内容简介
功能基因组学和蛋白质组学的快速发展，为解决生物技术中的众多迫切问题搭建了一个平台。对生物体的基因和代谢途径进行方便的目的性操作，与计算能力的空前提高相结合，为生物技术的新领域——代谢工程的发展打开了方便之门。这个新兴的研究领域以代谢途径和基因网络为研究对象，最终的目标则是最优化。
本书原著由代谢工程领域从事多年研究工作的国外专家撰写，是剑桥大学的权威参考书之一，现在由国内从事相关工作的学者翻译成中文。系统介绍代谢工程的建模方法与优化技术，检验了代谢途径操作的研发策略，验证了系统模型有效的必要性，讨论了模型的设计和分析，重点则是在优化上。作者还阐述了生化系统理论中的幂定律模型和方法，由基本原理导出概念，汇集了大量的图片与研究实例。
本书的读者首推生物工程、生化工程、发酵工程、生物科学和生物技术等专业的高年级本科学生和研究生，可以成为他们了解代谢工程和从事相关研究时的参考书或教材，也可供从事代谢工程研究的相关领域专家、学者阅读和参考。
目录
1 目标——实用模型
1.1 模型选择的标准
1.2 生物化学过程模型
1.2.1 热力学
1.2.2 动力学
1.2.3 MichaelisMenten速度定律
1.2.4 化学计量系统
1.2.5 简化的表达
1.2.6 波德分析
1.2.7 幂定律近似法
1.2.8 S系统
1.2.9 综合质量作用系统
1.2.10 代谢控制分析
1.2.11 丰富的结构
1.3 总结
1.4 参考文献
2 生化系统理论方法
2.1 模型设计
2.2 生化系统理论中的方程设计
2.3 参数估计
2.3.1 基于流量的估计
2.3.2 根据动态数据估算
2.4 动态分析
2.4.1 系统特征的变化
2.4.2 蒙特卡罗模拟
2.5 稳态分析
2.6 稳定性分析
2.7 评价和说明
2.8 参考文献
3 黑曲霉生产柠檬酸模型
3.1 引言
3.2 柠檬酸基本的化学及生物化学性质
3.3 基础数学模型
3.3.1 质量平衡和S系统方程
3.3.2 参数估计和S系统表示法
3.3.3 基础数学模型
3.3.4 稳态
3.3.5 局部稳定性
3.3.6 鲁棒性
3.3.7 动态行为
3.3.8 最初模型的局限性和缺点
3.4 修订模型
3.4.1 新的过程和生化数据
3.4.2 质量平衡和S系统方程
3.4.3 局部稳定性和稳态的描述
3.4.4 鲁棒性
3.5 修订模型的性能评价
3.6 附录——修订模型中约束条件的数学表达式
3.7 参考文献
4 优化方法
4.1 解析方法
4.1.1 单变量函数的极值点
4.1.2 单变量非线性函数极值点的解析计算
4.1.3 多变量非线性函数极值点的解析计算
4.1.4 约束非线性函数的优化
4.2 搜索算法
4.2.1 单变量函数
4.2.2 多变量非线性函数的搜索
4.2.3 遗传算法
4.3 参考文献
5 生化系统的优化
……
6 黑曲霉生产柠檬酸的优化
7 用酿酒酵母生产乙醇的最大化
8 结论
人名索引
主题索引
