,望京城地下的地殼結構在那個時期曾遭受過一次劇烈的衝擊波影響。這本書大膽推測,望京城的突然衰落並非外敵入侵或瘟疫所緻,而是其自身對技術邊界的過度探索,引發瞭一場“技術性天災”。 第四章:現代的睏境與工藝的迴歸 在解密的過程中,李維和林溪也麵臨著來自當代勢力的威脅。一傢國際壟斷性工程集團——“恒基集團”,其背後的目的並非是為瞭研究曆史,而是為瞭竊取“榫卯鑄魂”的技術,應用於他們正在秘密開發的超耐久太空建築項目。恒基集團派齣的特工,試圖利用現代技術手段,包括高強度聲波乾擾和定嚮爆破,來重現當年的破壞場景,逼迫李維和林溪交齣完整的技術藍圖。 在與恒基集團的周鏇和鬥智鬥勇中,林溪成功地解讀齣瞭捲軸最後幾行被特意用特殊礦物墨水覆蓋的文字:“體不朽,心歸寂;力無窮,城自毀。” 這句話揭示瞭“榫卯鑄魂”的真正哲學:技術的力量必須與使用者的道德約束相匹配,否則,技術本身就會成為毀滅的工具。 最終,李維和林溪沒有將全部技術公之於眾,而是選擇性地公開瞭望京城中關於可持續建築和抗震結構的原理,並將核心的“閤金配方”和“能量轉化模型”重新封存於一個模仿古城密室的保險庫中,以警示後人。 尾聲:迴響 《古城謎蹤:失落的工匠技藝》不僅僅是一部考古探秘小說,更是一部關於技術倫理、文化傳承與人類局限性的深刻探討。它帶領讀者穿越曆史的迷霧,去審視人類文明在麵對強大技術力量時,如何保持清醒的頭腦,以及那些被塵封的古老智慧,對現代社會依然具有的警示意義。望京城的故事結束瞭,但關於“如何平衡進步與敬畏”的討論,纔剛剛開始。