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出版者:科学出版社发行部

作者:曹军卫

出品人:

页数:369

译者:

出版时间:2002-1

价格:29.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030102775

丛书系列:

图书标签:

• Textbook
• Biology
• 微生物学
• 生物工程
• 生物技术
• 工业微生物
• 基因工程
• 发酵工程
• 酶工程
• 环境微生物
• 生物制药
• 食品微生物

深入探索：现代生物技术的宏伟蓝图 本书名称：现代生物技术：从分子到生态系统的跨学科前沿 图书简介 这是一部全面、深入、前沿的著作，旨在为读者构建一个关于现代生物技术全景的知识框架。本书超越了单一学科的界限，将生物学的最新突破与工程学的严谨方法相结合，探讨如何利用生命系统的复杂性来解决人类社会面临的重大挑战，从疾病治疗到可持续农业，再到环境修复。 第一部分：生命科学的基石与工具箱 本部分奠定理解现代生物技术的理论基础，重点剖析驱动一切变革的核心技术。 第一章：基因组学的革命与精准解析 本章详细介绍了新一代基因测序（NGS）技术的原理、发展历程及其在生命科学研究中的应用。我们不仅探讨了全基因组测序、外显子组测序的技术细节，更深入分析了单细胞测序如何揭示细胞异质性的奥秘。此外，基因组组装、功能注释的生物信息学流程被系统梳理，为后续的基因编辑打下坚实基础。着重阐述了人类基因组计划（HGP）的遗产及其对个性化医疗的深远影响。 第二章：蛋白质工程与结构生物学 蛋白质是生命活动的执行者。本章聚焦于如何精确预测、设计和改造蛋白质功能。内容涵盖冷冻电镜（Cryo-EM）在解析复杂蛋白结构方面的突破性进展，计算方法如AlphaFold在结构预测中的应用。同时，我们详细讨论了酶工程——如何通过定向进化、理性设计来优化工业用酶的催化效率、稳定性和底物特异性。对合成生物学中的“分子机器”构建，如人工酶级联反应的设计，进行了深入的案例分析。 第三章：细胞培养与组织工程的基础 本章是实现再生医学和生物制造的关键。我们探讨了干细胞生物学的最新进展，包括诱导多能干细胞（iPSCs）的制备与定向分化路径。组织工程部分着重于生物支架材料的选择（天然聚合物与合成材料）、生物反应器的设计及其对细胞生长环境的模拟与控制。从构建简单的体外模型（类器官、芯片上的器官）到复杂的器官替代研究，本章提供了详尽的技术路线图和面临的伦理挑战。 第二部分：生物制造与合成生物学的实践 本部分是现代生物技术最活跃、最具创新性的领域，关注如何像工程师一样设计生命系统。 第四章：基因编辑技术：CRISPR/Cas的深度应用 本书将CRISPR技术视为继PCR之后最重要的分子生物学工具。详细解析了Cas9、Cas12、碱基编辑（Base Editing）和先导编辑（Prime Editing）的工作机制，强调其在提高编辑精度、减少脱靶效应方面的迭代。应用方面，不仅涵盖了体外基因治疗（如CAR-T细胞的改造），更关注体内递送系统的优化，如腺相关病毒（AAV）载体和新型脂质纳米颗粒（LNP）的设计。 第五章：合成生物学的设计与构建（Design-Build-Test-Learn 循环） 合成生物学是将工程学原理引入生物学核心的学科。本章系统介绍了设计生物元件（如启动子、终止子、RBS）、构建标准化的基因线路和逻辑门，以及在微生物宿主中实现复杂代谢通路重构的技术。重点阐述了“DBTL”循环如何通过自动化高通量筛选和机器学习，加速新功能的发现和优化。案例包括设计能自我诊断或按需生产特定分子的“智能”细胞。 第六章：工业生物制造与生物基材料 本章关注如何利用工程化的微生物（如酵母、大肠杆菌）作为“细胞工厂”，实现高附加值化学品、燃料和材料的绿色生产。详细讨论了代谢工程的策略，如何通过调控碳流和氧化还原平衡来最大化目标产物的产量。内容涉及生物基聚合物（如PHA）、生物燃料的最新进展，以及如何利用细胞工厂替代传统的石油化学合成路径，实现循环经济。 第三部分：生物技术在健康与环境中的应用 本部分展示了前沿技术如何转化为实际的解决方案，服务于人类福祉。 第七章：下一代生物医药与个体化治疗 本书详细阐述了从传统小分子药物到生物大分子的演进。重点分析了单克隆抗体（mAb）和双特异性抗体（BsAb）的工程设计。基因治疗（Gene Therapy）部分深入探讨了病毒载体和非病毒载体在递送治疗基因中的优缺点。此外，精准医疗的实践，包括基于患者分子特征的药物选择和预后判断，是本章的实践核心。 第八章：生物传感器与诊断技术 快速、灵敏的诊断是控制疫情和疾病管理的关键。本章介绍了基于核酸扩增（如LAMP）、抗体或aptamer的体外诊断（IVD）技术。特别关注生物传感器（Biosensors）的设计，如何将分子识别事件转化为可量化的电学、光学或色谱信号。对微流控芯片（Lab-on-a-Chip）技术在实现快速、床旁诊断（POCT）中的作用进行了详尽论述。 第九章：环境生物技术与生态修复 生物技术在应对环境污染方面展现出巨大潜力。本章涵盖生物修复（Bioremediation）的核心机制，如微生物降解持久性有机污染物（POPs）和重金属的转化。重点介绍环境微生物组（Microbiome）的研究，理解微生物群落结构如何影响生态系统的功能。此外，探讨了利用工程化生物体进行碳捕获与封存（Carbon Capture and Sequestration, CCS）的前景与挑战。 结论：展望与伦理治理 本书最后一部分总结了现代生物技术领域当前的主要瓶颈（如扩大规模、提高效率、降低成本），并前瞻性地探讨了人工智能（AI）与自动化在加速生物技术发现中的融合趋势。同时，对基因编辑的社会伦理、生物安全（Biosecurity）以及技术普及的公平性问题进行了深入的思辨，强调负责任的创新是技术持续发展的基石。 本书内容严谨，图表丰富，案例翔实，适合高等院校相关专业的本科生、研究生、科研人员以及致力于创新转化的产业界人士阅读和参考。它不仅传授知识，更培养读者运用工程思维解决复杂生命科学问题的能力。

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作为一名对环境科学有着深切关注的读者，我一直在寻找能够深入了解微生物在环境保护中作用的书籍，《微生物工程》的出现无疑让我欣喜若狂。书中关于微生物在废水处理、土壤修复和生物降解方面的章节，给我留下了深刻的印象。我惊叹于微生物强大的生命力和它们在自然界中扮演的“清洁工”角色。书中详细阐述了不同类型的微生物如何参与到污染物降解的过程中，例如好氧菌、厌氧菌、真菌等等，以及它们各自的代谢途径和适宜环境。我尤其对书中关于生物修复技术在重金属污染和有机污染物治理中的应用案例分析赞不绝口，这些案例不仅具有很强的说服力，也让我看到了利用微生物技术解决现实环境问题的可行性。书中还探讨了微生物在生物多样性保护和生态恢复中的作用，让我对微生物与生态系统之间的复杂关系有了更深入的认识。我曾经在新闻中看到过关于利用微生物降解塑料的新闻，但一直对其原理感到好奇，这本书就详细地解释了其中的微生物学基础和技术瓶颈。读完这本书，我更加坚信，微生物工程是实现可持续发展和保护地球生态环境的关键技术之一，它为我未来的研究方向提供了坚实的理论基础和丰富的实践灵感。

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作为一名对生物医药领域充满热情的研究者，《微生物工程》这本书为我打开了新的研究视角。我特别欣赏书中对微生物在药物生产和生物疗法中的应用。书中详细介绍了利用微生物发酵生产抗生素、疫苗、重组蛋白等生物药物的过程，以及如何通过基因工程和代谢工程来优化这些生产过程。我被书中关于微生物作为药物载体和基因治疗载体的研究所吸引，这是一种全新的、极具潜力的治疗方式。我曾经对肠道微生物与人体健康的关系有过一些初步的了解，这本书则提供了更系统和深入的解读，例如益生菌和益生元在改善肠道菌群健康方面的作用，以及粪菌移植等新型疗法。书中还探讨了利用微生物来开发新型诊断工具和生物传感器，这让我看到了微生物在疾病早期检测和个性化治疗方面的广阔前景。这本书不仅是一本关于微生物技术的工具书，更是一份对未来生物医药发展趋势的深度洞察，它为我提供了宝贵的学术参考和创新思路，让我对攻克疾病充满了信心。

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这本书的内容，仿佛是一场精彩绝伦的微生物技术盛宴，让我大开眼界。我特别欣赏书中对微生物的代谢工程和系统生物学的整合应用。书中详细介绍了如何通过对微生物代谢途径的解析和改造，来优化其产物合成能力，例如提高目标产物的产量、选择性或稳定性。我被书中关于代谢通路设计和网络分析的详细阐述所吸引，这些方法能够帮助我们更全面地理解微生物的代谢网络，并从中找到改造的关键节点。我曾经对生物反应器的设计和操作有过一些初步的了解，这本书则提供了更系统和深入的知识，例如如何根据微生物的特性和产物的要求，来优化反应器的类型、操作模式和控制策略。书中还探讨了微生物在生产生物能源和生物材料中的应用，例如利用微生物发酵生产生物乙醇、生物丁醇、聚乳酸等，这让我看到了微生物工程在应对能源危机和环境污染方面的巨大潜力，也为我未来的研究方向提供了新的启示。

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这本书的内容，就像一把钥匙，为我解锁了通往微生物世界的大门，让我得以窥见其中蕴含的无限可能。我特别喜欢书中对微生物作为生物催化剂的探索。书中详细介绍了如何利用微生物或其酶作为催化剂，在温和的条件下高效地合成各种化学品，例如手性化合物、生物燃料、生物聚合物等。我被书中关于酶工程在改造微生物催化性能方面的应用所吸引，通过定向进化和理性设计，可以显著提高酶的活性、稳定性和特异性。我曾经对绿色化学和可持续制造有过一些初步的了解，这本书则提供了更具体和深入的解释，例如利用微生物替代传统的化学合成方法，减少能源消耗和环境污染。书中还探讨了微生物在生物转化和生物修复中的应用，例如利用微生物将工业废弃物转化为有价值的产品，或者清除环境中的有害物质，这让我看到了微生物工程在构建循环经济和实现可持续发展方面的巨大潜力，也为我未来的研究方向提供了新的启示。

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这本书的内容编排和逻辑结构，深深地吸引了我，它不仅仅是一本关于微生物技术的书籍，更像是对微生物世界的一次全面而深刻的探索。我尤其欣赏书中对微生物遗传学和分子生物学在工程应用中的融合。作者从微生物基因组的结构和功能讲起，逐步深入到基因工程、代谢工程等核心技术。我被书中关于基因编辑技术在改造微生物生产高价值化合物方面的应用所震撼，例如通过定向突变和基因导入，实现微生物的高产表达。书中对生物合成途径的解析也让我受益匪浅，它揭示了微生物如何通过复杂的酶促反应合成各种有用的物质，如抗生素、酶制剂、维生素等。我曾经在实验室中进行过一些基础的分子生物学实验，对于基因的操作和表达有一定的了解，而这本书将这些零散的知识点串联起来，并拓展到了微生物工程的实际应用层面，让我看到了理论与实践相结合的巨大能量。我尤其对书中关于合成生物学在设计和构建新型生物系统方面的进展感到兴奋，这标志着微生物工程正朝着更加智能化和精细化的方向发展，也为我未来的研究打开了新的视野。

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这本书的内容，就像一幅精美的微生物世界画卷，在我眼前徐徐展开，让我沉醉其中。我尤其喜欢书中对微生物多样性和生态功能的研究，它不仅仅关注微生物的个体，更注重它们在群体和环境中的协同作用。书中详细介绍了不同生境中微生物的分布和功能，例如土壤微生物、水体微生物、肠道微生物等，以及它们在物质循环、能量流动和生态系统稳定中的重要作用。我被书中关于微生物群落构建和调控的研究所吸引，它揭示了微生物之间的相互作用如何影响整个生态系统的功能。我曾经对土壤的肥力问题进行过一些研究，了解到微生物在其中扮演着至关重要的角色，而这本书为我提供了更深入的解释，包括根际微生物与植物的互作，以及微生物在有机物分解和养分转化过程中的作用。书中还探讨了微生物在生物多样性保护和生态修复中的应用，例如利用微生物技术来恢复退化生态系统，这让我看到了微生物工程在应对全球性环境挑战中的巨大潜力，也为我未来的研究方向提供了新的启示。

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这本书的出现，简直是在我科研道路上的一束及时雨，让我原本晦暗不明的探索方向瞬间变得清晰起来。作为一名刚刚入门微生物工程领域的学生，我对这门学科的复杂性和广阔性有着最直接的体会。在接触《微生物工程》之前，我翻阅了许多零散的资料，试图拼凑出一个完整的知识框架，但往往收效甚微，知识点之间的联系也显得生涩而断裂。直到我捧起这本书，我才真正感受到了一种系统性的、循序渐进的学习体验。作者并没有一味地堆砌晦涩难懂的专业术语，而是从最基础的概念讲起，比如微生物的分类、生理代谢等，每一个概念的引入都伴随着生动形象的比喻和详实的案例分析，这极大地降低了学习门槛，让我能够轻松地理解那些原本在我看来遥不可及的理论。更让我惊喜的是，书中对于微生物在各个领域的应用也进行了深入的探讨，从工业发酵到环境保护，再到生物医药，每一个应用场景都通过详细的实验设计和结果分析进行阐述，让我深刻认识到微生物工程的强大潜力和实际价值。尤其是其中关于基因工程在微生物改造中的应用，我感觉自己的思维方式都被拓宽了，原本只是模糊的“改造微生物”的概念，在书中被具象化成了具体的基因操作流程和调控机制，让我对未来的科研方向有了更清晰的规划。这本书不仅提供了知识，更重要的是它培养了我独立思考和解决问题的能力，让我不再畏惧复杂的技术难题，而是充满信心地去迎接挑战。

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作为一名资深的科研工作者，我阅读过大量的专业书籍，但《微生物工程》这本书所展现出的深度和广度，依然让我眼前一亮。我特别欣赏书中对微生物工程的理论基础和技术前沿的结合。作者在讲述基础理论的同时，也紧密结合了最新的研究进展和技术突破。我被书中对基因组学、蛋白质组学和代谢组学在微生物功能解析和工程改造中的应用所吸引。书中详细介绍了如何利用高通量测序技术和生物信息学工具，来挖掘微生物的潜在功能和优化其代谢途径。我尤其对书中关于计算生物学在微生物工程设计中的应用感到印象深刻，它为我们提供了强大的工具来预测和优化微生物的性能。我曾经参与过一些关于基因组编辑的研究项目，对于理解微生物基因组的复杂性有着一定的体会，而这本书将这些前沿技术与微生物工程的实际应用紧密地联系起来，让我看到了这些技术在解决现实问题中的巨大潜力。这本书不仅是一本技术指南，更是一份对未来微生物工程发展趋势的深度洞察，它为我提供了宝贵的学术参考和创新思路。

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我一直对能够“变废为宝”的生物技术领域充满浓厚的兴趣，而《微生物工程》这本书，恰恰满足了我对这一领域的好奇心和求知欲。我特别喜欢书中对传统工业发酵过程的详尽解读，它不仅仅是简单地介绍发酵的原理，更是深入到每一个环节的细节，比如菌种的选择、培养基的优化、发酵条件的控制，甚至包括发酵产物的分离纯化等一系列关键步骤。作者通过大量的图表和流程示意图，将这些复杂的工艺过程可视化，使得我这个非专业背景的读者也能一目了然。我尤其欣赏书中关于发酵罐设计和操作的章节，它让我了解了微生物在受控环境下的生长规律，以及如何通过精密的调控来实现高效的产物合成。更让我着迷的是，书中还对一些新兴的发酵技术进行了介绍，例如连续发酵、固态发酵等，这些技术的发展不仅提高了生产效率，也为可持续发展提供了新的思路。我曾经尝试过在家中进行简单的微生物培养，但效果往往不尽如人意，读完这本书后，我才明白其中的关键在于对环境参数的精准把握。这本书让我看到了微生物工程在食品工业、能源领域以及化学品生产中的巨大潜力，它不仅是一本教科书，更是一扇通往绿色、可持续未来的窗口，让我对未来的生物制造充满期待。

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从这本书的字里行间，我感受到了一种对微生物世界深深的敬畏和热爱。我特别欣赏书中对微生物与植物相互作用的研究。书中详细介绍了根际微生物在植物生长、养分吸收和抗病防御中的作用，以及如何利用这些微生物来提高作物产量和改善土壤健康。我被书中关于微生物肥料和生物农药的开发所吸引，这是一种环保、高效的农业生产方式，能够减少化肥和农药的使用，对保护环境和人类健康都具有重要的意义。我曾经对农业生产的可持续性有过一些初步的思考，这本书则提供了更具体和深入的解决方案，例如利用微生物来固氮、解磷、解钾，从而提高土壤肥力，减少化肥的使用。书中还探讨了微生物在植物育种和基因改良中的应用，例如利用微生物作为基因载体，将有益基因导入植物，从而提高作物的抗逆性和营养价值。这本书不仅是一本关于微生物技术的工具书，更是一份对未来农业发展趋势的深度洞察，它为我提供了宝贵的学术参考和创新思路，让我对解决全球粮食安全问题充满了信心。

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