Biotechnology in the Farm and Factory pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Facts on File

作者:Shmaefsky, Brian R.

出品人:

页数:112

译者:

出版时间:2005-11

价格:$ 39.55

装帧:LIB

isbn号码:9780791085189

丛书系列:

图书标签:

• Biotechnology
• Agricultural Biotechnology
• Industrial Biotechnology
• Bioengineering
• Bioprocessing
• Genetic Engineering
• Microbiology
• Fermentation
• Biomanufacturing
• Sustainable Technology

好的，这是一本关于生物技术在农业和工业应用领域图书的简介，内容详实，力求自然流畅。 --- 《生物技术在农业与工业中的前沿应用与未来展望》 （A Comprehensive Guide to Frontier Applications and Future Prospects of Biotechnology in Agriculture and Industry） 本书深入探讨了现代生物技术在农业生产和工业制造领域所展现出的巨大潜力和变革性影响。随着基因组学、合成生物学以及分子生物学等关键技术的飞速发展，人类正在以前所未有的精度和效率，重新设计和优化生命系统，以应对全球粮食安全、可持续发展以及资源利用的严峻挑战。 第一部分：现代农业的分子革命 本书的开篇聚焦于生物技术如何重塑传统的农业实践，实现精准、高效和环境友好的作物生产。 1.1 基因组编辑技术与作物改良的精准化 本部分详尽阐述了CRISPR-Cas9、TALENs和ZFNs等新一代基因编辑工具在农作物育种中的应用。我们不仅回顾了这些技术如何实现对目标基因的精确修饰，还深入分析了它们在快速性状改良方面的优势。重点案例包括开发具有增强抗旱、抗盐碱能力的作物，以及提高主要粮食作物（如水稻、小麦、玉米）的营养价值（如生物强化）。书中特别辟章节讨论了基因编辑技术在缩短育种周期、规避转基因争议方面的独特地位，并探讨了各国在监管政策上的差异与趋势。 1.2 逆境胁迫生理学与环境适应性 农业生产受制于气候变化带来的极端天气。本章从分子和生理学层面剖析了植物应对非生物胁迫（干旱、高温、病原体侵袭）的遗传机制。通过对耐逆性相关基因网络的深入挖掘，本书介绍了如何利用分子标记辅助选择（MAS）和基因组选择（GS）加速筛选具有强环境适应性的种质资源。此外，还详细介绍了生物肥料和生物农药的研发进展，强调了减少化学投入、促进土壤健康的重要性。 1.3 植物工厂与垂直农业的兴起 面对城市化进程和土地资源的稀缺，本书探讨了受控环境农业（CEA）的最新进展。内容涵盖了气培、水培系统的优化，以及LED光谱调控对作物光合效率和次生代谢产物积累的影响。重点分析了如何通过生物技术手段（如代谢工程）来提升植物工厂中高附加值化合物（如药用蛋白、功能性色素）的产量，实现农业生产的集约化和全年候运作。 第二部分：工业生物技术——绿色制造的基石 工业生物技术，或称“白色生物技术”，是推动传统工业向可持续、低能耗模式转型的核心驱动力。本部分着眼于微生物工程和酶工程在材料、燃料和化学品生产中的应用。 2.1 合成生物学与“细胞工厂”的构建 本书将合成生物学的原理——从工程设计的角度构建、改造或重新设计生物系统——应用于工业生产。详细阐述了代谢通路工程、基因线路设计（如逻辑门、振荡器）在提升工业菌株（如酵母、大肠杆菌、丝状真菌）生产效率方面的实践。案例研究包括利用工程微生物高效发酵生产生物基单体、高性能聚合物前体，以及特种化学品的案例分析。 2.2 新一代生物燃料与生物能源 在能源结构转型的背景下，生物燃料的研发至关重要。本章区分了第一代、第二代和第三代生物燃料。重点介绍了纤维素水解技术、木质素转化工艺的突破，以及利用藻类和蓝细菌进行生物柴油和生物氢气生产的潜力。书中还讨论了如何通过酶工程优化生物质转化效率，以及生物炼制（Biorefinery）概念下的多产品协同生产模式。 2.3 工业酶工程与催化剂的革新 酶作为高效、高选择性的生物催化剂，在多个工业流程中取代了传统的化学催化剂。本部分深入解析了定向进化、理性设计和高通量筛选技术在发现和优化新型工业用酶方面的应用。内容涵盖了用于洗涤剂、纺织品、食品加工以及生物医药中间体合成的高稳定性和高活性的工业酶系统。我们特别探讨了固定化酶技术在提高反应器稳定性和可回收性方面的工程学挑战与解决方案。 第三部分：跨界融合与伦理挑战 现代生物技术的快速发展必然带来社会、经济和伦理层面的深刻影响。 3.1 生产过程的生物传感与过程控制 为了实现生物过程的实时优化，本书介绍了生物传感器和生物电子学技术的集成应用。这些技术能够实时监测发酵液中的关键代谢物、细胞活力和环境参数，结合先进的过程分析技术（PAT）和人工智能算法，实现发酵过程的自动化和智能化控制，确保产品批次间的一致性与高收率。 3.2 可持续发展目标（SDGs）与生物技术的角色 本书的结论部分将视角拓展至全球层面，分析生物技术如何直接或间接地助力联合国可持续发展目标（特别是SDG 2：零饥饿、SDG 9：产业、创新与基础设施、SDG 12：负责任的消费和生产）。同时也审慎地讨论了知识产权保护、生物安全（Biosafety）以及公众接受度等关键议题，强调负责任的创新是确保技术长期健康发展的必要前提。 通过严谨的学术梳理和丰富的工业案例，本书旨在为生物技术领域的科研人员、工程师、政策制定者以及关注可持续发展的行业人士，提供一个全面、深入且具有前瞻性的参考框架。

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