代謝工程的途徑分析與優(yōu)化

1目標(biāo)——實用模型1
11模型選擇的標(biāo)準(zhǔn)3
12生物化學(xué)過程模型7
121熱力學(xué)8
122動力學(xué)11
123michaelismenten速度定律13
124化學(xué)計量系統(tǒng)19
125簡化的表達21
126波德分析22
127冪定律近似法23
128s系統(tǒng)27
129綜合質(zhì)量作用系統(tǒng)28
1210代謝控制分析29
1211豐富的結(jié)構(gòu)32
13總結(jié)33
14參考文獻34
2生化系統(tǒng)理論方法41
21模型設(shè)計43
22生化系統(tǒng)理論中的方程設(shè)計46
23參數(shù)估計49
231基于流量的估計49
232根據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)估算53
24動態(tài)分析55
241系統(tǒng)特征的變化56
242蒙特卡羅模擬57
25穩(wěn)態(tài)分析59
26穩(wěn)定性分析63
27評價和說明68
28參考文獻69
3黑曲霉生產(chǎn)檸檬酸模型73
31引言75
32檸檬酸基本的化學(xué)及生物化學(xué)性質(zhì)76
33基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型79
331質(zhì)量平衡和s系統(tǒng)方程79
332參數(shù)估計和s系統(tǒng)表示法81
333基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型89
334穩(wěn)態(tài)89
335局部穩(wěn)定性90
336魯棒性90
337動態(tài)行為99
338最初模型的局限性和缺點99
34修訂模型101
341新的過程和生化數(shù)據(jù)101
342質(zhì)量平衡和s系統(tǒng)方程103
343局部穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)的描述109
344魯棒性109
35修訂模型的性能評價119
36附錄——修訂模型中約束條件的數(shù)學(xué)表達式120
37參考文獻122
4優(yōu)化方法127
41解析方法130
411單變量函數(shù)的極值點130
412單變量非線性函數(shù)極值點的解析計算132
413多變量非線性函數(shù)極值點的解析計算135
414約束非線性函數(shù)的優(yōu)化139
42搜索算法145
421單變量函數(shù)145
422多變量非線性函數(shù)的搜索148
423遺傳算法151
43參考文獻152
5生化系統(tǒng)的優(yōu)化153
51引言155
52非線性優(yōu)化的必要性159
53搜索多變量線性函數(shù)的極值161
54化學(xué)計量學(xué)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化167
55s系統(tǒng)的優(yōu)化169
56gma 系統(tǒng)的優(yōu)化171
57多目標(biāo)優(yōu)化173
571向量優(yōu)化177
572目標(biāo)規(guī)劃178
58結(jié)構(gòu)優(yōu)化179
59參考文獻181
6黑曲霉生產(chǎn)檸檬酸的優(yōu)化187
61引言189
62用黑曲霉進行檸檬酸生產(chǎn)的最優(yōu)線性規(guī)劃190
621目標(biāo)函數(shù)191
622約束條件191
63最優(yōu)解197
64系統(tǒng)搜索最優(yōu)解的最佳步驟序列200
65操作過程中的誤差影響分析205
651輸出分布的形態(tài)206
652檸檬酸的生產(chǎn)207
653約束違例208
66結(jié)論210
67參考文獻212
7用釀酒酵母生產(chǎn)乙醇的最大化215
71概述217
72研究背景218
73galazzo 和bailey模型220
731物料平衡方程220
732動力學(xué)模型221
74s系統(tǒng)模型223
75模型的質(zhì)量評估224
751穩(wěn)態(tài)的局部穩(wěn)定性225
752模型的剛性225
753動力學(xué)行為227
76優(yōu)化——間接優(yōu)化方法227
761直接的s系統(tǒng)優(yōu)化228
762目標(biāo)函數(shù)229
763約束條件230
77結(jié)果 232
771乙醇生產(chǎn)的最大化 232
772甘油及糖生產(chǎn)的最大化235
78間接優(yōu)化方法的品質(zhì)評價239
781直接優(yōu)化方法的簡潔陳述240
782乙醇生產(chǎn)的直接優(yōu)化方法實施242
783乙醇生產(chǎn)的非直接優(yōu)化和直接優(yōu)化解242
79多目標(biāo)優(yōu)化245
791間接多目標(biāo)優(yōu)化方法246
792單目標(biāo)優(yōu)化247
793多目標(biāo)優(yōu)化248
794與糖酵解酶同時過量表達的觀測值的比較 250
710討論253
711參考文獻254
8結(jié)論259
81大腸桿菌高密度培養(yǎng)生產(chǎn)l肉堿262
82大腸桿菌中色氨酸的生物合成264
83途徑分析的趨勢及基因技術(shù)和基因組學(xué)的作用266
831代謝流分析268
832基因組信息和生化系統(tǒng)理論269
84展望273
85參考文獻274
人名索引277
主題索引285