代谢曲线对照
发酵过程的参数相关分析
参数曲线相关分析的优势
?从发酵过程多尺度系统理论来看，参数趋势曲
线相关有可能是某一尺度的线性或动力学行为，
也可能是多尺度系统的结构性突变，因此用常
规的单一尺度模式有时就无法解释过程中发生
的许多现象。
?虽然这些过程检测大多是环境中的状态或操作
量，但可以通过进一步分析，得到反映分子、
细胞和反应器工程水平的不同尺度问题的联系，
从而实现跨尺度观察和跨尺度操作。
参数相关耦合的定义
?参数耦合相关是指各种直接参数、间接参数
以及实验室手工参数随着发酵过程的进行而
变化，并且参数间发生某种耦合相关。
?这种参数相关是生物反应器中物料、能量或
信息传递、转换、以及平衡或不平衡的结果，
其微观因素也许只是发生在基因、细胞或反
应器工程水平的某一个尺度上，但最终会在
宏观过程中有所反映，这就为我们研究生物
反应器中不同尺度的数据关联分析方法提供
了线索。
发酵过程参数检测的意义
?可以得到反应细胞尺度、分子尺度和工程尺
度的反应特性，并通过分析而加以区分不同
尺度的问题；
?可以了解发酵过程各参数之间的多样性、时
变形、相关耦合性和不确定性，了解复杂的
发酵过程
?通过参数的检测，可进一步优化发酵工艺，
最终提高产品的生产产量。
参数相关基本特性
各种直接参数、间接参数以及手工测定的实
验室参数随着发酵过程的进行而 变化,并且参数间
发生某种耦合相关，这种参数相关反映了发酵过程
多尺度（水平）的问题 特征。
发酵过程检测参数的特性
?所检测到的参数均是动态平衡的结果
检测参数 = 供给 — 消耗
?残留基质浓度对代谢的影响
?限制性基质的概念
发酵过程参数相关分类
?理化相关
纯属物质理化性质变化所引起的参数相关
?生物相关
生物相关是指通过生物细胞的生命活动所引起
的参数之间耦合相关
理化相关
* 搅拌转速、通气流量、罐压力 ∽ 溶解氧 DO
转速 ↑,气泡 ↑，气液接触表面积 ↑,KLa↑,OTR〉 OUR,DO↑
理化相关的普遍特性
* 理化相关对不同细胞对象具有普遍性，
不因细胞生理活性的变化呈现不同的特
性。
? 要注意过程数据采集的非同步性引
起的误相关，特别要注意间接参数的变
化产生的对过程研究的误导。
生物相关
生物相关是指通过生物细胞的生命活动所引起的参数之间耦
合相关，主要体现在二种方式：
其一，通过生物细胞生长代谢后引起的培养液物性的变化，
进而引起的参数相关。
菌体生长引起的生物相关特性
* 快速生长期时，培养液粘度上升,KLa下降，
引起 DO水平的变化。
* 培养液粘度的变化也会引起溶解二氧化碳 CO2
与排气二氧化碳浓度 ECO2的差异 。
* 轴向流桨叶所持留的微气泡与快速增长的菌
体形成气溶胶现象, 结构性粘度严重影响培
养液的混和, 传递特性 。
* 搅拌转速 ∽ ｐＨ
代谢引起的生物相关
通过生物细胞及代谢途径的不同所引起的
活性变化,直接对控制对象特性发生影响。
菌体细胞代谢活性变化而直接引起的某测定参
数的变化，即为代谢特性参数相关。
----代谢强度的变化
----代谢途径的变化
----引起的基质消耗或代谢产物形成的不同
代谢活性变化：环境条件的线性或动力学因
素、细胞内某调节因子引起的代谢流迁移、基因水
平的信息流。
生物相关：排气氧浓度与溶解氧浓度的对应关系
不同发酵周期的 EO2浓度与 DO的几种对应关系。这种不
同的对应关系是与不同操作条件和菌体呼吸强度有关的。
rpm
DO
ECO2
EO2
加糖 加糖
ECO2
ECO2
ECO2
EO2
EO2
EO2
DO
DODO
rpm
rpmrpm
h h
h h
非碳源限制，临界氧浓度以下
（ＤＯ变化不显著）
碳源限制，临界氧浓度以下
（ＤＯ变化显著）
非碳源限制，临界氧浓度以上
（ EO2变化不显著）
碳源限制，临界氧浓度以上
（ EO2变化显著）
补糖与氮源的利用关系
生物相关,OUR与 DO的基本相关特征
OUR
DO
rpm
加糖
DO和 OUR之间的动力学特征O2消耗与过程传递的物质平衡
时间 (h)
呼吸商 (RQ)变化的生物学意义
?表征不同的代谢途径
厌氧代谢、耗氧代谢
不同的耗氧代谢途径间的差异
?表征不同的基质利用情况
基质还原性强与弱的差异
多基质利用的参数相关变化
某抗生素发酵的糖与油利用转移
不同尺度问题相关的举例
DO
OUR
CLC
Rpm ↓ DO ↓
当ＤＯ低于临界氧
浓度（Ｃ Ｌ ｃ )时，ＯＵ
Ｒ下降，细胞代谢由好
氧向厌氧途径迁移。
分子水平
基因工程血红蛋白 hemoglobin (VHB)
对氧的亲和力提高（由图所示），临界氧下降 。
VHB
第三部分
发酵过程优化控制举例
鸟苷发酵过程优化与多尺度研究
鸟苷是呈味核苷酸二钠, I+G”的重要原料，
七十年代上海工业微生物研究所开始研究
发酵水平,7克 /升 12克 /升
没有形成产业
广东星湖公司从工微所购买上述菌株，经
过多年研究开发：
发酵水平,12克 /升 16克 /升
项目背景
项目背景
2000年 I+G 产品首次独家面市，遇到日本冲击，同年 9月投资 2,1
亿的新开发厂区全面停产。 16g/L──> 25g/L （盈亏持平）
参数相关分析与状态方程建立
通过鸟苷发酵过程的数据采集发现：
40小时 OUR下降，补糖速率不变，
鸟苷产率迅速下降 ── 代谢流迁移
状态方程建立与系统识别
生物反应器：测量观察值 多尺度：细胞代谢流
17 种氨基酸的时序变化
纸层析分析
有机酸的积累
实测结果,代谢流分析
35小时：丙酮酸、丙氨酸积累
代谢途径迁移的酶学测试
─── HMP途经 → EMP途经
磷酸果糖激酶 磷酸葡萄糖脱氢酶
丙酮酸激酶
柠檬酸合成酶丙氨酸脱氢酶
化学计量学方法的代谢流研究
代谢网络的代谢反应式 代谢方程组
在线检测通气流量、发酵液体积、排气氧和二氧
化碳浓度
离线常规分析菌体、葡萄糖和产物浓度
HPLC测定乙酸、柠檬酸和丙酮酸等有机酸浓度
HPLC测定丙氨酸等 17种氨基酸浓度
关键技术
不同时间代谢流分布 HMP
EMP
丙氨酸
代谢流,HMP→EMP→丙氨酸
菌体生理形态变异与代谢流迁移的相关性
生理特性的状态估计
菌体形态变化
菌体变异的定量分析与研究
图像采集与处理
弯度大于 0.5
弯度大于 1.0
鸟苷生产菌中嘌呤核苷合成途
径三段基因序列的分析
嘌呤核苷生物合成与对应的基因操纵子
生产菌的遗传背景研究
对编码肌苷鸟苷生物合成途径中关键酶
的基因进行研究：
?pur操纵子的启动子部分序列 （ pur操纵子包
含嘌呤生物合成途径中有关的 12个基因 ）
?purA基因 （ 编码 AMP支路的 sAMP合成酶 ）
?guaA基因 （ 编码 GMP支路的 GMP合成酶 ）
?guaB基因 （ 编码 GMP支路的 IMP脱氢酶 ）
根据 Genebank中已公布的枯草杆菌基因组
序列, 针对所要研究的四段序列, 设计适当
的引物合成基因 。
分别从下列四个菌株中用 PCR拉出
上述序列：
野生型枯草杆菌 （ 160）
低产型肌苷生产菌 7191（ 161）
目前肌苷生产菌 （ 162）
目前鸟苷生产菌 （ 163）
Genebank
关键技术
研究结果
肌苷和鸟苷生产菌在 54位 （ 以翻译起
始点为 1计 ） 缺失了一个 A,因此将导致以
下的所有 序列 发生移码突变, 所编码的
sAMP合成酶失活, 致使 AMP合成支路受阻,
有利于肌苷和鸟苷的积累 。 这可能是导致
生产菌株产苷水平升高的一个重要原因 。
关键技术
结 论
从鸟苷生产菌的基因比较研究结果，本
课题的鸟苷生产菌株 已具有高产菌的基因结
构,而发酵过程中菌体细胞的 主流代谢流的
迁移是提高生产能力的主要矛盾。
关键技术
跨尺度分析与工艺改进
确定以代谢流由 EMP向 HMP途径回复迁移为
目标进行过程工艺优化，并以 OUR的下降作为
跨尺度操作的相关因子
发现调控因子 A加入后短期内 OUR的下降速
度就开始放慢，到 48小时开始维持稳定直至放
罐，并且发酵后期的糖耗速率也变慢
关键技术
关键技术
代谢流控制
工艺改进前后的酶活时序变化
工艺改进前后葡萄糖激酶时序变
化
0
0, 0 2
0, 0 4
0, 0 6
0, 0 8
0, 1
0, 1 2
1 2 h 2 4 h 3 6 h 4 0 h 4 4 h 4 8 h
t / h
Δ
A/min
原 工 艺 新 工 艺
工艺改进前后磷酸果糖激酶的
时序变化
0
0, 0 0 5
0, 0 1
0, 0 1 5
0, 0 2
0, 0 2 5
0, 0 3
0, 0 3 5
0, 0 4
0, 0 4 5
0, 0 5
1 2 h 2 4 h 3 6 h 4 0 h 4 4 h 4 8 h
t / h
Δ
A/min
原 工 艺 新 工 艺
工艺改进前后 6 - 磷酸葡萄糖脱氢酶
的时序变化
0
0, 0 0 5
0, 0 1
0, 0 1 5
0, 0 2
0, 0 2 5
0, 0 3
0, 0 3 5
0, 0 4
0, 0 4 5
0, 0 5
1 2 h 2 4 h 3 6 h 4 0 h 4 4 h 4 8 h
t / h
Δ
A/min
原 工 艺 新 工 艺
工艺改进前后丙氨酸脱氢酶的
时序变化
0
0, 1
0, 2
0, 3
0, 4
1 2 h 2 4 h 3 6 h 4 0 h 4 4 h 4 8 h
t / h
酶活力
原 工 艺 新 工 艺
工艺改进前后的代谢流时序变化
HMP EMP
HPM/EMP 丙氨酸
结 果
?创建了全新的补料控制工艺
50L发酵罐：
17.2克 /L →32 克 /L(60小时 )
?菌体细胞主流代谢流迁移问题是本项目过
程优化的关键。
关键技术
文章、著作发表
发表论文,51篇
出版专著、著作：
?多尺度微生物过程优化,化学工业出版社
? Study on Industrial Fermentation Process
on Multi-scale and Its Optimization,
Advance Biochemical Engineering/
Biotechnology,2003 Volume（ 87）,
Biomanufacturing 2004年 3月出版
基因工程人血清白蛋白 (rh-SA)趋势曲线图
? 50L实验室,700mg/L----7g/L，放大到 500L
基因工程疟疾疫苗高密度高表达
70mg/L→2.6g/L70mg/L--?2.6g/L
华蒙金河生物技术有限公司的生产车间现场（ 50L放
大到 120M3），从 2000年 9月至 2001年 3月间，饲料
金霉素发酵从 16000u/ml提高到 21000u/ml，新增利
润 1176万元，新增创汇 883万元。
远程通讯与异地数据传送与分析
DO-发酵液中溶解氧浓度,OUR-菌体代谢耗氧速率,CER-二氧化碳释放速率,RQ-
呼吸商 -代谢途径, KLa-生物反应器中氧传递速率, pH酸碱度、菌体浓度,… 等 40多
个参数
9-25小时之间 RQ呈低谷状 必需限制补葡萄糖
推广应用
0-8小时, OUR,CER,DO,pH,RQ,F ── 不同水平
8.9小时, OUR与 CER继续上升呈分枝态； pH迅速上升 RQ呈低谷
状 ── 非葡萄糖碳源利用； 25小时前, 必需
限制补加葡萄糖速率 (RGLU)
5000 u/ml
?ù ò? ?? ?o ( S c i e n c e,2 00 1,29 3( 55 30 ), 61 4 )
?? o? ?ì ó| ( s tr i n ge n t r e s p on s e )
óóóóó±·óóóóó ?¤?¤
?? ?? RN A ?ú °? áú ?y ?? ￡?
( p) pp Gp p 3á ?? ′ˉ ±í 2? ·? ±é
( p) pp G pp ·? ±é àμ ￠? ￡¨?? o? ?ì ó| ò? 3ó ￡?
pp G pp p pp G pp ?? éú ?× ?ú ?? 2? ?ˉ
D N A
m R N A
·? ì? ì?
?? ?× t R N A
( °±?ù ?á è±2| )
5 ’
?? ′? ±y 2? 3á 3÷? × ?ú ??
? 9 ?? 25 D? ê±￡? ±y 3÷3 a ?2 ía í? ê±3÷ ?a ?÷ò a ì1 ?2 ê? óà
? D? ±é °±?ù ?á 3è óa ?? è±2| ê±3á ?? o? ?ì ó| ￡? ?ú 2- ò?
?? ?o é? o? D 3÷? × ￡? ?? ′ˉ 2? 1′ 2ú D?
? ?? ′? ±y 2? ?? óà ê±1? ?￠ ó? ?? ?? ì1 ?2 3á ?· ?ù D? ?? óà
ì× 3? ?￠ °? ?? °? ?? ?￠ p H ?× ?? ?￠ D O ?× ?? 3è ó| 2ó
èy μ? ?? ?o é? o? D 3? ·? ?1 ??
5000 u / m l ?¤?¤?¤ > 8200u / m l
发酵过程的参数相关分析
参数曲线相关分析的优势
?从发酵过程多尺度系统理论来看，参数趋势曲
线相关有可能是某一尺度的线性或动力学行为，
也可能是多尺度系统的结构性突变，因此用常
规的单一尺度模式有时就无法解释过程中发生
的许多现象。
?虽然这些过程检测大多是环境中的状态或操作
量，但可以通过进一步分析，得到反映分子、
细胞和反应器工程水平的不同尺度问题的联系，
从而实现跨尺度观察和跨尺度操作。
参数相关耦合的定义
?参数耦合相关是指各种直接参数、间接参数
以及实验室手工参数随着发酵过程的进行而
变化，并且参数间发生某种耦合相关。
?这种参数相关是生物反应器中物料、能量或
信息传递、转换、以及平衡或不平衡的结果，
其微观因素也许只是发生在基因、细胞或反
应器工程水平的某一个尺度上，但最终会在
宏观过程中有所反映，这就为我们研究生物
反应器中不同尺度的数据关联分析方法提供
了线索。
发酵过程参数检测的意义
?可以得到反应细胞尺度、分子尺度和工程尺
度的反应特性，并通过分析而加以区分不同
尺度的问题；
?可以了解发酵过程各参数之间的多样性、时
变形、相关耦合性和不确定性，了解复杂的
发酵过程
?通过参数的检测，可进一步优化发酵工艺，
最终提高产品的生产产量。
参数相关基本特性
各种直接参数、间接参数以及手工测定的实
验室参数随着发酵过程的进行而 变化,并且参数间
发生某种耦合相关，这种参数相关反映了发酵过程
多尺度（水平）的问题 特征。
发酵过程检测参数的特性
?所检测到的参数均是动态平衡的结果
检测参数 = 供给 — 消耗
?残留基质浓度对代谢的影响
?限制性基质的概念
发酵过程参数相关分类
?理化相关
纯属物质理化性质变化所引起的参数相关
?生物相关
生物相关是指通过生物细胞的生命活动所引起
的参数之间耦合相关
理化相关
* 搅拌转速、通气流量、罐压力 ∽ 溶解氧 DO
转速 ↑,气泡 ↑，气液接触表面积 ↑,KLa↑,OTR〉 OUR,DO↑
理化相关的普遍特性
* 理化相关对不同细胞对象具有普遍性，
不因细胞生理活性的变化呈现不同的特
性。
? 要注意过程数据采集的非同步性引
起的误相关，特别要注意间接参数的变
化产生的对过程研究的误导。
生物相关
生物相关是指通过生物细胞的生命活动所引起的参数之间耦
合相关，主要体现在二种方式：
其一，通过生物细胞生长代谢后引起的培养液物性的变化，
进而引起的参数相关。
菌体生长引起的生物相关特性
* 快速生长期时，培养液粘度上升,KLa下降，
引起 DO水平的变化。
* 培养液粘度的变化也会引起溶解二氧化碳 CO2
与排气二氧化碳浓度 ECO2的差异 。
* 轴向流桨叶所持留的微气泡与快速增长的菌
体形成气溶胶现象, 结构性粘度严重影响培
养液的混和, 传递特性 。
* 搅拌转速 ∽ ｐＨ
代谢引起的生物相关
通过生物细胞及代谢途径的不同所引起的
活性变化,直接对控制对象特性发生影响。
菌体细胞代谢活性变化而直接引起的某测定参
数的变化，即为代谢特性参数相关。
----代谢强度的变化
----代谢途径的变化
----引起的基质消耗或代谢产物形成的不同
代谢活性变化：环境条件的线性或动力学因
素、细胞内某调节因子引起的代谢流迁移、基因水
平的信息流。
生物相关：排气氧浓度与溶解氧浓度的对应关系
不同发酵周期的 EO2浓度与 DO的几种对应关系。这种不
同的对应关系是与不同操作条件和菌体呼吸强度有关的。
rpm
DO
ECO2
EO2
加糖 加糖
ECO2
ECO2
ECO2
EO2
EO2
EO2
DO
DODO
rpm
rpmrpm
h h
h h
非碳源限制，临界氧浓度以下
（ＤＯ变化不显著）
碳源限制，临界氧浓度以下
（ＤＯ变化显著）
非碳源限制，临界氧浓度以上
（ EO2变化不显著）
碳源限制，临界氧浓度以上
（ EO2变化显著）
补糖与氮源的利用关系
生物相关,OUR与 DO的基本相关特征
OUR
DO
rpm
加糖
DO和 OUR之间的动力学特征O2消耗与过程传递的物质平衡
时间 (h)
呼吸商 (RQ)变化的生物学意义
?表征不同的代谢途径
厌氧代谢、耗氧代谢
不同的耗氧代谢途径间的差异
?表征不同的基质利用情况
基质还原性强与弱的差异
多基质利用的参数相关变化
某抗生素发酵的糖与油利用转移
不同尺度问题相关的举例
DO
OUR
CLC
Rpm ↓ DO ↓
当ＤＯ低于临界氧
浓度（Ｃ Ｌ ｃ )时，ＯＵ
Ｒ下降，细胞代谢由好
氧向厌氧途径迁移。
分子水平
基因工程血红蛋白 hemoglobin (VHB)
对氧的亲和力提高（由图所示），临界氧下降 。
VHB
第三部分
发酵过程优化控制举例
鸟苷发酵过程优化与多尺度研究
鸟苷是呈味核苷酸二钠, I+G”的重要原料，
七十年代上海工业微生物研究所开始研究
发酵水平,7克 /升 12克 /升
没有形成产业
广东星湖公司从工微所购买上述菌株，经
过多年研究开发：
发酵水平,12克 /升 16克 /升
项目背景
项目背景
2000年 I+G 产品首次独家面市，遇到日本冲击，同年 9月投资 2,1
亿的新开发厂区全面停产。 16g/L──> 25g/L （盈亏持平）
参数相关分析与状态方程建立
通过鸟苷发酵过程的数据采集发现：
40小时 OUR下降，补糖速率不变，
鸟苷产率迅速下降 ── 代谢流迁移
状态方程建立与系统识别
生物反应器：测量观察值 多尺度：细胞代谢流
17 种氨基酸的时序变化
纸层析分析
有机酸的积累
实测结果,代谢流分析
35小时：丙酮酸、丙氨酸积累
代谢途径迁移的酶学测试
─── HMP途经 → EMP途经
磷酸果糖激酶 磷酸葡萄糖脱氢酶
丙酮酸激酶
柠檬酸合成酶丙氨酸脱氢酶
化学计量学方法的代谢流研究
代谢网络的代谢反应式 代谢方程组
在线检测通气流量、发酵液体积、排气氧和二氧
化碳浓度
离线常规分析菌体、葡萄糖和产物浓度
HPLC测定乙酸、柠檬酸和丙酮酸等有机酸浓度
HPLC测定丙氨酸等 17种氨基酸浓度
关键技术
不同时间代谢流分布 HMP
EMP
丙氨酸
代谢流,HMP→EMP→丙氨酸
菌体生理形态变异与代谢流迁移的相关性
生理特性的状态估计
菌体形态变化
菌体变异的定量分析与研究
图像采集与处理
弯度大于 0.5
弯度大于 1.0
鸟苷生产菌中嘌呤核苷合成途
径三段基因序列的分析
嘌呤核苷生物合成与对应的基因操纵子
生产菌的遗传背景研究
对编码肌苷鸟苷生物合成途径中关键酶
的基因进行研究：
?pur操纵子的启动子部分序列 （ pur操纵子包
含嘌呤生物合成途径中有关的 12个基因 ）
?purA基因 （ 编码 AMP支路的 sAMP合成酶 ）
?guaA基因 （ 编码 GMP支路的 GMP合成酶 ）
?guaB基因 （ 编码 GMP支路的 IMP脱氢酶 ）
根据 Genebank中已公布的枯草杆菌基因组
序列, 针对所要研究的四段序列, 设计适当
的引物合成基因 。
分别从下列四个菌株中用 PCR拉出
上述序列：
野生型枯草杆菌 （ 160）
低产型肌苷生产菌 7191（ 161）
目前肌苷生产菌 （ 162）
目前鸟苷生产菌 （ 163）
Genebank
关键技术
研究结果
肌苷和鸟苷生产菌在 54位 （ 以翻译起
始点为 1计 ） 缺失了一个 A,因此将导致以
下的所有 序列 发生移码突变, 所编码的
sAMP合成酶失活, 致使 AMP合成支路受阻,
有利于肌苷和鸟苷的积累 。 这可能是导致
生产菌株产苷水平升高的一个重要原因 。
关键技术
结 论
从鸟苷生产菌的基因比较研究结果，本
课题的鸟苷生产菌株 已具有高产菌的基因结
构,而发酵过程中菌体细胞的 主流代谢流的
迁移是提高生产能力的主要矛盾。
关键技术
跨尺度分析与工艺改进
确定以代谢流由 EMP向 HMP途径回复迁移为
目标进行过程工艺优化，并以 OUR的下降作为
跨尺度操作的相关因子
发现调控因子 A加入后短期内 OUR的下降速
度就开始放慢，到 48小时开始维持稳定直至放
罐，并且发酵后期的糖耗速率也变慢
关键技术
关键技术
代谢流控制
工艺改进前后的酶活时序变化
工艺改进前后葡萄糖激酶时序变
化
0
0, 0 2
0, 0 4
0, 0 6
0, 0 8
0, 1
0, 1 2
1 2 h 2 4 h 3 6 h 4 0 h 4 4 h 4 8 h
t / h
Δ
A/min
原 工 艺 新 工 艺
工艺改进前后磷酸果糖激酶的
时序变化
0
0, 0 0 5
0, 0 1
0, 0 1 5
0, 0 2
0, 0 2 5
0, 0 3
0, 0 3 5
0, 0 4
0, 0 4 5
0, 0 5
1 2 h 2 4 h 3 6 h 4 0 h 4 4 h 4 8 h
t / h
Δ
A/min
原 工 艺 新 工 艺
工艺改进前后 6 - 磷酸葡萄糖脱氢酶
的时序变化
0
0, 0 0 5
0, 0 1
0, 0 1 5
0, 0 2
0, 0 2 5
0, 0 3
0, 0 3 5
0, 0 4
0, 0 4 5
0, 0 5
1 2 h 2 4 h 3 6 h 4 0 h 4 4 h 4 8 h
t / h
Δ
A/min
原 工 艺 新 工 艺
工艺改进前后丙氨酸脱氢酶的
时序变化
0
0, 1
0, 2
0, 3
0, 4
1 2 h 2 4 h 3 6 h 4 0 h 4 4 h 4 8 h
t / h
酶活力
原 工 艺 新 工 艺
工艺改进前后的代谢流时序变化
HMP EMP
HPM/EMP 丙氨酸
结 果
?创建了全新的补料控制工艺
50L发酵罐：
17.2克 /L →32 克 /L(60小时 )
?菌体细胞主流代谢流迁移问题是本项目过
程优化的关键。
关键技术
文章、著作发表
发表论文,51篇
出版专著、著作：
?多尺度微生物过程优化,化学工业出版社
? Study on Industrial Fermentation Process
on Multi-scale and Its Optimization,
Advance Biochemical Engineering/
Biotechnology,2003 Volume（ 87）,
Biomanufacturing 2004年 3月出版
基因工程人血清白蛋白 (rh-SA)趋势曲线图
? 50L实验室,700mg/L----7g/L，放大到 500L
基因工程疟疾疫苗高密度高表达
70mg/L→2.6g/L70mg/L--?2.6g/L
华蒙金河生物技术有限公司的生产车间现场（ 50L放
大到 120M3），从 2000年 9月至 2001年 3月间，饲料
金霉素发酵从 16000u/ml提高到 21000u/ml，新增利
润 1176万元，新增创汇 883万元。
远程通讯与异地数据传送与分析
DO-发酵液中溶解氧浓度,OUR-菌体代谢耗氧速率,CER-二氧化碳释放速率,RQ-
呼吸商 -代谢途径, KLa-生物反应器中氧传递速率, pH酸碱度、菌体浓度,… 等 40多
个参数
9-25小时之间 RQ呈低谷状 必需限制补葡萄糖
推广应用
0-8小时, OUR,CER,DO,pH,RQ,F ── 不同水平
8.9小时, OUR与 CER继续上升呈分枝态； pH迅速上升 RQ呈低谷
状 ── 非葡萄糖碳源利用； 25小时前, 必需
限制补加葡萄糖速率 (RGLU)
5000 u/ml
?ù ò? ?? ?o ( S c i e n c e,2 00 1,29 3( 55 30 ), 61 4 )
?? o? ?ì ó| ( s tr i n ge n t r e s p on s e )
óóóóó±·óóóóó ?¤?¤
?? ?? RN A ?ú °? áú ?y ?? ￡?
( p) pp Gp p 3á ?? ′ˉ ±í 2? ·? ±é
( p) pp G pp ·? ±é àμ ￠? ￡¨?? o? ?ì ó| ò? 3ó ￡?
pp G pp p pp G pp ?? éú ?× ?ú ?? 2? ?ˉ
D N A
m R N A
·? ì? ì?
?? ?× t R N A
( °±?ù ?á è±2| )
5 ’
?? ′? ±y 2? 3á 3÷? × ?ú ??
? 9 ?? 25 D? ê±￡? ±y 3÷3 a ?2 ía í? ê±3÷ ?a ?÷ò a ì1 ?2 ê? óà
? D? ±é °±?ù ?á 3è óa ?? è±2| ê±3á ?? o? ?ì ó| ￡? ?ú 2- ò?
?? ?o é? o? D 3÷? × ￡? ?? ′ˉ 2? 1′ 2ú D?
? ?? ′? ±y 2? ?? óà ê±1? ?￠ ó? ?? ?? ì1 ?2 3á ?· ?ù D? ?? óà
ì× 3? ?￠ °? ?? °? ?? ?￠ p H ?× ?? ?￠ D O ?× ?? 3è ó| 2ó
èy μ? ?? ?o é? o? D 3? ·? ?1 ??
5000 u / m l ?¤?¤?¤ > 8200u / m l
