No01生物過程工程—第一章緒論1資料

1、華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院1、生物過程工程概念的提出2、生物過程工程的研究內(nèi)容及構(gòu)成單元3、工程的概念為說明什么是生物過程工程，先看兩個實(shí)例： 1、發(fā)酵法生產(chǎn)核黃素生產(chǎn)流程； 2、紫杉醇生產(chǎn)流程1、發(fā)酵法生產(chǎn)核黃素生產(chǎn)流程；2、紫杉醇生產(chǎn)流程完全不同的對象和工藝，卻具有相同的特征： 1、由若干個單元操作構(gòu)成一個完整的生產(chǎn)流程； 2、特定對象其生產(chǎn)流程并非是唯一的； 3、放大生產(chǎn)必須考慮流程的最優(yōu)化； 4、放大生產(chǎn)涉及設(shè)備的問題； 5、排放及環(huán)保問題； 生物技術(shù)研究成果放大生產(chǎn)都將遇到上述問題。一、生物技術(shù)及生物技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化：1、生物技術(shù)的定義： 生物技術(shù)是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)的原理，依

2、靠微生物、生物技術(shù)是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)的原理，依靠微生物、動物、植物將物料進(jìn)行加工以提供產(chǎn)品為社會服務(wù)的技術(shù)。動物、植物將物料進(jìn)行加工以提供產(chǎn)品為社會服務(wù)的技術(shù)。 國際合作及發(fā)展組織(1982年）定義一定義一 利用分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、生物物理學(xué)、利用分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、生物物理學(xué)、信息科學(xué)等手段，研究、設(shè)計、改造生命系統(tǒng)以改良生物乃至信息科學(xué)等手段，研究、設(shè)計、改造生命系統(tǒng)以改良生物乃至創(chuàng)造新的生物物種；或利用生物體系與工程學(xué)手段相結(jié)合以生創(chuàng)造新的生物物種；或利用生物體系與工程學(xué)手段相結(jié)合以生產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品和為人類提供服務(wù)的一類高新技術(shù)。它是源產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品和

3、為人類提供服務(wù)的一類高新技術(shù)。它是源于分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)研究成果而發(fā)展起來的于分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)研究成果而發(fā)展起來的一門以生產(chǎn)應(yīng)用為主的綜合技術(shù)。一門以生產(chǎn)應(yīng)用為主的綜合技術(shù)。 國家科技部生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告 （1999年11月）定義二定義二 應(yīng)用生物或來自生物體的物質(zhì)制造或改進(jìn)一種商品的技術(shù)，應(yīng)用生物或來自生物體的物質(zhì)制造或改進(jìn)一種商品的技術(shù)，其中還包括改良有經(jīng)濟(jì)價值的植物與動物和利用微生物改良環(huán)其中還包括改良有經(jīng)濟(jì)價值的植物與動物和利用微生物改良環(huán)境的技術(shù)。境的技術(shù)。 美國政府技術(shù)顧問委員會（OAT）定義三定義三 雖然各種定義在文字?jǐn)⑹錾嫌胁町悾幸稽c(diǎn)

4、是一致的，就是利用雖然各種定義在文字?jǐn)⑹錾嫌胁町?，但有一點(diǎn)是一致的，就是利用生物體的某些特性所進(jìn)行的一種加工過程，最終獲得產(chǎn)品（商品），為生物體的某些特性所進(jìn)行的一種加工過程，最終獲得產(chǎn)品（商品），為社會服務(wù)；因此僅局限于實(shí)驗(yàn)室的研究是無法實(shí)現(xiàn)這一目的的。社會服務(wù)；因此僅局限于實(shí)驗(yàn)室的研究是無法實(shí)現(xiàn)這一目的的。2、生物技術(shù)的內(nèi)容主要有： 此外還包括：此外還包括：基因診斷與基因治療、克隆技術(shù)、生物材料、生基因診斷與基因治療、克隆技術(shù)、生物材料、生物芯片、生物能源、以及利用生物降解環(huán)境中有物芯片、生物能源、以及利用生物降解環(huán)境中有毒有害化合物的相關(guān)技術(shù)。毒有害化合物的相關(guān)技術(shù)。與生物技術(shù)相關(guān)聯(lián)的學(xué)

5、科主要有：對人類和社會生活影響最大的生物技術(shù)領(lǐng)域有：分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、醫(yī)藥學(xué)等?；瘜W(xué)工程學(xué)、醫(yī)藥學(xué)等。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)、海洋生物農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)、海洋生物技術(shù)。技術(shù)。 在分子水平上，根據(jù)分子生物學(xué)和遺傳學(xué)原理，在分子水平上，根據(jù)分子生物學(xué)和遺傳學(xué)原理，設(shè)計并實(shí)施把一個生物體中的遺傳信息（設(shè)計并實(shí)施把一個生物體中的遺傳信息（DNADNA）轉(zhuǎn)入）轉(zhuǎn)入到另一個生物體中，使后者獲得新的所需要的遺傳性到另一個生物體中，使后者獲得新的所需要的遺傳性狀，或表達(dá)所需

6、要的產(chǎn)物，最終實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)價狀，或表達(dá)所需要的產(chǎn)物，最終實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)價值。值。珍稀蛋白質(zhì)藥物的生產(chǎn)珍稀蛋白質(zhì)藥物的生產(chǎn) 人生長激素、表皮生長因子、腫瘤壞死因子、干撓素人生長激素、表皮生長因子、腫瘤壞死因子、干撓素、纖維素酶、抗血友病因子、紅細(xì)胞生成素、尿激酶原、纖維素酶、抗血友病因子、紅細(xì)胞生成素、尿激酶原、白細(xì)胞介素白細(xì)胞介素22、乙肝疫苗等。、乙肝疫苗等。針對某些遺傳病、惡性腫瘤的基因治療。針對某些遺傳病、惡性腫瘤的基因治療。 農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、種植業(yè)農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、種植業(yè) 轉(zhuǎn)基因植物，如大豆、玉米、西紅柿等；轉(zhuǎn)基因植物，如大豆、玉米、西紅柿等； 動物疫苗、動物生長激素；動物疫苗、動物生

7、長激素； 抗化學(xué)除草劑基因、固氮酶基因；抗化學(xué)除草劑基因、固氮酶基因； 為發(fā)酵工程菌種的選育和改造提供技術(shù)支持；為發(fā)酵工程菌種的選育和改造提供技術(shù)支持； 細(xì)胞工程是指通過細(xì)胞水平上的篩選和改造，獲得有商細(xì)胞工程是指通過細(xì)胞水平上的篩選和改造，獲得有商業(yè)價值的細(xì)胞株和細(xì)胞系，再通過規(guī)模培養(yǎng)，獲得特殊商品的業(yè)價值的細(xì)胞株和細(xì)胞系，再通過規(guī)模培養(yǎng)，獲得特殊商品的技術(shù)和過程。技術(shù)和過程。 細(xì)胞工程包括動物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程，它們分別以細(xì)胞工程包括動物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程，它們分別以動物細(xì)胞和植物細(xì)胞作為主要生產(chǎn)對象，以細(xì)胞培養(yǎng)為主要過動物細(xì)胞和植物細(xì)胞作為主要生產(chǎn)對象，以細(xì)胞培養(yǎng)為主要過程和內(nèi)容

8、。程和內(nèi)容。 一些單細(xì)胞低等植物如單一些單細(xì)胞低等植物如單細(xì)胞藻類的大規(guī)模培養(yǎng)成為細(xì)細(xì)胞藻類的大規(guī)模培養(yǎng)成為細(xì)胞工程的重要組成部分。胞工程的重要組成部分。 獲得蛋白質(zhì)資源、營養(yǎng)食獲得蛋白質(zhì)資源、營養(yǎng)食品、精細(xì)化工產(chǎn)品等。品、精細(xì)化工產(chǎn)品等。 如營養(yǎng)食品螺旋藻的生產(chǎn)如營養(yǎng)食品螺旋藻的生產(chǎn)（如圖）。（如圖）。 高等植物細(xì)胞具有全能性。從高等植物的根、莖、葉、花高等植物細(xì)胞具有全能性。從高等植物的根、莖、葉、花及果實(shí)等不同器官的組織中分離的單個細(xì)胞，經(jīng)過特殊培養(yǎng)形及果實(shí)等不同器官的組織中分離的單個細(xì)胞，經(jīng)過特殊培養(yǎng)形成愈傷組織，并可進(jìn)一步誘導(dǎo)生成完整的植株。成愈傷組織，并可進(jìn)一步誘導(dǎo)生成完整的植株。

9、 細(xì)胞融合是將不同種類的兩種細(xì)胞細(xì)胞融合是將不同種類的兩種細(xì)胞經(jīng)特殊處理后放在一起，在某些促融因經(jīng)特殊處理后放在一起，在某些促融因子的作用下發(fā)生融合，形成雜種細(xì)胞。子的作用下發(fā)生融合，形成雜種細(xì)胞。 細(xì)胞重組是將不同種類細(xì)胞的部件細(xì)胞重組是將不同種類細(xì)胞的部件重新組合裝配，包括核的移植、葉綠體重新組合裝配，包括核的移植、葉綠體移植、核糖體重建及線粒體裝配等。移植、核糖體重建及線粒體裝配等。 雜交瘤技術(shù)是通過細(xì)胞融合產(chǎn)生特雜交瘤技術(shù)是通過細(xì)胞融合產(chǎn)生特異雜交瘤細(xì)胞。異雜交瘤細(xì)胞。 發(fā)酵工程是指利用微生物、包括利用發(fā)酵工程是指利用微生物、包括利用DNADNA重組技術(shù)改造的重組技術(shù)改造的微生物在全自

10、動發(fā)酵罐或生物反應(yīng)器中生產(chǎn)某種產(chǎn)品的技術(shù)。微生物在全自動發(fā)酵罐或生物反應(yīng)器中生產(chǎn)某種產(chǎn)品的技術(shù)。 現(xiàn)代發(fā)酵工程微生物生長動力學(xué)、大型發(fā)酵罐及生物反應(yīng)現(xiàn)代發(fā)酵工程微生物生長動力學(xué)、大型發(fā)酵罐及生物反應(yīng)器研制、以及一系列化工單元操作密切結(jié)合和應(yīng)用的結(jié)果。器研制、以及一系列化工單元操作密切結(jié)合和應(yīng)用的結(jié)果。 （1）菌種選育； （2）細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)即發(fā)酵過程； （3）代謝過程的誘導(dǎo)與調(diào)控； （4）菌體及產(chǎn)物的收獲； 發(fā)酵工程的應(yīng)用及產(chǎn)品領(lǐng)域非常廣泛；從食品、醫(yī)藥產(chǎn)品、精細(xì)化工產(chǎn)發(fā)酵工程的應(yīng)用及產(chǎn)品領(lǐng)域非常廣泛；從食品、醫(yī)藥產(chǎn)品、精細(xì)化工產(chǎn)品到許多化工原料生產(chǎn)、生物農(nóng)藥、生物可降解塑料等方面均有應(yīng)用。品

11、到許多化工原料生產(chǎn)、生物農(nóng)藥、生物可降解塑料等方面均有應(yīng)用。 酶工程就是將酶、微生物及動植物細(xì)胞等在一定的生物反酶工程就是將酶、微生物及動植物細(xì)胞等在一定的生物反應(yīng)裝置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段將相應(yīng)裝置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)并應(yīng)用于社會生活的一門科學(xué)技術(shù)。應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)并應(yīng)用于社會生活的一門科學(xué)技術(shù)。它包括酶制劑的制備，酶的固定化，酶的修飾與改造及酶反應(yīng)它包括酶制劑的制備，酶的固定化，酶的修飾與改造及酶反應(yīng)器等方面內(nèi)容。器等方面內(nèi)容。 酶工程的應(yīng)用，主要集中于食品工業(yè)，輕工業(yè)以及醫(yī)藥工酶工程的應(yīng)用，主要集中于食品工業(yè)，

12、輕工業(yè)以及醫(yī)藥工業(yè)中。業(yè)中。 也有的將也有的將蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程歸于酶工程一類。實(shí)際上歸于酶工程一類。實(shí)際上 酶工程與酶工程與蛋白質(zhì)工程既有聯(lián)系又有區(qū)別。蛋白質(zhì)工程既有聯(lián)系又有區(qū)別。 蛋白質(zhì)工程是指在基因工程的基礎(chǔ)上，結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)晶蛋白質(zhì)工程是指在基因工程的基礎(chǔ)上，結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)、計算機(jī)輔助設(shè)計和蛋白質(zhì)化學(xué)等多學(xué)科的基礎(chǔ)知識，通學(xué)、計算機(jī)輔助設(shè)計和蛋白質(zhì)化學(xué)等多學(xué)科的基礎(chǔ)知識，通過對基因的人工定向改造等于段，從而達(dá)到對蛋白質(zhì)進(jìn)行修過對基因的人工定向改造等于段，從而達(dá)到對蛋白質(zhì)進(jìn)行修飾、改造、拼接以產(chǎn)生能滿足人類需要的新型技術(shù)。飾、改造、拼接以產(chǎn)生能滿足人類需要的新型技術(shù)?；蚬こ贪l(fā)酵工程微

13、生物蛋白質(zhì)工程或酶工程細(xì)胞工程基因工程菌蛋白質(zhì)或酶動、植物個體或細(xì)胞優(yōu)良動、植物品系產(chǎn)品生物技術(shù)各領(lǐng)域的相互關(guān)系 上述五項技術(shù)并不是各自獨(dú)立的，它們彼此之間是互相上述五項技術(shù)并不是各自獨(dú)立的，它們彼此之間是互相聯(lián)系、互相滲透的。其中的基因工程技術(shù)是核心技術(shù)，它能聯(lián)系、互相滲透的。其中的基因工程技術(shù)是核心技術(shù)，它能帶動其他技術(shù)的發(fā)展。比如通過基因工程對細(xì)菌或細(xì)胞改造帶動其他技術(shù)的發(fā)展。比如通過基因工程對細(xì)菌或細(xì)胞改造后獲得的后獲得的“工程菌工程菌”或或“工程細(xì)胞工程細(xì)胞”，都必須分別通過發(fā)酵，都必須分別通過發(fā)酵工程或細(xì)胞工程來生產(chǎn)有用的物質(zhì)；又如，通過基因工程技工程或細(xì)胞工程來生產(chǎn)有用的物質(zhì)；又

14、如，通過基因工程技術(shù)對酶進(jìn)行改造以增加酶的產(chǎn)量、酶的穩(wěn)定性以及提高酶的術(shù)對酶進(jìn)行改造以增加酶的產(chǎn)量、酶的穩(wěn)定性以及提高酶的催化效率等。催化效率等。3、生物技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化： 生物技術(shù)和生物產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展過程中是具有生物技術(shù)和生物產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展過程中是具有先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)。其發(fā)展有可能解決當(dāng)今人類社會所面先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)。其發(fā)展有可能解決當(dāng)今人類社會所面臨的食品短缺、資源匱乏、能源危機(jī)、環(huán)境污染加劇、疑難病臨的食品短缺、資源匱乏、能源危機(jī)、環(huán)境污染加劇、疑難病癥的治療等諸多問題。因此生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是支撐中華民族偉大癥的治療等諸多問題。因此生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是支撐中華民族偉大復(fù)

15、興的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)；是我國加速貫徹和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，全面建復(fù)興的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)；是我國加速貫徹和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，全面建設(shè)小康社會的必然選擇；生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展是保障國家設(shè)小康社會的必然選擇；生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展是保障國家安全的戰(zhàn)略措施。安全的戰(zhàn)略措施。 生物技術(shù)定義的不同版本，雖然文字表述上略有差異，但生物技術(shù)定義的不同版本，雖然文字表述上略有差異，但最終都是以成為產(chǎn)品、商品，為人類服務(wù)為目的；因此生物技最終都是以成為產(chǎn)品、商品，為人類服務(wù)為目的；因此生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室成果最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化才是其真正的價值所在。術(shù)的實(shí)驗(yàn)室成果最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化才是其真正的價值所在。 我們從生物技術(shù)各領(lǐng)域相互關(guān)系的示意圖中也可

16、以看到，我們從生物技術(shù)各領(lǐng)域相互關(guān)系的示意圖中也可以看到，不管通過何種途徑其終極目的還是產(chǎn)品。在從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)品的不管通過何種途徑其終極目的還是產(chǎn)品。在從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)品的過程中，還需要其他學(xué)科理論和技術(shù)的支持，需要相應(yīng)的設(shè)備過程中，還需要其他學(xué)科理論和技術(shù)的支持，需要相應(yīng)的設(shè)備的支持，從而構(gòu)成一個完整的程序或過程。的支持，從而構(gòu)成一個完整的程序或過程。 什么是過程科學(xué)？什么是過程工程？ 過程科學(xué)的產(chǎn)生是科學(xué)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。各個學(xué)過程科學(xué)的產(chǎn)生是科學(xué)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。各個學(xué)科所研究的對象都是客觀存在；不同學(xué)科的差別不在于研究科所研究的對象都是客觀存在；不同學(xué)科的差別不在于研究對象不同，而在

17、于研究角度不同、研究側(cè)面有所側(cè)重。對象不同，而在于研究角度不同、研究側(cè)面有所側(cè)重。二、生物過程工程概念的提出：1、從過程科學(xué)到過程工程：如：研究對象如：研究對象人；學(xué)科人；學(xué)科臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、運(yùn)動醫(yī)學(xué)、人體生理學(xué)、運(yùn)動生理學(xué)、運(yùn)動醫(yī)學(xué)、人體生理學(xué)、運(yùn)動生理學(xué)、. 關(guān)于關(guān)于學(xué)科分類學(xué)科分類初級階段初級階段依研究對象依研究對象高級階段高級階段依研究側(cè)面、研究方法依研究側(cè)面、研究方法 人們在科學(xué)研究過程中逐漸發(fā)現(xiàn)這樣一個規(guī)律，即雖然人們在科學(xué)研究過程中逐漸發(fā)現(xiàn)這樣一個規(guī)律，即雖然表面上看似兩個完全不相干的對象，但在研究思路、研究方表面上看似兩個完全不相干的對象，但在研究思路、

18、研究方法、研究程序或過程上有某種相似和聯(lián)系；而一旦建立起了法、研究程序或過程上有某種相似和聯(lián)系；而一旦建立起了不同研究對象之間的聯(lián)系及研究方法上的相似，則學(xué)科分類不同研究對象之間的聯(lián)系及研究方法上的相似，則學(xué)科分類將重新劃分。將重新劃分。研究對象研究對象A側(cè)側(cè)面面2側(cè)側(cè)面面1側(cè)側(cè)面面3方方法法 1方方法法 2方方法法 3方方法法 1方方法法 2方方法法 3方方法法 1方方法法 2方方法法 3研究對象研究對象B側(cè)側(cè)面面2側(cè)側(cè)面面1側(cè)側(cè)面面3方方法法 1方方法法 2方方法法 3方方法法 1方方法法 2方方法法 3方方法法 1方方法法 2方方法法 3可以發(fā)現(xiàn)，對不同對象的不同側(cè)面，方法相同；可以發(fā)現(xiàn)

19、，對不同對象的不同側(cè)面，方法相同；按按“方法方法”分類。分類。某項研究要用到方法某項研究要用到方法1 1、方法、方法2 2、方法、方法3 3 方法方法n n，這些方法有，這些方法有序的連接起來序的連接起來就是就是“過程過程”。 過程科學(xué)是如何形成的？過程科學(xué)是如何形成的？ 過程科學(xué)源于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐。過程科學(xué)源于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐。 對于工業(yè)生產(chǎn)的分類，比較科學(xué)的是從生產(chǎn)方式、擴(kuò)大對于工業(yè)生產(chǎn)的分類，比較科學(xué)的是從生產(chǎn)方式、擴(kuò)大生產(chǎn)的方法以及生產(chǎn)時物料所經(jīng)過的主要變化來分類，將工生產(chǎn)的方法以及生產(chǎn)時物料所經(jīng)過的主要變化來分類，將工業(yè)生產(chǎn)分為業(yè)生產(chǎn)分為“過程工業(yè)過程工業(yè)”與與“產(chǎn)品工業(yè)產(chǎn)品工業(yè)”。. .

20、 . . . . . . . . .（1 1）使用的原料主要是自然資源；）使用的原料主要是自然資源；（2 2）生產(chǎn)過程是連續(xù)生產(chǎn)；）生產(chǎn)過程是連續(xù)生產(chǎn)；（3 3）原料在生產(chǎn)過程中經(jīng)過多次化學(xué)變化和物理變化；）原料在生產(chǎn)過程中經(jīng)過多次化學(xué)變化和物理變化；（4 4）擴(kuò)大生產(chǎn)主要靠）擴(kuò)大生產(chǎn)主要靠“放大生產(chǎn)規(guī)模放大生產(chǎn)規(guī)?！眮韺?shí)現(xiàn)；來實(shí)現(xiàn)；（5 5）其產(chǎn)品主要作為）其產(chǎn)品主要作為“產(chǎn)品工業(yè)產(chǎn)品工業(yè)”的原料；的原料；（6 6）此類工業(yè)對環(huán)境的污染較嚴(yán)重；）此類工業(yè)對環(huán)境的污染較嚴(yán)重；（1 1）使用的原料大部分是）使用的原料大部分是“過程工業(yè)過程工業(yè)”生產(chǎn)的產(chǎn)品；生產(chǎn)的產(chǎn)品；（2 2）產(chǎn)品基本上是為人類

21、直接使用；）產(chǎn)品基本上是為人類直接使用；（3 3）生產(chǎn)過程基本上是不連續(xù)的；）生產(chǎn)過程基本上是不連續(xù)的；（4 4）生產(chǎn)過程中只對原料進(jìn)行物理加工或機(jī)械加工；）生產(chǎn)過程中只對原料進(jìn)行物理加工或機(jī)械加工；（5 5）擴(kuò)大生產(chǎn)主要靠）擴(kuò)大生產(chǎn)主要靠“增加生產(chǎn)線增加生產(chǎn)線”來實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)是來實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)是 “離散離散”方式；方式；（6 6）相對）相對“過程工業(yè)過程工業(yè)”而言污染較輕；而言污染較輕； 隨著工業(yè)日趨分為隨著工業(yè)日趨分為“過程工業(yè)過程工業(yè)”和和“產(chǎn)品工業(yè)產(chǎn)品工業(yè)”兩大類，兩大類，過程工業(yè)迫切需要建立自己的技術(shù)理論基礎(chǔ)，從原理上研究提過程工業(yè)迫切需要建立自己的技術(shù)理論基礎(chǔ)，從原理上研究提高生產(chǎn)率、降

22、低投資費(fèi)用和操作成本等；需要從原理上研究開高生產(chǎn)率、降低投資費(fèi)用和操作成本等；需要從原理上研究開發(fā)新的工藝流程、設(shè)備的改進(jìn)及新型設(shè)備的研發(fā)，并盡力消除發(fā)新的工藝流程、設(shè)備的改進(jìn)及新型設(shè)備的研發(fā)，并盡力消除對環(huán)境的影響和污染，使其符合可持續(xù)發(fā)展的基本原則。這就對環(huán)境的影響和污染，使其符合可持續(xù)發(fā)展的基本原則。這就是過程科學(xué)產(chǎn)生并發(fā)展的社會需求。是過程科學(xué)產(chǎn)生并發(fā)展的社會需求。源于過程工業(yè)的社會需求源于過程工業(yè)的社會需求 脫胎與化學(xué)工程學(xué)的脫胎與化學(xué)工程學(xué)的“三傳一反三傳一反” 化學(xué)工程學(xué)是化學(xué)加工技術(shù)的科學(xué)基礎(chǔ)，它以化學(xué)工程學(xué)是化學(xué)加工技術(shù)的科學(xué)基礎(chǔ)，它以物質(zhì)和能量物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化與傳遞過程的共性

23、規(guī)律轉(zhuǎn)化與傳遞過程的共性規(guī)律作為主要研究內(nèi)容，是將物質(zhì)和能作為主要研究內(nèi)容，是將物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化與傳遞過程的實(shí)驗(yàn)室研究成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的強(qiáng)有量轉(zhuǎn)化與傳遞過程的實(shí)驗(yàn)室研究成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的強(qiáng)有力工具與杠桿。力工具與杠桿。 化學(xué)工程學(xué)的核心是化學(xué)工程學(xué)的核心是“三傳一反三傳一反”，即，即 三傳：動量傳遞過程；熱量傳遞過程；質(zhì)量傳遞過程；三傳：動量傳遞過程；熱量傳遞過程；質(zhì)量傳遞過程； 一反：化學(xué)反應(yīng)過程；一反：化學(xué)反應(yīng)過程；或四傳一反或四傳一反 由于由于“三傳一反三傳一反”理論體系的建立，使得化學(xué)工程學(xué)成為理論體系的建立，使得化學(xué)工程學(xué)成為更為全面的一門工程學(xué)科。更為全面的一門工程學(xué)科?！叭?/p>

24、傳三傳”包含有若干個單元操作，包含有若干個單元操作，這些單元操作不僅在化工生產(chǎn)過程中普遍使用，相應(yīng)的在冶金、這些單元操作不僅在化工生產(chǎn)過程中普遍使用，相應(yīng)的在冶金、能源、建材等工業(yè)生產(chǎn)中也組成了單元操作過程；特別是近代生能源、建材等工業(yè)生產(chǎn)中也組成了單元操作過程；特別是近代生物化工的興起，亦借助與化學(xué)工程學(xué)的理論及技術(shù)基礎(chǔ)。物化工的興起，亦借助與化學(xué)工程學(xué)的理論及技術(shù)基礎(chǔ)。 “ “三三傳一反傳一反”已成為其它已成為其它“過程工業(yè)過程工業(yè)”的理論基礎(chǔ)。其結(jié)果：的理論基礎(chǔ)。其結(jié)果： 過程被定義為將一組輸入轉(zhuǎn)化為輸出的活動，而產(chǎn)品則是過過程被定義為將一組輸入轉(zhuǎn)化為輸出的活動，而產(chǎn)品則是過程的結(jié)果。程的結(jié)果。 廣義：以過程為研究對象的科學(xué)；與時間有關(guān)的科學(xué)；考察廣義：以過程為研究對象的科學(xué)；與時間有關(guān)的科學(xué)；考察體系輸入與輸出之間本質(zhì)因果關(guān)系的科學(xué)；體系輸入與輸出之間本質(zhì)因果關(guān)系的科學(xué)； 狹義：以物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化與傳遞過程的共性規(guī)律作為主要研狹義：以物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化與傳遞過程的共性規(guī)律作為主要研究內(nèi)容，將物質(zhì)、能量、信息轉(zhuǎn)化與傳遞過程的實(shí)驗(yàn)室研究成果究內(nèi)容，將物質(zhì)、能量、信息轉(zhuǎn)化與傳遞過程的實(shí)驗(yàn)室研究成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的