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| 編輯推薦： |
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1. 在编排方式上，不采用逐个叙述单个过程工艺的路线，而采用生物反应工程的数学模型分析方法，将内容展开为生物反应动力学和反应器物理过程两大部分的形式，有利于学生对学科核心概念和基本原理的掌握。 2.对学科基础内容，保持全面和完整，但也突出重点。 3.在基本模型介绍中，力求精简，但也考虑完整性。 4.动力学部分，引进相对较新的代谢通量分析和代谢控制分析的内容，但是考虑到学科性质，在这些内容叙述方法上做到可操作性。 5.对产物生成动力学，引进采用“集总”简化分析法的产物生成过程机制分析，强调这种分析的过程分解和简化的原理。 6.在反应器操作模型部分，根据国外教材的情况，引进了补料操作优化控制的内容。
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| 內容簡介： |
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本书将内容分为生物反应动力学和生物反应器两部分。前者包括均相酶、固定化酶和细胞反应动力学；后者包括生物反应器的操作方式和操作模型、物理过程特性、基本配置与设计、放大研究原理和计算方法。由于这些内容涉及生物反应工程的基本概念和原理，因此作了较全面的叙述。生物反应工程以数学模型法为其研究方法，强调以简化的方法对研究对象作定量分析，为此，本书以此为核心准则作透彻的分析和讨论，注重以工程观点揭示生物反应过程的本质和规律。在动力学部分主要讨论基本动力学概念和规律，在反应器部分着重以物理过程机制分析为基础介绍反应器设计与放大方法。考虑到生物反应工程研究还涉及过程工艺和实验技术，为方便教学，并且出于将本书也可用作发酵工程、细胞培养工程和酶催化反应工程等课程的教学参考书的目的，因此还重点介绍了非水相酶催化、动物细胞培养和微型生物反应器等相对较新的过程技术的基础知识。本书每章附有重点内容提示，配有典型的例题和习题，并提供习题参考答案，以帮助读者对有关知识点的理解和掌握。
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| 關於作者： |
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夏杰，华东理工大学生物工程学院，教授，1999年至今，华东理工大学生物工程学院生物工程系，本科《生物反应工程原理》授课，学时数48。2007年至今，华东理工大学生物工程学院，工程硕士《生物反应器工程》授课，学时数40。2010年至2013年，第二军医大学基础医学部生物技术专业，本科《生物反应器与发酵工程》授课，学时数65。
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| 目錄：
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1绪论11.1生物反应工程概论11.1.1生物反应工程的对象与优化目标11.1.2生物反应工程研究内容31.1.3生物反应工程研究方法41.2生物反应器简介51.2.1反应器类型51.2.2操作方式61.2.3理想生物反应器模型7重点内容提示10习题112酶反应动力学122.1酶催化反应特性122.2Michaelis-Menten动力学132.2.1反应机理与反应速率132.2.2米氏方程的基本特性152.2.3米氏方程参数的测定172.2.4双底物酶反应的简化分析182.2.5可逆酶反应动力学192.3受抑制的酶反应动力学202.3.1竞争性抑制202.3.2非竞争性抑制222.3.3反竞争性抑制242.3.4混合型抑制262.3.5不可逆抑制272.4变构酶反应动力学282.5反应条件对酶反应速率的影响292.5.1pH对酶反应速率的影响292.5.2温度对酶反应速率的影响302.6线性多步酶反应动力学322.6.1代谢控制分析的基本概念322.6.2线性两步酶反应的分析34重点内容提示37习题373固定化酶反应过程动力学403.1固定化酶及其催化特性403.1.1酶的固定化方法403.1.2固定化酶的催化特性与影响因素433.2外扩散对反应速率的限制453.2.1表观反应速率及其控制453.2.2外扩散有效因子的求取463.2.3外扩散对受抑制反应的速率限制493.3内扩散对反应速率的限制503.3.1颗粒内的浓度分布503.3.2内扩散有效因子和表观反应速率543.3.3内扩散对受抑制反应的速率限制593.3.4内扩散对颗粒内pH梯度的影响613.4内外扩散同时存在时的反应速率633.5固定化酶的表观稳定性643.6动力学和传质参数的测定663.6.1本征动力学参数的测定663.6.2传递系数和有效扩散系数的测定68重点内容提示69习题694细胞反应动力学724.1概述724.1.1细胞反应的基本特性724.1.2细胞反应的速率表示734.1.3动力学模型的分类744.2化学计量学744.2.1化学计量方程744.2.2得率系数764.2.3底物消耗的质量衡算794.2.4黑箱计量模型的一般形式804.2.5细胞反应热824.3非结构生长模型834.3.1基本生长过程834.3.2Monod方程844.3.3其他非结构的生长模型874.3.4受抑制的生长模型884.3.5环境因素对生长的影响914.3.6细胞死亡动力学954.4产物生成动力学964.4.1产物生成的非结构模型964.4.2产物生成过程的机制分析994.5结构模型1024.5.1动力学模型的一般结构1024.5.2分室生长模型1044.5.3控制模型1064.5.4形态结构模型1084.5.5重组细胞生长模型1104.6代谢反应的通量分析模型1124.6.1基本概念与方法1124.6.2简单网络的代谢通量分析1144.6.3代谢网络速率模型的一般矩阵形式115重点内容提示118习题1185生物反应器的操作特性1215.1分批操作1215.1.1分批操作的特点1215.1.2分批操作的反应时间1215.1.3反应器有效体积的计算1265.2连续操作1265.2.1连续操作的特点1265.2.2连续操作的酶反应1275.2.3单级CSTR中的连续培养1315.2.4基于单级CSTR的连续培养优化设计1355.3半分批操作1425.3.1半分批操作概论1425.3.2补料分批培养的操作模型1455.4补料分批操作的最优化1525.4.1补料分批操作优化概论1525.4.2优化问题的表示与求解方法1545.4.3细胞生物质生成过程的优化1585.4.4产物生成过程的优化1615.5连续培养过程的动态特性1635.5.1CSTR连续培养的稳定性1635.5.2CSTR连续培养的瞬态响应动力学1655.6反应-分离耦合过程1675.6.1膜透析培养过程1685.6.2萃取发酵过程170重点内容提示171习题1716生物反应器的物理过程特性1746.1流体力学1746.1.1反应介质的流变特性1746.1.2反应器中的流体剪切作用1776.2气液传质过程特性1836.2.1氧传递的基本过程与速率方程1836.2.2氧传递速率的影响因素1866.2.3体积氧传递系数的计算1896.2.4反应器操作时的氧传递过程分析1916.2.5体积氧传递系数的测定1946.3传热过程基本原理1956.3.1反应过程的传热1956.3.2灭菌过程的传热1976.4反应器的混合特性2006.4.1混合的概念2006.4.2宏观混合模型2016.4.3反应器的混合性能分析2056.5生物反应器的放大2106.5.1放大原理与方法2106.5.2基于过程机制分析的放大研究213重点内容提示219习题2197生物反应器的设计2217.1设计要求与内容2217.2通气式机械搅拌反应器2227.2.1反应器结构与操作参数2227.2.2搅拌功率计算2267.2.3放大计算2277.3气流搅拌塔式反应器2297.3.1鼓泡塔反应器2307.3.2气升式反应器2317.4固定床和流化床反应器2347.4.1填充床反应器2357.4.2滴流床反应器2367.4.3流化床反应器2377.5膜生物反应器2387.5.1膜生物反应器概述2387.5.2膜生物反应器的设计2407.6动物细胞培养反应器2417.6.1动物细胞培养反应器概述2417.6.2基于机械搅拌的反应器设计2427.6.3基于气流搅拌的反应器设计2477.6.4中空纤维细胞培养反应器2477.6.5固定化动物细胞培养反应器2487.7植物细胞培养反应器2507.7.1植物细胞培养反应器概述2507.7.2反应器类型251重点内容提示253习题2538生物反应过程技术2558.1非水相酶催化反应过程2558.1.1非水介质与酶的制备方法2558.1.2影响非水相酶催化反应的因素2578.1.3酶的种类及其催化反应过程2618.2动物细胞培养过程2658.2.1动物细胞的种类与特点2658.2.2培养过程的影响因素2668.2.3基本代谢过程特性2688.2.4培养过程的类型2698.3高通量生物反应器技术2708.3.1高通量技术与微型生物反应器2708.3.2微型生物反应器主要类型2718.3.3微流控生物反应器2748.3.4微型生物反应器在缩小-放大研究中的应用278重点内容提示278部分习题参考答案279参考文献282
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| 內容試閱：
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生物反应过程是生物化学产品制造的上游过程，其作用是通过酶催化和细胞反应将底物转化为抗生素、有机酸和重组蛋白质等有价值的目标产物。它还与下游产物分离和纯化过程一起组成整个生物加工过程，由其反应结果决定下游过程的成本和产品质量。生物反应工程学以化学工程学的研究方法，针对不同性质的生物反应，选择不同类型的生物反应器，确定操作方式和最优化操作条件，充分发挥生物催化剂的催化能力，以达到高产、高效和低成本的目的。随着21世纪生物技术产业的不断发展，作为生物过程工程学的一个重要分支，生物反应工程已受到高度重视，其研究领域和内容正在不断拓展。对全国生物工程或生物技术专业而言，生物反应工程课程已开设了将近20多年，与此同时，生物反应工程的知识正在得到不断的更新。因此，本教材的编著意图是在以往教学经验的基础上，根据当前学科发展的状况，既保留现有教学内容，也吸收最新的研究成果，为高质量的教学提供一部适用教材。本书也可作为生物技术从业人员的参考书。本书将内容分为生物反应动力学和生物反应器两部分。前者包括均相酶、固定化酶和细胞反应动力学；后者包括生物反应器的操作方式和操作模型、物理过程特性、基本配置与设计、放大研究原理和计算方法。生物反应工程以数学模型法为其研究方法，强调以简化的方法对研究对象作定量分析，为此，本书以此为核心准则作透彻的分析和讨论，注重以工程观点揭示生物反应过程的本质和规律。在动力学部分主要讨论基本动力学概念和规律，在反应器部分着重以物理过程机制分析为基础介绍反应器设计与放大方法。考虑到生物反应工程研究还涉及过程工艺和实验技术，为方便教学，因此还重点介绍了非水相酶催化、动物细胞培养和微型生物反应器等相对较新的过程技术的基础知识。本书每章附有重点内容提示，配有典型的例题和习题，并提供习题参考答案，以帮助读者理解和掌握有关知识点。对习题求解的步骤和配套的教学课件，可向化学工业出版社教学资源网免费索取。本书在编写中参考了大量的国内外相关教材和研究论文。特别参考了戚以政等《生物反应工程》第一版和第二版、Villadsen《生物反应工程原理（原著第3版）》、van’t Riet等的《Basic Bioreactor Design》等教材，也参考了如参考文献所列的一些其他重要著作和论文。在写作准备过程中，得到化学工业出版社、华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室和生物工程系的同行和教师的支持和关心。特别是严希康教授始终对本书编写表示鼓励，许建和教授在百忙中审阅了本书全稿，提出了许多宝贵的建议并欣然为本书作序。在此一并表示衷心感谢。编著者2019年4月
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