细胞培养及其反应器过程的多尺度与系统生物学研究

【摘要】：本文在讨论当前细胞大规模培养过程优化研究的局限性后,认为采用传统的生物学方法或宏观动力学的研究方法,对活体细胞的发酵调控来说存在很多问题。此外,由单一生理调控机制出发做出的解释只揭示了生理调控的局部和某一时段的特点,因此难于对整个过程控制和优化起决定性作用。为此,作者提出了生物反应器多尺度问题研究的重要性,并以鸟苷等十多个发酵产品为对象进行了深入的多尺度研究,取得了重要结果。随着生物技术由分解、细化的各种组学研究发展到以整合为特点的系统生物学研究,本文又进一步研究了以系统生物学为背景的多尺度系统研究特点、内容和方法,认为在分子生物学和生化工程学科基础上发展起来的生物反应器系统生物学研究,有可能快速地确定菌种功能的大量基因,产生跳越式而不是递增式改良,并且把菌种改良与发酵讨程开发统一起来,这对细胞培养及其反应器过程优化具有极重要意义。