天津科技大学：《生物反应工程》课程教学资源（PPT课件）第一章 绪论 Bioreaction Engineering（主讲：贾士儒）

1. Elementary Knowledge 基础知识 2. Definition of Bioreaction Engineering 定义 3. Objective,Content and Method 学习本课程的 目的、内容与方法 4. The Evolution of Bioreaction Engineering 生物 反应工程学科的形成与展望 5. Illustrate with Examples 举例 6. Summarize 小结 7. Problem 复习题 Chapter 1. Introduction

1. Elementary Knowledge 基础知识 2. Definition of Bioreaction Engineering 定义 3. Objective,Content and Method 学习本课程的 目的、内容与方法 4. The Evolution of Bioreaction Engineering 生物 反应工程学科的形成与展望 5. Illustrate with Examples 举例 6. Summarize 小结 7. Problem 复习题 Chapter 1. Introduction

1. Elementary Knowledge Bioreaction Engineering From Bio-appearance to Bioprocess Design From Bioprocess Design to Systems Biology

1. Elementary Knowledge Bioreaction Engineering From Bio-appearance to Bioprocess Design From Bioprocess Design to Systems Biology

代谢工程是一门涉及利用基因工程的手段对细 胞属性进行改造的工程，根据不同的生物过程和所 需目标，设计方案和引用的方法也不同. 步骤：（1）合成：构建重组菌株以提高细胞特性;（2）分析：对重组 菌株进行分析，特别是对照出发菌株的属性进行分析;（3）设计：设 计代谢工程方案（Nielsen 2001）

代谢工程是一门涉及利用基因工程的手段对细 胞属性进行改造的工程，根据不同的生物过程和所 需目标，设计方案和引用的方法也不同. 步骤：（1）合成：构建重组菌株以提高细胞特性;（2）分析：对重组 菌株进行分析，特别是对照出发菌株的属性进行分析;（3）设计：设 计代谢工程方案（Nielsen 2001）

• “个别的学问 knowledge of individuation” ， 解决怎样做一件事情，技术会随着时代变迁 而变化。 • 具体的技术可以用记述的方法来表现。 Technology

• “个别的学问 knowledge of individuation” ， 解决怎样做一件事情，技术会随着时代变迁 而变化。 • 具体的技术可以用记述的方法来表现。 Technology

• 研究一般化方法的学问，具有超越时代的 持续性和普遍性，内容是抽象的。 • 抽象的方法除表现为数学的使用外，更重 要的是掌握“工程思维”（engineering sense)方法。 • 工程本质上是具有价值取向的主体作用于 客体、主观思维物化为客观实体的一种目 标导向的活动和过程。 Engineering

• 研究一般化方法的学问，具有超越时代的 持续性和普遍性，内容是抽象的。 • 抽象的方法除表现为数学的使用外，更重 要的是掌握“工程思维”（engineering sense)方法。 • 工程本质上是具有价值取向的主体作用于 客体、主观思维物化为客观实体的一种目 标导向的活动和过程。 Engineering

Engineering sense method • Adaptability 生物适应性(或可行性） • Continuity 可持续性 • Fixed quantity of process 过程的量化 • Economy 经济性 • Efficiency 效率 •

Engineering sense method • Adaptability 生物适应性(或可行性） • Continuity 可持续性 • Fixed quantity of process 过程的量化 • Economy 经济性 • Efficiency 效率 •

Bio-appearance生物现象 • 从自然现象说起： 最初原始性的种植方式到现代化农业; 由 无序到计划性.。 • 从我们每一个人，即个体说起： 由上帝创造人类到生命起源的.。 • 从现代化的生物工业生产而言： 由单一需求到协调发展

Bio-appearance生物现象 • 从自然现象说起： 最初原始性的种植方式到现代化农业; 由 无序到计划性.。 • 从我们每一个人，即个体说起： 由上帝创造人类到生命起源的.。 • 从现代化的生物工业生产而言： 由单一需求到协调发展

如何从生物现象中抽象出共性的内容 • 从宏观看 以获得生物量为目的： 生物合成速率≈影响因素（生物体、基质、环境 因素、操作条件等） 以获得目的产物为目的： • 从微观看 转录与转译速率=（基因量、.等) 调控速率=（表达速率、酶活力、.等）

如何从生物现象中抽象出共性的内容 • 从宏观看 以获得生物量为目的： 生物合成速率≈影响因素（生物体、基质、环境 因素、操作条件等） 以获得目的产物为目的： • 从微观看 转录与转译速率=（基因量、.等) 调控速率=（表达速率、酶活力、.等）

2. Definition of Bioreaction Engineering • 生物反应工程是一门以研究生物反应过程 中带有共性的工程技术问题的学科。 • 是以生物学、化学、工程学、计算机与信 息技术等多学科为基础的交叉学科

2. Definition of Bioreaction Engineering • 生物反应工程是一门以研究生物反应过程 中带有共性的工程技术问题的学科。 • 是以生物学、化学、工程学、计算机与信 息技术等多学科为基础的交叉学科

3. Objective,Content and Method Objective——Enhance Productivity： Rate＝product／（time×mass×energy） Example： Enzyme glucose gluconic acid r＝f（pH、temp、Si、P、DO.）

3. Objective,Content and Method Objective——Enhance Productivity： Rate＝product／（time×mass×energy） Example： Enzyme glucose gluconic acid r＝f（pH、temp、Si、P、DO.）