本书将生物工程所涉及的五大工程，即发酵工程、细胞工程、基因工程、酶工程和生物反应器工程等相关内容进行有机融合和精心编撰，从生物工程学科的重要理论基础入手，*后例举了该学科的前沿内容。全书内容共分为八章：第1章绪论，第2章微生物与发酵工程，第3章细胞工程，第4章基因工程，第5章酶与酶工程，第6章生物反应工程，第7章生物工程设备，第8章生物工程学科前沿。本书体系新颖、内容全面、语言通顺、简明、理论与应用并重。

★本书可作为高等学校工科生物工程相关专业的教材或教学参考书，也可作为工科非生物专业普及生物工程基础知识的教学参考书。

张晶，女，辽宁石油化工大学化学化工与环境学部生物工程系教授、硕士研究生导师。
　　主要研究方向：生物资源开发、生物制剂的研发、环境影响评价、污染物处理及资源化。
　　主讲本科课程：微生物学、环境工程微生物学、工业微生物育种学、免疫学、生物工艺学、环境影响评价、生物化学等。2011年被评为校名师。
　　主讲研究生课程：发酵工程、生物制药工程。指导的硕士研究生王晨瑜所撰写的毕业论文《龙胆多糖的制备及生物活性分析》，获辽宁省优秀硕士学位论文。
近年来主持及参加国家级、省级和市级科研项目15项，1项通过省级鉴定，5项通过市级鉴定，其中2项获辽宁省科技进步二等奖，1项获抚顺市科技进步一等奖，2项获抚顺市科技进步二等奖，主持市科委项目3项，主编教材一部《水处理生物学》，申请发明专利1项《一种利用啤酒废酵母制造富含有益金属元素酵母粉的方法，发表论文30余篇.

1绪论（1）
1.1生物工程的概念及特点（1）
1.2生物工程的研究内容（2）
1.2.1发酵工程（2）
1.2.2细胞工程（3）
1.2.3基因工程（4）
1.2.4酶工程（6）
1.2.5生物反应工程（7）
2微生物与发酵工程（9）
2.1微生物概述（9）
2.1.1什么是微生物（9）
2.1.2微生物的特性（9）
2.1.3微生物按结构特征的分类（11）
2.2微生物的培养条件与培养基（11）
2.2.1微生物的培养条件（11）
2.2.2培养基（15）
2.3常见的工业微生物（19）
2.3.1细菌（19）
2.3.2放线菌（20）
2.3.3真菌（21）
2.4微生物常见的发酵过程（26）
2.4.1分批发酵（26）
2.4.2补料-分批发酵（28）
2.4.3半连续发酵（28）
2.4.4连续发酵（28）
2.5发酵条件的影响及其控制（29）
2.5.1培养基对发酵的影响及其控制（29）
2.5.2培养基的灭菌情况对发酵的影响（30）
2.5.3种子的培养对发酵的影响（30）
2.5.4温度对发酵的影响（31）
2.5.5pH对发酵的影响（32）
2.5.6溶解氧对发酵的影响（33）
2.5.7发酵终点的判断（34）
参考文献（35）
3细胞工程（36）
3.1细胞工程简介（36）
3.1.1细胞工程发展简史（36）
3.1.2细胞工程主要应用（38）
3.2植物细胞培养技术（38）
3.2.1植物细胞的培养条件（39）
3.2.2植物细胞的悬浮培养（39）
3.2.3植物细胞或原生质体的固定化培养（45）
3.2.4植物细胞培养与次级代谢产物制备（46）
3.3植物组织培养技术（48）
3.3.1植物组织的培养方式（49）
3.3.2植物组织培养的问题分析（51）
3.3.3植物组织培养与次级代谢产物制备（52）
3.4动物细胞培养技术（54）
3.4.1动物细胞的培养条件（54）
3.4.2动物细胞的原代与传代培养（57）
3.4.3动物细胞的培养方式（61）
3.4.4动物细胞的冻存和复苏（63）
3.4.5动物细胞生物制药（65）
3.5细胞工程操作技术（69）
3.5.1细胞融合（69）
3.5.2细胞核移植（72）
3.5.3染色体工程（75）
3.5.4胚胎工程（79）
参考文献（82）
4基 因 工 程（83）
4.1基因工程概述（83）
4.1.1基因工程的概念（83）
4.1.2基因工程的发展简史（83）
4.1.3基因工程的研究内容（87）
4.1.4基因工程的研究意义（87）
4.2基因工程的工具酶（88）
4.2.1限制性核酸内切酶（88）
4.2.2DNA连接酶（93）
4.2.3DNA聚合酶（95）
4.2.4修饰酶类（97）
4.3基因工程的载体（99）
4.3.1质粒克隆载体（100）
4.3.2噬菌体载体（102）
4.3.3柯斯质粒载体（103）
4.3.4YAC载体（103）
4.4DNA重组技术的基本过程（104）
4.4.1目的基因的制取（105）
4.4.2目的基因与载体DNA的连接（107）
4.4.3DNA重组体导入受体细胞（109）
4.4.4重组体的筛选（111）
4.5基因工程的技术及应用（114）
4.5.1外源基因在大肠杆菌中的表达（114）
4.5.2外源基因在酵母中的表达（116）
4.5.3转基因动物（119）
4.5.4转基因植物（122）
4.5.5基因治疗（124）
参考文献（126）
5酶与酶工程（127）
5.1酶工程概述（127）
5.1.1酶与酶工程的概念（127）
5.1.2酶的分类、命名和结构特征（127）
5.1.3酶的活力和活力单位（129）
5.2酶 的 生 产（130）
5.2.1动植物细胞培养产酶（130）
5.2.2微生物发酵产酶（134）
5.2.3提高酶产量的方法（137）
5.3酶的分离纯化（138）
5.3.1酶分离纯化的一般程序（138）
5.3.2酶分离提取的条件（139）
5.3.3酶溶液的制备（139）
5.3.4酶的分离纯化（140）
5.3.5酶的结晶（143）
5.3.6酶的制剂与保存（144）
5.4酶的固定化（145）
5.4.1固定化酶概述（145）
5.4.2酶的固定化方法（146）
5.4.3固定化酶的形态和性质（148）
5.5酶的分子修饰（149）
5.5.1酶的化学修饰（149）
5.5.2酶的物理修饰（152）
5.6酶的应用（152）
5.6.1酶在轻工领域的应用（152）
5.6.2酶在食品领域的应用（154）
5.6.3酶在医药领域的应用（154）
5.6.4酶在环境污染治理领域的应用（157）
5.6.5酶在能源开发领域的应用（158）
参考文献（160）
6生物反应工程（161）
6.1酶催化反应动力学（161）
6.1.1均相酶催化反应动力学（161）
6.1.2抑制作用的酶催化反应动力学（167）
6.1.3固定化酶催化反应动力学（172）
6.1.4影响酶催化活性的因素（175）
6.2细胞生长反应动力学（178）
6.2.1细胞反应过程计量学（179）
6.2.2细胞生长动力学的非结构模型（182）
6.2.3底物消耗与产物生成动力学（189）
6.2.4细胞反应动力学的结构模型（194）
6.3生物反应器的操作模型（196）
6.3.1反应器操作基础（197）
6.3.2分批式操作（197）
6.3.3流加式操作（200）
6.3.4连续式操作（201）
6.4生物反应器的传递过程（205）
6.4.1生物反应体系的流变学特性（205）
6.4.2生物反应器的传递过程（209）
6.4.3体积传质系数的测定及其影响因素（212）
6.4.4溶氧方程与溶氧速率的调节（219）
参考文献（219）
7生物工程常见基础设备（220）
7.1灭菌除菌设备（220）
7.1.1连消塔（220）
7.1.2维持罐（222）
7.1.3空气过滤器（222）
7.2分离提纯设备（225）
7.2.1精馏装置（226）
7.2.2萃取装置（229）
7.2.3蒸发装置（233）
7.2.4干燥装置（238）
7.2.5过滤装置（242）
7.2.6离心装置（244）
7.3微生物发酵设备（246）
7.3.1通风发酵设备（247）
7.3.2嫌气发酵设备（252）
7.4酶生物反应器（259）
7.4.1搅拌罐式反应器（259）
7.4.2填充床式反应器（260）
7.4.3流化床式反应器（261）
7.4.4鼓泡式反应器（262）
7.4.5膜式反应器（262）
参考文献（263）
8生物工程学科前沿（264）
8.1生物降解塑料及其生物降解（264）
8.1.1生物降解塑料（264）
8.1.2塑料降解概述（264）
8.1.3脂肪族聚酯的生物降解（265）
8.1.4可再生资源合成塑料的生物降解（267）
8.1.5共混聚合物塑料的生物降解（268）
8.1.6热固性塑料的生物降解（269）
8.1.7总结与展望（269）
8.2生物质能概述（270）
8.2.1生物质能简介（270）
8.2.2生物质能利用的主要技术（270）
8.2.3几种重要的生物质能（271）
8.2.4生物质能展望（276）
8.3天然生物活性物质开发（277）
8.3.1生物活性物质简介（277）
8.3.2多糖类天然活性物质的开发（277）
8.3.3黄酮类化合物的开发（278）
8.4干细胞与组织工程（285）
8.4.1干细胞（285）
8.4.2胚胎干细胞（285）
8.4.3成体干细胞（287）
8.4.4组织工程（289）
8.5酶制剂在食品工业的应用（292）
8.5.1食品酶在食品生产中的应用 （292）
8.5.2酶技术在食品安全检测中的应用（297）
8.6生物芯片技术（298）
8.6.1生物芯片的分类 （298）
8.6.2生物芯片技术的应用现状 （299）
8.6.3生物芯片技术的发展趋势（302）
8.7生物制药（303）
8.7.1生物药物的定义（303）
8.7.2生物药物的特性（303）
8.7.3生物药物的分类（304）
8.7.4生物药物的发展过程（306）
8.7.5生物药物研究的新进展（306）
8.8油藏极端环境石油烃厌氧生物降解产甲烷（308）
8.8.1油藏石油烃降解过程内源微生物种类及功能（309）
8.8.2油藏条件对微生物的影响（313）
8.8.3降解产生中间代谢产物及终产物（314）
8.8.4残余油生物气化研究现状（315）
参考文献（316）