生態(tài)生物化學(xué)工程

內(nèi)容概要

生物化學(xué)工程在生物技術(shù)中占有重要地位，它是連接上游生物技術(shù)與生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的紐帶。本書(shū)作者從生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用的角度出發(fā)，結(jié)合自身的研究經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)當(dāng)前生物化學(xué)工程的主要問(wèn)題，提出了生態(tài)生物化學(xué)工程這一新概念。生態(tài)生物化學(xué)工程是建立在現(xiàn)代生物技術(shù)和工業(yè)生態(tài)學(xué)二者基礎(chǔ)上的新理論體系。本書(shū)依次闡述： 　　生物化學(xué)工程運(yùn)行框架的主要問(wèn)題以及現(xiàn)代生物技術(shù)和工業(yè)生態(tài)學(xué)的最新進(jìn)展； 　　生態(tài)生物化學(xué)工程基本原理和方法； 　　生態(tài)生物化學(xué)工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)原則以及關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)； 　　生態(tài)生物化學(xué)工程的技術(shù)范例。 　　全書(shū)總結(jié)國(guó)內(nèi)外有關(guān)生態(tài)生物化學(xué)工程研究工作實(shí)踐，并提升到理論的高度，試圖為解決當(dāng)前生物技術(shù)發(fā)展中存在的主要問(wèn)題提供一條嶄新的思路，可供生化工程、生物工程、發(fā)酵工程、生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)工程等領(lǐng)域的研究生及其他研究人員閱讀參考。

書(shū)籍目錄

第1章  生物化學(xué)工程回顧與發(fā)展  1.1　生物化學(xué)工程的歷史發(fā)展  1.2  現(xiàn)代生物技術(shù)和工業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展    1.2.1　生物化學(xué)工程與現(xiàn)代生物技術(shù)    1.2.2　生物化學(xué)工程與工業(yè)生態(tài)學(xué)  1.3　生物化學(xué)工程運(yùn)行框架的主要問(wèn)題    1.3.1　原料問(wèn)題    1.3.2　生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化主體技術(shù)問(wèn)題    1.3.3　系統(tǒng)能量和物質(zhì)集成的問(wèn)題  1.4　生態(tài)生物化學(xué)工程的提出與發(fā)展前景  參考文獻(xiàn)第2章  生態(tài)生物化學(xué)工程理論和方法  2.1　分子生物學(xué)工程化研究趨勢(shì)  2.2　生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的生態(tài)觀    2.2.1　工業(yè)的三種發(fā)展模式    2.2.2　生態(tài)工業(yè)  2.3　生態(tài)生物化學(xué)工程理論基礎(chǔ)與方法    2.3.1　工業(yè)生態(tài)學(xué)理論與方法    2.3.2　過(guò)程集成理論與方法    2.3.3　生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)    2.3.4　多尺度理論基礎(chǔ)    2.3.5　生物化學(xué)工程基礎(chǔ)    2.3.6　總結(jié)  2.4　生態(tài)生物化學(xué)工程的指導(dǎo)原則  參考文獻(xiàn)第3章  生態(tài)生物化學(xué)工程研究策略  3.1  原料的轉(zhuǎn)變是生態(tài)生物化學(xué)工程挑戰(zhàn)性課題    3.1.1　生物化學(xué)工程行業(yè)的原料    3.1.2　將纖維素資源作為生物化學(xué)工程原料的難點(diǎn)    3.1.3　循環(huán)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的生物化學(xué)工程行業(yè)    3.1.4　原料的轉(zhuǎn)變是實(shí)現(xiàn)“4R”的必由之路  3.2　原料組分分離理論體系    3.2.1　原料組分分離新理念與生態(tài)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化    3.2.2　原料組分分離新理念與分層多級(jí)利用生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈  3.3　生物反應(yīng)“四傳一反”非線性工程基礎(chǔ)    3.3.1　信息傳遞是生物活性的本質(zhì)    3.3.2  以法向作用力為基礎(chǔ)的動(dòng)量、質(zhì)量、熱量的傳遞特性    3.3.3　生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的非線性特征  3.4　生態(tài)生物化學(xué)工程的過(guò)程集成策略　  3.4.1　過(guò)程集成概述  　3.4.2　突破生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化瓶頸　  3.4.3　生物過(guò)程集成化技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容  參考文獻(xiàn)  第4章  生態(tài)生物化學(xué)工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)  4.1  生態(tài)生物化學(xué)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)概述    4.1.1　生態(tài)生物化學(xué)工程設(shè)計(jì)的層次    4.1.2　生態(tài)生物化學(xué)工程設(shè)計(jì)的技術(shù)路線    4.1.3　生態(tài)生物化學(xué)工程技術(shù)與配套技術(shù)規(guī)劃    4.1.4　生態(tài)生物化學(xué)工程設(shè)計(jì)技術(shù)體系  4.2  生態(tài)生物化學(xué)工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)原則    4.2.1　原料組分分離是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生態(tài)化的前提    4.2.2　研發(fā)清潔、節(jié)能、節(jié)水、耦合新過(guò)程是核心  4.3  生態(tài)生物化學(xué)工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)過(guò)程    4.3.1　生態(tài)生物化學(xué)工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的組織    4.3.2  制定生態(tài)生物化學(xué)工程設(shè)計(jì)戰(zhàn)略及產(chǎn)品改進(jìn)想法  4.4　生態(tài)生化工業(yè)園的規(guī)劃和設(shè)計(jì)    4.4.1　生態(tài)生化工業(yè)理論與實(shí)踐概述    4.4.2　園區(qū)系統(tǒng)框架規(guī)劃與設(shè)計(jì)    4.4.3　生化工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    4.4.4　園區(qū)設(shè)計(jì)的分析與集成方法    4.4.5　生態(tài)生化設(shè)計(jì)    4.4.6　零排放設(shè)計(jì)　……第5章　生態(tài)生物學(xué)化工程的關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)第6章　生態(tài)生物化學(xué)工程的技術(shù)范例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 生物化學(xué)工程回顧與發(fā)展　　1.2 現(xiàn)代生物技術(shù)與工業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展　　1.2.2　生物化學(xué)工程與工業(yè)生態(tài)學(xué)　　隨著社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題Et益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)也逐漸滲透到工業(yè)領(lǐng)域。1989年9月，美國(guó)科普月刊《科學(xué)美國(guó)人》發(fā)表了Robert Frosch和Nicolas Gallopoulos的文章《可持續(xù)工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略》，第一次提出了工業(yè)可以運(yùn)用新的生產(chǎn)方式的觀點(diǎn)，認(rèn)為一個(gè)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，完全可以像一個(gè)生物生態(tài)系統(tǒng)那樣循環(huán)運(yùn)行，即物質(zhì)和能量由“植物一食草動(dòng)物一食肉動(dòng)物一微生物一植物”構(gòu)成生物鏈不斷循環(huán)，并提出了“工業(yè)生態(tài)學(xué)”這一概念?！　≡谶@一理念的基礎(chǔ)上，提出工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本原則是“4R”技術(shù)原則（reduce，reuse，recycle，replace）。減量原則（reduce）是指在輸入端減少進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程中的物質(zhì)和能量流量；再用原則（reuse）是通過(guò)副產(chǎn)品交換和物質(zhì)的分層多級(jí)綜合利用等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)；循環(huán)原則（recycle）主要依靠再資源化轉(zhuǎn)化技術(shù)、過(guò)程物質(zhì)與能量集成技術(shù)；替代原則（replace）要求盡可能應(yīng)用可再生性的資源作為過(guò)程工業(yè)加工的原材料。在“4R”技術(shù)原則基礎(chǔ)上，可形成一系列工業(yè)生態(tài)學(xué)的研究方法，如工業(yè)代謝（面向原材料的研究方法）、清潔生產(chǎn)的多尺度（面向反應(yīng)過(guò)程的研究方法）、生命周期評(píng)價(jià)（面向產(chǎn)品的研究方法）、系統(tǒng)能量和物質(zhì)集成（面向全過(guò)程的研究方法）、生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)（面向區(qū)域工業(yè)系統(tǒng)的研究方法）等?！　∩鲜鲅芯糠椒ㄒ舱巧锘瘜W(xué)工程的研究者們所努力追求的目標(biāo)。生物化學(xué)工程源于生物界和工業(yè)界，應(yīng)該最能理解生態(tài)學(xué)和產(chǎn)業(yè)化，工業(yè)生態(tài)學(xué)的提出又為生物化學(xué)工程的生態(tài)化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)，生態(tài)化和產(chǎn)業(yè)化的結(jié)合必將推動(dòng)生物化學(xué)工程發(fā)展到新階段。從這個(gè)意義上說(shuō)，傳統(tǒng)的生物化學(xué)工程的學(xué)科范疇已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)發(fā)展的需要，急需新的理論指導(dǎo)。在綜合了現(xiàn)代生物技術(shù)和工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本理論的基礎(chǔ)上，筆者提出了生態(tài)生物化學(xué)工程的新理念。

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