張星元:發酵原理電子講義附錄1-3微生物生物工程基本理論的探索張星元(無錫輕工大學生物工程學院江蘇無錫214036)摘要:工業發酵是微生物群體活動的動態過程。此過程靠如下三種流動來維繫,即伴隨能量形式的轉換而發生的電子流動、伴隨異化和同化作用而發生的物質流動以及伴隨不同水平上的代謝調節而發生的資訊流動。在分析以上三種流動的運行規律和工業發酵大量資訊的基礎上,運用歸納邏輯的方法提出了關於微生物生物工程的三個基本假說,即生物能支撐假說、代謝網路假說和細胞經濟假說。如果這些假說成立,就有可能對工業發酵的微生物代謝進行導向。從而形成由三個假說和三個推理組成的微生物生物工程(工業發酵)基本理論。關鍵字:生物能支撐假說;代謝網路假說;細胞經濟假說;發酵原理;代謝工程;微生物生物工程ExplorationsofBasicTheoryofMicrobialBiotechnologyZhangXingyuan(SchoolofBiotechnology,WuxiUniversityofLightIndustry,Wuxi214036,China)Abstract:Industrialfermentationistheprocessesinwhichmicrobialpopulationfunctions.Thoseprocessesaresupportedandmaintainedbythethreekindsofflows:theelectronflowswhichoperatealongwithenergy-formtransformation,themetaboliteflowswhichoperatealongwithdissimilationandassimilation,theinformationflowswhichoperatealongwiththemetabolicregulationsindifferentlevels.Onthebasisoftheanalysisoftheoperationrulesofabovethreekindsofflowsandthegeneralizationofagreatdealofinformationofindustrialfermentation,thethreebasichypothesisofindustrialfermentation(microbialbiotechnology)aredevelopedasfollows:thehypothesisofbioenergysupport,thehypothesisof12張星元:發酵原理電子講義附錄1-3metabolicnetwork,thehypothesisofcelleconomy.Ifthosehypothesesaretrue,thentheresultsofmetabolicguidanceforindustrialfermentationshouldbepredicted.Thetheoryofindustrialfermentationputforwardinthispaperconsistsofthethreedescriptivehypothesesandthreepredictions.Keywords:thehypothesisofbioenergysupport;thehypothesisofmetabolicnetwork;thehypothesisofcelleconomy;biologicalprinciplesofIndustrialfermentation;metabolicengineering;microbialbiotechnology0引言:隨著生物化學、細胞生物學、應用分子生物學、遺傳工程和代謝工程的發展,工業...