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【专稿】发酵学关于动态研究的观点
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【专稿】发酵学关于动态研究的观点
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前文《春江水暖谁先知——学生最有发言权》已于7月12日发布了关于在科学网悟空书斋（张星元的博客）陆续推荐发表学生在发酵原理课程讨论会上的发言稿的消息，随后，以在发言稿标题前冠以【专稿】的方式按已公布的目录开始发稿。
现在研究生的发言稿的发稿暂告一段落（6篇），开始发本科生的发言稿（23篇），为方便读者系统地选读，特对原已公布的目录次序按内容作了调整，今天开始按《关于调整学生发酵原理讨论会发言稿发稿次序的公告》陆续发稿。现在发布侯×同学的《发酵学关于动态研究的观点》，请指正。
现在研究生的发言稿的发稿暂告一段落（6篇），开始发本科生的发言稿（23篇），为方便读者系统地选读，特对原已公布的目录次序按内容作了调整，今天开始按《关于调整学生发酵原理讨论会发言稿发稿次序的公告》陆续发稿。现在发布侯×同学的《发酵学关于动态研究的观点》，请指正。
侯×同学：发酵学关于动态研究的观点
发酵学探讨微生物的代谢规律，引入热力学、经济学中的系统性的观点，把微生物作为一个具有严密结构的代谢系统而不是孤立的代谢途径来研究。它研究工业微生物在生长、繁殖与发酵过程中的正常代谢与异常代谢规律，探索提高现有的工业发酵产品的发酵法生产能力，以及开发工业发酵新产品和新原料的理论根据及应用原理。发酵学应用系统化的理论工具为实际应用中代谢控制分析提供理论支持。
代谢网络假说的提出为我们提供了一个重要的思想，即代谢活动是生命活动调节的重要环节，代谢活动一方面为生命活动提供物质基础，另一方面是生物体实现与外界环境沟通的桥梁，代谢网络说明了外界环境与生物进化与发展的内在关系，是对中心法则的诠释和补充。
细胞经济假说提出了综合性的研究方法：在微生物细胞的代谢活动中同存在着以较少的营养物质，获得较大的生长效益的经济效果问题；在这个意义上，代谢活动也是一种经济活动。把代谢活动作为经济活动来研究拓宽了我们的研究视野和研究思路。
系统生物学需要发酵学的动态的观点：在过去的半个多世纪里，生物学的研究主要是利用还原论的方法来探求生命系统的本质，系统生物学不可避免的基于传统的“还原主义生物学(reductionism biology)” 特别是单个基因和蛋白质的结构和功能来构建整个生物系统的关系图，以此了解它们是怎样组装成一个系统, 以及该系统的特性和动态变化。
发酵学所具有的明显的优势在于由于生产的需要，发酵学始终关注微生物与其生活环境的动态联系，从总体上把握微生物代谢体系的基础性和复杂性，把微生物生命过程放在细胞生活的过程中来研究，而不是站在离体的生物化学的角度来收集信息，再人为进行信息整合。
发酵学所提出的动态的观点可以是对传统生物学研究方法的补充，应该认识到在生命活动中代谢活动是和环境直接接触并产生作用的，代谢活动是和环境高度相关的；而代谢活动，为了适应环境的复杂和多变，又是高度动态的。因此，仅仅把生命活动的分析建立在遗传信息和生物大分子的分析上是不全面的。
发酵有着数千年的发展历程，积累了大量关于微生物生命活动和培养环境的实践经验，这些经验都是对微生物遗传信息表达和生命活动调控的总体表现。发酵学丰富的实践经验和发酵理论可以为代谢组学、转录组学的理论研究提供事实依据和开拓研究方向。
在发酵学研究中引入计算生物学的方法：历史上许多学科诸如经济学、化学都经历了从定性分析到定量计算的过程，生物信息分析与计算是系统生物学的重要研究方法，发酵学可以借鉴这些成熟的研究方法，充分利用基因组学、蛋白质组学的研究成果，结合生化工程中代谢流量分析的大量实验成果，选取工业发酵中具有典型意义的微生物，建立包含代谢活动变化和遗传信息流动的完整的数学模型，可以更加精确的阐明微生物的代谢过程，更好的指导工业生产。
代谢网络假说的提出为我们提供了一个重要的思想，即代谢活动是生命活动调节的重要环节，代谢活动一方面为生命活动提供物质基础，另一方面是生物体实现与外界环境沟通的桥梁，代谢网络说明了外界环境与生物进化与发展的内在关系，是对中心法则的诠释和补充。
细胞经济假说提出了综合性的研究方法：在微生物细胞的代谢活动中同存在着以较少的营养物质，获得较大的生长效益的经济效果问题；在这个意义上，代谢活动也是一种经济活动。把代谢活动作为经济活动来研究拓宽了我们的研究视野和研究思路。
系统生物学需要发酵学的动态的观点：在过去的半个多世纪里，生物学的研究主要是利用还原论的方法来探求生命系统的本质，系统生物学不可避免的基于传统的“还原主义生物学(reductionism biology)” 特别是单个基因和蛋白质的结构和功能来构建整个生物系统的关系图，以此了解它们是怎样组装成一个系统, 以及该系统的特性和动态变化。
发酵学所具有的明显的优势在于由于生产的需要，发酵学始终关注微生物与其生活环境的动态联系，从总体上把握微生物代谢体系的基础性和复杂性，把微生物生命过程放在细胞生活的过程中来研究，而不是站在离体的生物化学的角度来收集信息，再人为进行信息整合。
发酵学所提出的动态的观点可以是对传统生物学研究方法的补充，应该认识到在生命活动中代谢活动是和环境直接接触并产生作用的，代谢活动是和环境高度相关的；而代谢活动，为了适应环境的复杂和多变，又是高度动态的。因此，仅仅把生命活动的分析建立在遗传信息和生物大分子的分析上是不全面的。
发酵有着数千年的发展历程，积累了大量关于微生物生命活动和培养环境的实践经验，这些经验都是对微生物遗传信息表达和生命活动调控的总体表现。发酵学丰富的实践经验和发酵理论可以为代谢组学、转录组学的理论研究提供事实依据和开拓研究方向。
在发酵学研究中引入计算生物学的方法：历史上许多学科诸如经济学、化学都经历了从定性分析到定量计算的过程，生物信息分析与计算是系统生物学的重要研究方法，发酵学可以借鉴这些成熟的研究方法，充分利用基因组学、蛋白质组学的研究成果，结合生化工程中代谢流量分析的大量实验成果，选取工业发酵中具有典型意义的微生物，建立包含代谢活动变化和遗传信息流动的完整的数学模型，可以更加精确的阐明微生物的代谢过程，更好的指导工业生产。
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