重磅推荐 | 高级酶工程（主编：马延和）
Advanced Enzyme Engineering
高级酶工程
内容简介
本书系统总结了酶工程领域的基本知识和最新进展，共计 16 章，包括酶工程的发展历程，酶的筛选与大数据挖掘方法、结构与功能解析、设计改造方法、高效筛选方法、表达与分离纯化、级联反应设计、人工途径设计、催化反应介质与固定化等，以及酶在生物催化、饲料食品、日化用品及医药农药化工等领域的应用。本书内容注重前沿理论和交叉技术的融合，将酶工程新技术和新的应用场景、新的交叉拓展领域囊括其中，诸如计算化学、新酶设计、化学酶催化、光酶催化等与新的学科领域交叉取得的新进展，此外还包括酶学和酶工程相关的新技术、新应用。
目录
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第1章 酶工程发展历程与展望
1.1 酶的发现、认识与酶工程诞生
1.2 经典生物化学时代的酶工程发展状况
1.3 分子生物学时代的酶工程发展状况
1.4 合成生物学时代的酶工程发展状况
1.5 多学科交叉融合对酶工程发展的影响
1.6 总结与展望
第2章 酶的筛选与大数据挖掘
2.1 环境筛选
2.2 宏基因组挖掘
2.3 大数据挖掘
2.4 酶基因合成
2.5 总结与展望
第3章 酶的结构与功能
3.1 酶一级序列的保守性与多样性
3.2 蛋白质功能执行的二级结构基础
3.3 酶的三级结构
3.4 蛋白质结构解析方法
3.5 酶的构效关系
3.6 酶的功能
3.7 总结与展望
第4章 酶催化化学与计算解析
4.1 酶的化学反应机制
4.2 酶反应机制及化学分析方法
4.3 酶反应热力学计算
4.4 酶反应动力学
4.5 酶的构效关系计算解析
4.6 总结与展望
第5章 酶的计算设计方法与应用
5.1 酶设计简介
5.2 酶的计算设计方法：策略、软件与算法
5.3 酶计算设计的应用
5.4 酶的稳定性设计
5.5 总结与展望
第6章 酶的分子改造与修饰
6.1 酶分子改造概述
6.2 酶的物理化学修饰
6.3 酶定向进化
6.4 半理性设计
6.5 理性设计
6.6 机器学习
6.7 总结与展望
第7章 酶的高效筛选
7.1 孔板筛选
7.2 流式细胞仪单细胞筛选
7.3 液滴微流控筛选技术
7.4 展示技术
7.5 生长偶联
7.6 总结与展望
第8章 酶的表达与分离纯化
8.1 概述
8.2 酶的微生物表达
8.3 发酵条件优化
8.4 酶的提取与分离纯化
8.5 总结与展望
第9章 体内多酶级联反应设计
9.1 体内多酶级联反应概述
9.2 体内多酶级联反应途径设计
9.3 辅因子循环体系的设计
9.4 体内多酶级联反应途径优化
9.5 体内多酶级联反应的应用
9.6 总结与展望
第10章 体外多酶分子机器
10.1 体外多酶分子机器概述
10.2 体外多酶反应途径的设计
10.3 辅酶相关的体外多酶分子机器的设计
10.4 体外多酶分子机器的优化
10.5 体外多酶分子机器的应用
10.6 总结与展望
第11章 化学 - 酶偶联催化
11.1 概述
11.2 分步同釜化学-酶偶联催化模式
11.3 同步同釜化学-酶偶联催化模式
11.4 总结与展望
第12章 光促酶催化
12.1 概述
12.2 光促进的酶催化混杂性
12.3 光促化学催化与酶催化反应的偶联
12.4 光促产生的电子促进的氧化还原酶催化反应
12.5 光促产生的电子转移至游离的辅酶因子NAD(P)+
12.6 光促酶 / 光酶
12.7 总结与展望
第13章 酶催化反应介质及其影响
13.1 概述
13.2 水相中酶催化
13.3 有机相中酶催化
13.4 离子液体中酶催化
13.5 深度共熔溶剂中酶催化
13.6 多相介质体系中酶催化
13.7 反应介质工程在酶催化中面临的机遇与挑战
第14章 酶的固定化与全细胞催化
14.1 概述
14.2 酶固定化方法和载体
14.3 固定化酶催化
14.4 新型纳米酶催化
14.5 细胞固定化方法与载体
14.6 全细胞催化
14.7 总结与展望
第15章 酶制剂在饲料食品及日化用品中的应用
15.1 工业酶制剂的定义与种类
15.2 工业酶制剂的制备工艺
15.3 酶制剂在饲料中的应用
15.4 酶制剂在食品中的应用
15.5 酶制剂在日化用品中的应用
15.6 酶制剂在纺织造纸中的应用
15.7 总结与展望
第16章 工业酶在医药农药化工中的应用
16.1 概述
16.2 原料药与医药中间体
16.3 绿色农药
16.4 天然产物
16.5 精细化学品
16.6 总结与展望
院士点评
酶工程是酶学与工程学科融合的交叉生物技术学科，其基本思想是对酶的结构与功能进行人工设计、改进、创建并优化，为生物经济提供生物制造的技术方案。高级酶工程在研究内容、手段和目的上与蛋白质工程、生物化学、有机化学、电化学、结构生物学、基因工程、细胞工程、发酵工程、合成生物学、化学工程等学科相互交融，成为生物制造的支柱技术之一。
在百年未有之大变局之际，在资源危机、能源短缺、气候变暖、环境恶化、疫情严峻、全球产业链洗牌等的压力下，发展以酶为核心的生物制造是抢占生物经济发展机遇的重要手段。酶是绿色生物制造的“芯片”，新型高效酶的基础研发以及相关应用是酶工程的核心技术，有效助力我国加快构建绿色低碳循环经济体系，推动生物经济实现高质量发展。
该书主编马延和研究员组织国内酶工程领域专家学者编写此书，围绕酶技术的发展历史、酶工程技术和应用等新领域展开介绍。该书全面系统地阐述了酶工程领域的基本知识和最新进展，内容翔实，资料丰富，又注重基础理论、前沿技术和交叉技术的融合与应用，学术思想扎实，创新性强 。该书不仅适合作为高等院校有关专业的教学参考书，而且可以作为从事酶工程的科研和技术人员的工具书。望此书早日出版，以飨读者。
欧阳平凯
中国工程院院士
作者简介
马延和男，汉族，1961年10月生，河北盐山人，农工党成员，工学博士，研究员。1983年8月南开大学生物系微生物学专业大学毕业后，到中国科学院微生物研究所从事科研工作，历任中国科学院微生物研究所生物技术中心副主任、所长助理、极端环境微生物中心主任、微生物资源前期开发国家重点实验室副主任。2007年3月起，先后任中国科学院天津工业生物技术研究与发展中心（筹）筹建工作组组长、中国科学院天津工业生物技术研究所（筹）筹建工作组副组长、工业酶国家工程实验室主任。2012年10月起，任中国科学院天津工业生物技术研究所所长。主要从事极端微生物与生物工程的研究与应用。已在Science、Nat Commun、Angew Chem Int Ed、Metab Eng等杂志发表SCI论文300多篇，申请发明专利200多项，已获授权专利100余项，主编专著2部。曾获国家技术发明奖二等奖、中国科学院发明奖二等奖、中国科学院科技促进发展奖、中石化联合会技术发明一等奖、中国轻工联合会科技进步一等奖等。曾任国家863计划和生物医药技术领域专家组专家、国家973计划重大项目首席科学家，现为国际学术期刊3Biotech副主编、中国科学：生命科学编委等，为国家战略性新兴产业咨询专家委员会委员、国家新材料发展咨询专家委员会委员等。
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