全 文 :!11 , ,¡q^NQÎ*。 [42]。 Ð-QÎ*, Ihö÷Uìh2N , : ¿Ðê.tb)*
"!
2
#
2013
$
3
%
&
(
)
*
+
ChineseJournalofBioprocessEngineering
Vol.11No.2
Mar.2013
doi:10.3969/j.issn.1672-3678.2013.02.002
!"#$
:2013-02-03
¯°±²
:
yzu°(S:;LMÈ
(973
È
)(2013CB733600)
%&(
:
æç
(1964—),
/
,
èåéê4
,
ëì
,
{y)+í
,
:;<=
:
&\)i)B&?C
,Email:twtan@mail.buct.edu.cn
)*+,-./³´gfµ¶«2345
/01
,
234
(
-.5678 -.9&:6;<=>?
,
-.
100029)
9
:
:
GH%&()*+JKLMN9OPQ,RS-.T0123
,
U
“
VWXYZ[TMN\]@^
”、
“
&()MN)_/`abcd()efIg
”、“
&()MNhfiPj
”
k
3
lPQ#$%m7&()
*+MN9O,!"E1/L7no,pq
,
rsU
“
()@tuZef
”、“
()efMN)_/`avw/x
y
”、“
()MNzf
”、“
()MN{|}~
”
kPQ%&()*+LMN9ORSPQ,P
。
;<=
:
&()*+
;
MN9O
;
MNhf
>?@AB
:TQ033
CDEFG
:A
CHIB
:1672-3678(2013)02-0006-08
Recentadvancesandfuturetrendsinprocess
scienceofindustrialbiotechnology
TANTianwei,QINPeiyong
(BeijingKeyLaboratoryofBioprocess,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China)
Abstract:RecentadvancesinprocessscienceofindustrialbiotechnologyinChinaandpotentialresearch
focuswerereviewed.ThemainrecentadvancesandcurentstatusofbioprocessscienceinChina,
includingquorumsensingandprincipleofbioprocessscaleup,massandenergytransferintheprocessof
biotransformation,andnovelstrategiesofbioprocessoptimizationwerediscussed.Futuretrendsin
bioprocesssciencewerealsodiscussed.Thefuturetrendsincludehigheficiencytransformationof
biomass,coordinationofmassandenergybalance,bioprocessintensification,andsystemintegration.
Keywords:industrialbiotechnology;processscience;processoptimization
{yD)B&?Cvy
,
L÷rî
1500
Ø
m3,
ÜÖ¬!b
。2011
$)B&?Cqò¾
16
ØÎ
,
©Å
《
yz{|#>}~?CLM
(2006~2020)》
du°LM²D?Cb
。
Éym)B&?C×ØïÅbüª
ø
,
ûü
ÚðS
Xñ)B&*+Neóv
、
¬ª:icÇk
Èp^,
67&-*\Î:n
、
Qòóa®¯
。
)B&*+NcǬª©ª£sÉy&?
CqBLMNÛòó
。
*+)+>}
(ProcessScience)
®¯NUVD
Éy&?CqB\N%
。
ôõÉy>?LM
pöNÑp÷
,
)B&*+NLMD`ø
、
OP
、
ù±øNuv>?<=
。
ß
,
>?
G-S
2007
$~
2013
$ø
2
Ú
“
yzu°(
S:;LMÈ
(973
È
)”,
R)B&?CN
*+>}®¯Ð{:;
。
úûüýÁ$yÃ
·*+>}:;NÛÐMiÁÀNLM
。
1
Q·;p01«Q¸
/¹º
1.1
»¼½Z¾«¿){À
1.1.1
LÕþ4N ?Æ6
ÿv}!Ðk¯Bm:;þrÎT
¸L¡
VC)BPL÷*+{v4ÏmÒ
ÕÎT
,
"#
1
³Z
。
(
Ãèq$%&
)
ï|({½¾v
(
[v(
)
çP{
|AH
,
ÏÐv&|
;
vq)
,
*óÃ{|
-
,
ÏÐ&|iq
;
Ù+,-à
(ROS)
¨L
,
Ô.¢Ýv
B.megaterium
N2b-/0
12
,
¼&ìçQ
267
3
,
qìçQ
465
3
[1]。
?
1 Vc
2Á³´>ÂÃÄÅ>/ÆBÇÈ«ÉÊ%Ë
Fig.1 Celularsignaltransductionandsynergism
duringmixedfermentation
1.1.2
þrÎTÓ¤T
þrÎT ?cÇN^ÄD¢4/p
þ ?&56¶
,
+ùѪµI4&501
Nc
。
ÿv}!Ðk¯BkÈ
2
þrÎ
T ?Æ6cÇ~
2
Ú-&Ó-h¾(A
,
àj
RYZAÓ78NCªF&&îcÇ
[2],
"#
2
³Z
。
àj
2
Iv9
(
i
ER
~
EG)。ER
st:;<=Ó-~
3OC6HSL
?GHNCªcÇ
,
¤£
EG
þr
。EG
{
st>?=Ó-(A~
C4 HSL
?GHNC
ªcÇ
,
¤£
ER
þr
。
(SÓ¤þr{N
?GH
AHL
iþ&TN(A
,
ÐbPÐ{(A
@LGkÈ
[3]。
l¦ªAB
2007
$!¿Cyõ
DÆ ) + Þ G 4 E
(InternationalGeneticaly
EngineeredMachineCompetition,iGEM)
F
。
?
2 2
ÌÍÎL/¿)ÃLÏ+,+Ð[¢
«Ñ{À/¯ÒÓÔ
Fig.2 Constructionofartificialecosystemandtheir
interactionsbetweentwobacteria
1.2
)*+,³´Õ·ÇÖ³´«×ØÙ
1.2.1
?C.H
Ìv}+GHjIJfKTGN.
H
,
8Ä.pL
OHªPË
(PIV)
~Q·<[K
a?C:;IJfKTG
ÃNRµÙj=R]e)
[4-5],¨
MS}y&
rc{
O2NÆT,:;。àjN
(LPIV)
?C
、
UVWG.H
,
ÄS:
;IJf&KTGNRµ
、
RrC
、
SG
a{
[6]。
:;X/R } S¿&IJKT
GÃSGõN"#
,
Ù@ÄQË&Þ:;Æ
Um1àêYS{NR],
。
ÄN
(FPIV)
<_G-ì} S
、
S
、
} S
IJZÃS&[R
,
:;S&Ë/
、
S&[R]
U
、
S&[R]Uîõ:p\O4/
、
:N
c
[7]。
1.2.2
e)~eÈ].H?C
Ìv}+GÄÈ]Rr} ^õ2_
(CFD DEM)
6C
,
e:;}SIJrcN_
`*+
,
hA\N5abZ}r\ONc]*
+
,
de~Ja}r-mKTG{Nc]
T
,
ÿbZ\ON.]hi*] ¡
,
~Ja&\rcNkÈçPAf5a
[8-9]。
7
!
2
# æça
:
)B&?CN*+>}:;fgiLM
ÿv}hj.k¯Bj=eS}¿
&iUjiXfYR&KTGøRr}
,]î{,kN¿\lîÈ]Rr}
(CFD)
e)
,
Ù@ÄyV/BG
(MUSIG)
e)de
UVWG{
;
j=XfYR&KTG
m^i}\rn\opç&ï*+N
3D
lî S }¿&R
CFD
e)
[10];
l)^R:
;&y&*+N&5^ÄstuN}C~T
ÄÒò
。
Ìv}hqr8ÄÈ]Rr} þr.s
e)
(CFD PBM)
6C
,
UÙ~Vt{¢
¹
CFD
uvÃ
,
UeÜLÕRwÃNUv
G
[11]。
le)xySrz/~hp{R
UÙ~Vt{N"#
,
¼le)|ÄS
·}v./+\N&\rc
。
1.3
+ÙÚ¾³´ÛÜÝÞ~ß
~A)v}{k¯B)KTGR
µ,:;p¢,:;&æC
,
mX
}~,¡+
50L
¹
150t
\ÓXfK
TGNL÷°óv
[12-13]。
è*R)KTGN
Rµ,:;
,
æCÑ·}N+\RSL÷SR
+,N"#
,
稤£
\=¢¯/
(OUR)
NÓ¤ºP
,
ªFý,¡
\Ów)
W
,
Åm
150t
)B&qeXfL÷ö
L÷§}çQ
10%
N23ªÎ
。
t´:;
L÷óv*+
[14],
L¡
(RQ)
pq
ѪN&
,
,¡çQqì
10%
höNÎ
,
½ªL÷e+
50L
¹
300m3
N
°óv
。
l¦ªB
2011
$yz>?ÐP
aF
。
úûk¯Bj=(SÊ¢K~È]
Rr}NðàL÷*+^\póv.H?C
[15]。
mR÷~NðàL÷q^
,
jÅ÷~F
&¢ª«{Ûࢪ«Ê^
¤£·}
,
è*¤£F&L÷*+NR(Ë/Ùæ
CÈ]Rr}N<_KñàÆT
,
+ù¼à¢
ª« S(nê.
,
,¡L÷KTGkÈp°ó
v
。
lªB
2010
${yßà~\})BÒF
?CLÔbaF
。
1.4
)*+,³´,Ö6àáÇâc+,}Ù
7ã
1.4.1
&
/
\}_Y¶kÈ
úûk¯BhF&L÷¹N
L
:
(Lasparticacid,ASP)
éâ
,
@Ä}&C)
W£]
(polysuccinimide,PSI),
âG¤
¶
/
ê¹:
(polyasparticacid,PASP)
ê
[15-20],
¹&RGH-ì
8.0×104~1.8×
105
&RbN
PSI,ASP
*\:vS
96%。
£]
N
PASP
êê3:Ih¾¹
500
hö
,
Q
I¾
1100。
Ùj=
PASP
Y&qV
,
éâ*
\:.
983%。
1.4.2
J_
/
\}_Y¶ºP
)Bv} yk¯BLÔå
/
¡~t¢£%{4r
(S)(+) 2,2
o(Y¤
¥o¦êCJ
、
JµPJ_)Whi
(S)(+) 2,2
o(Y¤¥o¦êCJ
/
J§J6¶ÕP&E\iqçÅ
、¨
qí
©ªÄa*+¯\)W
,¸
Æq:¾¹
21
g/(L·h),
*\:¾¹AfòN
94%,
«:ð¡t}_N
10%
çQ¹
72%[21-24]。
å~¡~t
¢£¬d«:¾¹
21%
~
35%
hö
。
lªB
2010
$yz?CLÔaF
。
1.5
+,³´äåæÃc³´çÙ¥è
1.5.1
KT G^6C*+NkÈpÓ¤
å®)Bv}»;.¯ík¯BmyÃ:
¿Ð{KTG^6C
BCCª<_p
&G^*+æC
,
m2SJcKT{KTpK
T6C
、
KTpG^6C
,
m5\CNe£
]~G^
ªFTÄS
1,6
°
w
(FDP)、L
¤:
、L
p¤:
、L
±
aJ_&qö
,
Åy¦¥8
,
:;ªB
2001
$yz>?ÐPbaF
。
{y>}*+)+:;³²yk¯Bh
¢:;R³
,
j=L÷KT
、
ô{´µ¶
6C<_
,
,¡¢L÷NQqì
,
l<_
¼¢óVN·¸#+
48h
¹|¹
126
h,
qìk(¹
1452g/L,
*\:~q:G-
076g/g
~
258g/(L·h)[25]。
Õ¸
,
qéÜG^
*+tÎýºq»£
,
,¡Q4/¢F
&N*\*+
。
1.5.2
z¼JE\*+^úûk¯BRz¼JE\*+Ð{`ø^
,
¿
,
mRz¼Jn
、
Qª6®¯
,
L¡b
INQν\Äz¼JN¾¿÷z¼J(A
,
@Ä(Ah¾5aBQq(A)+
,
z¼Jr
îJ¾¹
20000U/mL[26],
,¡½\Äz¼
8
&
(
)
*
+
!
11
"
JNqB。
þÆ
,
mRz¼J}\*+ÏmN
ðñ®¯
,
LÔbIN8ÄÀ}\z¼J
<_
。
mhö(Sö
,
j=z¼JE\Cª.
H
[27-29],
Ý¢
VAÁ½、y½、&Ãà
ayÚq^N\}E\*+
。
ߦªB
2008
$yz?CLÔaF
。
1.5.3
ÄÏ=Cª*+^\ºP
)Bv} yk¯Bij¹UeQ
ÎE\ÅÄÏ=ÓÙTÄSve&qÄÏ=
NF&Æ
;
j=&E\)W
,
q
B\{ÅqÄÏ=Ç-ì4/Q¾
2000
μg/mLhö;:;Q/ÄÏ=ÓÅqG^
<_
,
ÈW)WR+
,
G^ɯ
,
q^«
:+
31%
çQ¹
76%
hö
[30-32]。100t
Lր
Ï=Ó
A
L÷ÎÒ+
10000μg/mLçQ¹30000
μg/mLhö,éâª6×ïÁ70%,Uî~çêò
óö÷
20%
hö
,
ÄÏ=Ó+
10%
h×Nn/Ê
£^çQ¹
60% ~90%
Q/£^
[33]。
l¦ª
B
2008
$yz?CLÔaF
。
1.5.4
ðËëV\&qÌ-J*+^å v } Í ¼ k ¯ B h Î H Ï
(ThermobifidafuscaWSH03 11)
L÷&qÌ-J
e)
,
:;F&8ÄðË{NtÞ
C
VL
÷&qQ(òq^
[34-36]。
R¢
íîN»£^Ä
,
@ÄGÐaÑ(~¢Nµ
ÐaL÷ºP
,
L÷w#h~ÒC
C
VÐ{G$L÷
,
ÏÐ&|
。
øDÆ8Ä
C^
C
VL÷&qÌ-JN:;qá
。
lª
B
2007
$ëQ³?CLÔbaF
。
2
Qµ¶«éêWT~ë
ðS&éâNyp
,
)B&*+Ïmr
c2S
、
QÓÔ
、
É*\a®¯
。
ɲ
,
Rnò&
éâNQÎ*\Þ£
、
yþve|NÒÕÎ
T´LÌÕ
,
:;R³y2*+
,´
ÖXR
)B&*+-R~UìR6C~&5^Ä
TNL¡~¶
,
N:;<=¬{S8Ä*
+¯\hi`cǬª~^\v./çX)B
&*+N&qÎ:
,
ïnUîî~çòó
。
2.1
+,¥ì
}Ùv)*+,-.¥ì
í/X:îï
ɲ
,
ÉyxyéâN&-I*×UV
Ns
3
Î
t
ÊÛØ
,
ÜÈI¾
7
Î
~
10
Î
t
ÊÛØ
,
sʸUîN
15% ~20%。
I
Ù
,
{y&-ëVLM[v
。
Ú·
,
mL÷*+{q&N¨q~éâ{
Å8ÄNªG^çòó
,
¤ªYZðñ
。
L÷
{BNçê~çè{tÛÜN½¾-
、
:(
、
w®~yIFìÓ
。
Q4/çê{NtÞ
ðñVQò\8Ä
,
+çÝ
,
DÁ$)B&
?C:;N°
。
Siqueira
a
[37]
8Ä£w³q&NçwÞéâ
&qáâ
,
L÷^\ÀÊçwÞIh&q
1698L
。
mß¡~¼y
,
à£á
、
v£á
、
v
âá
、
âá
、
ãQä~1åaxy&-éâ
IhL÷&q
85%
höNáâ
。
höøü:
;Û+Ij~)W^\
RS&éâ&Cªp
Ó¤NGHÞ£hi%JcNh¾p!ÕÓ¤
<_qá÷
。
m&xyéâN8Ä*+{
,
ÃĨ¡Ów
ì(Q
、
ÉÊF&&|~ÉÊq&ªæ¹»
£ a ¡ ³
。
! y ç > è v }
(Newcastle
University)R.J.Lewis
ëìL¡mÃÏm
bÚ
“
é꧲{O
”———
vs
20
Ú
“
ëG
H
”(stressosome)。
øüGHmù m]
。
Ê Séêìg¸
,
ëGHF°«¹ír
?
,
À=GbüTL½¾
,
TL½¾M6b
cdNqî ?KT
,
67Ãq&
150
yI
½¾-
,
øüq&N½¾-¼Ue|T
YZ
,
Ùï2+ù&Ï×
[38-40]。
Aß
,
&
*+{Û
“
ëðµAH
”
Nñ-~^ÄÞ£
¶R&-NQÎ8ÄçPAf(S
,
Ðù8Ä&
T?C5aÏÐþÒÕ&|
,
ÏÐÉÊqq
ì23çQ
。
ß·
,
&éâðSþªGxò2S
,
{|
-óñzLs
,
2bIóÉ,¡øüéâN
^*。
ä"
,
uôM×õáïDmyIF&
¢*+{q&NbcdJ^Ä×½ªN
,
øü
F&~J2öÏm¸ïõáNUã()
,
Ú
Õ¸Ïm¸÷h¡¨ó¯N
,
øØÔøÂ4
ÏmÒÕ^Ä
。
8ÄyþC|?CIh
&-ù½`íîÕ¸&qyIQòq^
[41]。
øüyþC|?C©GªFTÄStÞ
、
、
J
、
®úûüÓ
、H2、ýU、þâ、Óa&
qhiZ-Óï
、
&2
9
!
2
# æça
:
)B&?CN*+>}:;fgiLM
nö³e
,
RSnòéâ
,
±8ÄcÇ^Nª«
,
RîFUeÿÐ{^\kÈ
,
±Vé
Ä!"&-2&q2bq^NÆÇõ#
,
,
¡çè
、
çêa&-éâNÄG8Ä
,
q^Ò
òv。
2.2
Ï+,}Ù³´>,Ö6àá/É{6ðñ
v
+,¥ì}Ù/;<
ɲ
,
m8ÄF&*ìCª&(\}^N
*+{
,
çQÉÊ¢qqì~î$Ë/NÛ
5aD(¯F&ç=ÉÊ¢qN¢
Õ%~G&ª«
。
ù
,
øI(S-¢NK
¤
,
þæ((stLÕ
。
67hö®¯Nu
éAbD4Â)ÖUìAH
(
"
ATP、NADH
~
NADPH
a
)
R-¢NÓd^Ä
。
,-ö
,
Ã-¢*+ðbcdà/´
éaeÿBª
,
*·
UìAHN*\pâ&*+
,
"+øüî
U
/
qUKTeÿNUìÐ{ÒÕ8Ä
,
b
+ùçQéâ*\:
;
Úb
¤ªXãÎT
。
dæÁ$N)B&?C:;ªIhL¡
,
ATP、NADH
i
NADPH
aUìAH·p®Iu
.H\}^~CNCªª«
[43]。
Aß
,
Ó¤U
ì¢p-¢&,-
,
Á$ª)B&×
Ø5N°
。
TÄUìRÓdºPN(SDÿÉÊ
qCªpUìP.4Nc
。2009
$
,
åv
}T/m&)+×Ø>0S
《Biotechnology
Advances》
öLhne12
,
RÉÊ¢qNQÎ
&qpÃUìAH
ATP
ê.4NcÐ{
dæ
[44]。
dr3
,
LÕI®ÉÊqNQÎî$
h¡¨RUìAH
ATP
NLÕ±²
。
p
ATP
GH
bp
,NADH
i
NADPH
aUìAHNê.iÏm
ÑfRÉÊqN"#Aq®)ùLÕ
。
Aß
,
ɲ&:;Û@Ä(A4^aÓ¤ºP
,^
)BF&N-RpUìRN,-
,
,¡L÷*
+^\NÉÊ
:
Qqì
、
Qq:~Q&q¯/
&qÉÊq
。
·
Cª&}TÄ×ØLMôM
,
®I
ATP
z
NAD
aUìAH01)Nx¢ª«ÅD
F&
,
-R~UìRtÎ,-æ¹5y
N5
。
b
-RpUìRN,-°ÄS
¯\ÉÊqNCª
,
"¼y
J.D.Keasling
6Âm
÷{àjCª-78,Îú<9Ó²r<
9Ny(A¢ª«
,
è*h¾
NADPH
Nà
\´éJÕ¶{4rÅ*ìh¾NmÓ
P450
QÎà\ª<9
,
,¡þF&L÷_Nnª
6&q
[45]。Zhang
a
[46]
è*àj:;w°\ª
«~°
N
6
°
:;wN9YcÇ
,
q&vìN
NADPH,
Å*ì
h¾
NADPH
=>JNE\&ª
H2,¼uBIh
ð?@iêmX~NKTôM×QÎý&q
H2。
ðßIÙ
,
-R~UìR,-DÏÐF&
CªÉÊqN¢Rv\~Ë\zCª
N¢qNuºP
,
DçQ2Séâ*\:N
Fõ%b
。
2.3
³´RÙv
)*+,³´/X:2
3~ë
*+¯\©ª*+)Bu²DLM<=
。
*+¯\D§
“
m,¡A&qÉÊN²ç×
,
v
./ö&qk]VW
、
1\)WR+
、
ö÷B
}É
,
¼)ø5(´CCA
,
2ÜUî
、
çâ
、
¨q^23ö÷
”。
*+¯\©m\))BÅ2
3NÐM
,
Ìv}DÖ&k¯BÀGõFæà
KT¯\?CÄS
5
Ø
t/a
¢£
CaCO3N&q,é
Q
10m、
«
2m
No\jÅQ
15m、
|
15m、
E
1m
NFKTG³Ý¢
,
Uîïn
30%,
îd
F
20%,
5uND
CaCO3q^.O«+1μm
ïn¹
60nm,
q^^-~(ò¹óvç
Q
[47]。
)B&*+^bIuN*+)B
,
&
*+¯\¶ªçQ)B&*+Î:Nu
5a
,
Ih¼&*+NÎ:ªGö3ýç
Q
。
þNO®¯D-
/
UìFõÆTCTi
þpKT*+ÒÕÞ£
。
RSµ&ËKTrc
,
FõCN¯\D
%
。
·
FýHÞHcÇNªF
,
\)*+F):;ª\)}>NbÚ<=
,
Ùª\)*
+¯\N<_~²D
[48]。
mFV/ôM×
,
Æ
ÇNR)GôMLâ|Ä
,
FV/×k]{Æ
~Æ-c}Ô2kv
1~2
Ú}ìY
;
FRr?C
~FæàcÇÛö
CO2/^ HSrµ&JE
\KT*+N,¸mV,I:;çPIU
[49]。
ñSFk]Ãö,NR]
、
Æ
、
Æ-~KT
,iþm\)*+¯\{N23^
,
\)*
+F)\*+D&*+¯,
Ù,¡)Bóv
~»
,
DJJ´Nyõ:;²D~:;°
。
KyF?C:;³
、
¼y
MIT、
Ìv}
、
LM}~
、
01
&
(
)
*
+
!
11
"
Ky
BASF
}~
、
¼y
Merck
}~a¨Mø<
pN:;)^
。
FæàB~KTGLIh
&E\*+çPbÚ¯vNQèìij)s
,´
Ue23çX&p -ìÆTæNy&&
E\*+NKTÎ:
;
çPFèá{JNjN}
\~IO}\<_
[50]。nidaricˇplazl
a
[51]
h
CandidaAntarcticaLipaseB
E\¹
,
hP<
~KT
,
mFèáÃCªP<½
,
m
36.5s
Ã*\:Ih¾¹
36.5%,
ãÆÇNIJ
fKTGNË/
1~2
Ú}ìY
。
KT
/
G^6CD&*+¯\NÚbu5
a
。
mVG^IhtÎýQ&KT*+{¨
¡NK»£
,
\]KT.s=q<=]
,
23çQÉÊqq:
,
ÙI,¡qKzRqK&
q
。
&G^¯\KT*+{
,
&E\¹RG^
24^NSæ
、
G^Þ£6TRÛ
/¨
qN
jN
、
éÜçÅNUì
、
G^Þ£Nâ&D&
G^¯\*+{N%®¯
。
2.4
[¢òLvó+,-.b*UVô/X:
õö
)B&*+DbÚ¬ªcÇ
,
ðöm
(
I
)、
{m
(
KT*+^)、
×m
(
G^*+ A
)3
ÚGBª
。
m&*+Ó¤{i&}
、
)W
}
、
cÇ)+
、
KTG)+
、
G^)+
、
¤£)+a
y}>N?C
,
Ú&*+®Ú24bXñc
ÇN¬ª
,
67&q*+Î:n×
,´
q&vì¿
çòó
,
A£s)B&*+?CNLM
,
nR
YZ¤ª[vN"#
。
*+»
(processintegration)
?CDbImR
*+Ð{kÈ
、
K¤~4^NcÇ\<_
,¯
Ó*
+N¸r
,
VuS:;mbNÉʱ²×-
~UìNnC8Äp&Tk]^\jNiR+æ
à4Nc
。
þ6-DbIyÉÊ^\®¯
,
m
}}öWSC¸}xV
(MINLP)
®¯
(
n
XÛæய
)。
ɲ
,
mR
MINLP
®¯©G¨
L
10
yIòÄN`ø^\]_
,
XYYÐ]
_
[52]、
Zþ]_
[53]、
uBa^\]_
[54]、
DÆÐ] _
[55]
~ e [ \ ] _
(simulated
annealing)[56]
a
。
*+¬ª?CNTÄ:;Û¬{Sµ
U쬪
(energyintegration,EI)
~-쬪
(mass
integration)。
\)*+R-ì~U쬪NG-Ð
{ÿN:;
,
Åbü]_~bNªø
。
ù&*+Uì~-ì6CcǬª:; SJ
´PÐa
。Baliga[57]
p·YZNcã]
&5^CN_BNc
。
¼yÃÞè`v}N
Tavazoie
:;BcÄ}òe?Cj=v9
mÀ]YZ×Næà\]}e)
[58]。
ù
,
ðS
&cÇNQ/2Si)B&*+Nve
,
,¡)B&*+NyÉÊ^\É/5v
,
Aøi&}p)+}{Nxy®¯
。
)B
&*+NÉÊD+`ø¨LÇa_ò
,
¼ëV
、
UV¹QÎ~GHN8Äz*。
d
,
)B&*+cÇN¸r{æcÇÃ
LÕV/-*\*+~yµÆ
、
y¸ÆæàN"
#
,
±8ÄcÇ)+:;<_,¡møp¸r
4
、
W#p|!4
、
ÎÍpYZ"#4yÉ
ÊNÒÓ
,
øpÁU,¡¸Ú)B&cÇN
¬ªp^。
3
y
ª
nö³e
,
ïÉym
“
þrÎTi*+
óvéA
”、“
y&2Src-~UìÆTp&
*\T
”、“
&*+26Cp*+^\éA
”
a%>}®¯öÅuÐM
,
G:;ª
©GÐyõ²Dê.
,
Úm*+¬ª
,´
tby(SN>}®
¯
,
"&éâQÎ
/
=*\Þ£
、
)B&*+
-
/
UìR6CT
、
)B&*+¯\~cÇ
¬ªéAa
ÁÀTl¬{
ì+)B&?C*+¬ªN(SAföKL
"++2S&éâ¨L
,
,¡&QÎ*、
*
+¯\~cǬª
,
¼)B&*+QÎ
、
nò
óI<_(S
。
®CD
:
[1]
!Ð
,
cd
,
hee
,
a
.
çQà\:;wq
2
$
L
%&N<_
:
{y
,10160306OB[P].20091216.
[2] LuoJ,WangJ,MaTM,etal.Reverseengineeringofbacterial
chemotaxispathwayviafrequencydomainanalysis[J].PLoS
ONE,2010,5(5):e10619.
[3]
úf
.
(S
Rhl/R
~
LuxI/R
þrÎTN&cÇàj
[D].
ÿ
:
ÿv}
,2008.
[4] HuYY,YangJC,ChengY.Visualizationofreactiveandnon
reactivemixingprocessesinastiredtankusingplanarlaser
induced fluorescence (PLIF) technique[J]. Chemical
EngineeringResearch&Design,2012,90(4):524533.
[5] ShaoT,FengXL,WangW T,etal.Visualizationofgasliquid
11
!
2
# æça
:
)B&?CN*+>}:;fgiLM
masstransferandreactionwithindropletsusinganovelreactive
PLIFtechniqueandPIV[J].ChemicalEngineeringJournal,
2012,200202:549558.
[6] WangWT,ZhaoSF,ShaoT,etal.Visualizationofmicroscale
mixinginmiscibleliquidsusingμLIFtechniqueanddrugnano
particlepreparationinTshapedmicrochannels[J].Chemical
EngineeringJournal,2012,192:252261.
[7] BaoYY,ChenL,GaoZM,etal.Temperatureefectsongas
dispersionandsolidsuspensioninthreephasestiredreactor[J].
Industrial&EngineeringChemistryResearch,2008,47(12):
42704277.
[8] WuCN,ChengY,DingYL,etal.CFDDEMsimulationofgas
solidreactingflowsinfluidcatalyticcracking(FCC)process
[J].ChemicalEngineeringScience,2010,65(1):542549.
[9] ZhaoYZ,DingYL,WuCN,etal.Numericalsimulationof
hydrodynamicsindownersusingaCFDDEMcoupledapproach
[J].PowderTechnology,2010,199:212.
[10] ZhaoSF,WangW T,ZhangM X,etal.Threedimensional
simulationofmixingperformanceinsidedropletsinmicro
channelsbyLaticeBoltzmannmethod[J].ChemicalEngineering
Journal,2012,207208:267277.
[11] WangTF,WangJF.Numericalsimulationsofgasliquidmass
transferinbubblecolumnswithaCFDPBMcoupledmodel[J].
ChemicalEngineeringScience,2008,62(24):71077118.
[12] ZouX,HangHF,ChuJ,etal.Oxygenuptakerateoptimization
withnitrogenregulationforerythromycinproductionandscaleup
from50Lto372m3scale[J].BioresourceTechnology,2009,100
(3):14061412.
[13] ZouX,LiWJ,ZengW,etal.Anassessmentofseedqualityon
erythromycin production by recombinant Saccharopolyspora
erythraeastrain[J].BioresourceTechnology,2011,102(3):
33603365.
[14] WangY,ChuJ,ZhuangYP,etal.Industrialbioprocesscontrol
andoptimizationinthecontextofsystemsbiotechnology[J].
BiotechnologyAdvances,2009,27(6):989995.
[15] ShangF,WangZ,TanTW.Highceldensitycultivationforco
productionofergosterolandreducedglutathionebySaccharomyces
cerevisiae[J].AppliedMicrobiologyandBiotechnology,2008,77
(6):12331240.
[16] YangJ,CaoH,WangF,etal.Applicationandappreciationof
chemicalsandfixingagent:poly(asparticacid) andits
composites[J].EnvironmentalPolution,2007,150(3):
381384.
[17] CaoH,ZhuJT,SuHJ,etal.Preparationofpolyasparticacid
ethylceluloseblendhydrogelforcontroledreleaseofnaproxen
sodium[J].JournalofBiotechnology,2008,136:459.
[18] YangJ,WangF,TanTW.Controlingdegradationandphysical
propertiesofchemicalsandfixingagent:poly(asparticacid)by
crosslinkingdensityandcomposites[J].JournalofApplied
PolymerScience,2009,111(3):15571563.
[19] CaoH,ZhuJT,SuHJ,etal.PreparationanovelpHsensitive
blendhydrogelbasedonpolyasparticacidandethylcelulosefor
controledreleaseofnaproxensodium[J].JournalofApplied
PolymerScience,2009,113(1):327336.
[20] CaoH,MaXY,SunSH,etal.Anewphotocrosslinkable
hydrogelbasedonaderivativeofpolyasparticacidforthe
controledreleaseofketoprofen[J].PolymerBuletin,2010,64
(6):623632.
[21] ZhuQ,FanA,WangYS,etal.NovelSensitivehighthroughput
screeningstrategyfornitrilaseproducingstrains[J].Appliedand
EnviromentalMicrobiology,2007,73(19):60536057.
[22] ZhengRC,ZhengYG,ShenYC.Ascreeningsystemforactive
andenantioselectiveamidasebasedonitsacyltransferactivity
[J].AppliedMicrobiologyandBiotechnology,2007,74(1):256
262.
[23] ChenJ,ZhengRC,ZhengYG,etal.Microbialtransformationof
nitrilestohighvalueacidsoramides[J].Advancesin
BiochemicalEngineering:Biotechnology,2009,113:3377.
[24] WangYS,ZhengRC,XuJM,etal.Enantioselectivehydrolysis
of(R)2,2dimethylcyclopropanecarboxamidebyimmobilized
celsofanRamidaseproducingbacterium,Delftiatsuruhatensis
CCTCCM205114,onanalginatecapsulecarier[J].Journalof
IndustrialMicrobiology&Biotechnology,2010,37(5):503510.
[25]
hgh
,
hi
,
²y
,
a
.
TÄ]îô{fKTGcÇ
&q&tÞN<_
:
{y
,101967498A[P].20110209.
[26] LuJK,NieKL,WangF,etal.ImmobilizedlipaseCandidasp.
99125catalyzedmethanolysisofglyceroltrioleate:solventefect
[J].BioresourceTechnology,2008,99(14):60706074.
[27] FuBY,VasudevanPT.Efectoforganicsolventsonenzyme
catalyzedsynthesisofbiodiesel[J].Energy&Fuels,2009,23
(5):41054111.
[28] TanTW,LuJK,NieKL,etal.Biodieselproductionwith
immobilizedlipase:areview[J].BiotechnologyAdvances,2010,
28(5):628634.
[29] TanTW,ShangF,ZhangX.Curentdevelopmentofbiorefinery
inChina[J].BiotechnologyAdvances,2010,28(5):543555.
[30] XuePY,ZhengYG,ChenXL.Quantitativedeterminationof
valienamineandvalidaminebythinlayerchromatography[J].
JournalofChromatographicScience,2007,45:8789.
[31] ZhangJF,ZhengYG,ShenYC.Inhibitoryefectofvalienamine
ontheenzymaticactivityofhoneybee(ApisceranaFabr.)α
glucosidase[J].PesticideBiochemistryandPhysiology,2007,87
(1):7377.
[32] WangYS,ZhengYG,ShenYC.Isolationandidentificationofa
novelvalienamineproducingbacterium[J].JournalofApplied
Microbiology,2007,102(3):838844.
[33] JinLQ,ZhengYG.Inhibitoryefectsofvalidamycincompounds
onthetermitestrehalase[J].PesticideBiochemistryand
Physiology,2009,95(1):2832.
[34] HeGQ,HuoGH,LiuLM,etal.Enhancedcutinaseproduction
ofThermobifidafuscabyatwostagebatchandfedbatch
cultivation strategy[J]. Biotechnology and Bioprocess
21
&
(
)
*
+
!
11
"
Engineering,2009,14(1):4651.
[35] NieYQ,LiuH,DuGC,etal.Acetateyieldincreasedbygas
circulationandfedbatchfermentationinanovelsyntrophic
acetogenesis and homoacetogenesis coupling system [J].
BioresourceTechnology,2008,99(8):29892995.
[36] HeGQ,DuGC,LiuLM,etal.Cutinaseproductionfromshort
chainorganicacidsbyThermobifidafusca[J].ChineseJournalof
Biotechnology,2008,24(5):821828.
[37] SiqueiraPF,KarpSG,CarvalhoJC,etal.Productionofbio
ethanolfrom soybeanmolassesbySaccharomycescerevisiaeat
laboratory,pilot and industrial scales[J].Bioresource
Technology,2008,99(17):81568163.
[38] MarlesWrightJ,GrantT,Delumeau O,etal.Molecular
architectureofthe"stressosome",asignalintegrationand
transductionhub[J].Science,2008,322:9296.
[39] RayJC,TaborJJ,IgoshinOA.Nontranscriptionalregulatory
processesshapetranscriptionalnetworkdynamics[J].Nature
ReviewsMicrobiology,2011,9(11):817828.
[40] MarlesWrightJ,Lewis R J.The stressosome:molecular
architecture of a signaling hub[J].Biochemical Society
Transactions,2010,38(4):928933.
[41] SabraW,DietzD,TjahjasariD,etal.Biosystemsanalysisand
engineeringofmicrobialconsortiaforindustrialbiotechnology
[J].EngineeringinLifeSciences,2010,10(5):407421.
[42] BaderJ,MastGerlachE,Popovic'M K,etal.Relevanceof
microbialcoculturefermentationsinbiotechnology[J].Journalof
AppliedMicrobiology,2010,109(2):371387.
[43] LeeJW,KimHU,ChoiS,etal.Microbialproductionofbuilding
block chemicals and polymers[J].CurentOpinion in
Biotechnology,2011,22(6):758767.
[44] ZhouJ,LiuL,ShiZ,etal.ATPincurentbiotechnology:
regulation,applicationsand perspectives[J].Biotechnology
Advances,2009,27(1):94101.
[45] RoDK,ParadiseEM,OueletM,etal.Productionofthe
antimalarialdrugprecursorartemisinicacidinengineeredyeast
[J].Nature,2006,440:940943.
[46] ZhangYHP,EvansBR,MielenzJR,etal.Highyieldhydrogen
productionfrom starchandwaterbyasyntheticenzymatic
pathway[J].PloSOne,2007,2(5):e456.
[47]
{yojÕ
.
Ìv}ëìLÔÀGõ£]¢£oj
[EB/OL].[20130130].htp:∥www.caco123.com/news/
sbnews/13815.html
[48] KashidM N,KiwiMinskerL.Microstructured reactorsfor
multiphasereactions:stateoftheart[J].Industrial&Engineering
ChemistryResearch,2009,48(14):64656485.
[49] JutzF,AndansonJM,BaikerA.Ionicliquidsanddensecarbon
dioxide:abeneficialbiphasicsystemforcatalysis[J].Chemical
Reviews,2011,111(2):322353.
[50] BolivarJM,WiesbauerJ,NidetzkyB.Biotransformationsin
microstructuredreactors:morethanflowingwiththestream[J].
TrendsinBiotechnology,2011,29(7):333342.
[51] nidaricˇplazlP,PlazlI.Modelingandexperimentalstudieson
lipasecatalyzedisoamylacetatesynthesisinamicroreactor[J].
ProcessBiochemistry,2009,44(10):11151121.
[52] XiaXX,QianZG,KiCS,etal.Nativesizedrecombinantspider
silkproteinproducedinmetabolicalyengineeredEscherichiacoli
resultsinastrongfiber[J].PNAS,2010,107:1405914063.
[53] BonabeauE,DorigoM,TheraulazG,etal.Inspirationfor
optimizationfromsocialinsectbehavior[J].Nature,2000,406:
3942.
[54] Marwan,W.Amoebainspirednetworkdesign[J].Science,2010,
327:419.
[55] HornbyGS,KurtogluT.TowardaSmarterWeb[J].Science,
2009,325:277.
[56] BinQ,SrivatsanR,RhijuD,etal.Highresolutionstructure
predictionandthecrystalographicphaseproblem[J].Nature,
2007,450:259264.
[57] BaligaNS.Systemsbiologythescaleofprediction[J].Science,
2008,320:12971298.
[58] TagkopoulosI,LiuYC,TavazoieS.Predictivebehaviorwithin
microbialgeneticnetworks[J].Science,2008,320:13131317.
31
!
2
# æça
:
)B&?CN*+>}:;fgiLM