內容大鋼
開展月球和火星等地外星球表面的長期駐留與開發是未來國際乃至我國航天技術發展的必然方向,極具戰略意義。然而,實現該目標所遇到的重大瓶預之一是如何就地解決航天員的食物等基本生存物資的生產問題。目前認為藻類在解決這一問題中有望發揮重要作用。
本書共包含16章,首先就太空藻類生物學的基本概念、作用意義、主要研究歷史、重要研究裝置和研究方法等進行了詳細講解;其次詳細介紹了在藻體的生長發育、細胞與生理生化、光合作用效率及營養物質代謝、抗氧化劑等高附加值營養物質生產、藻體收集、廢水利用、生物燃料電池生產等方面所取得的重要研究進展;接著重點介紹了在空間微重力環境條件下進行光生物反應器搭載和關鍵技術在軌驗證的情況及取得的重要研究成果,並簡要分析了該學科未來所面臨的主要問題及發展方向。
本書將基本的理論知識與豐富的實驗內容相結合,使之盡量融會貫通、通俗易懂。本書可供科研院所和大專院校作為科研和教學參考用書,也可供對太空生命科學和太空農場等感興趣的廣大航天科普愛好者閱讀。
作者介紹
郭雙生|責編:李穎穎|總主編:鄧玉林
郭雙生,男,1964年8月出生,博士,現任中國航天員科研訓練中心研究員,北京航空航天大學和西北工業大學兼職教授和博士生導師,中國空間科學學會空間生命專業委員會委員,Space:Science & Technology期刊編委。1993年以來,一直從事載人航天受控生態生命保障技術研究,承擔了多項國家級和省部級科研技術試驗項目,在受控生態生命保障系統集成技術領域取得重要突破。發表學術論文100余篇,獲得國家發明專利近20項,獲得省部級科學技術進步獎10余項,參加編寫專著5部。
目錄
第1章 緒論
1.1 太空藻類生物學的基本概念及研究範疇
1.2 開展太空藻類生物學研究的目的與意義
1.2.1 用於構建包含藻類的受控生態生命保障系統
1.2.2 掌握藻類在太空極端環境條件下的生物學規律
1.2.3 使微藻成為改造月球/火星土壤的「先驅」植物
1,2.4 為地面應用選育優良品種
1.3 太空藻類生物學的主要任務
1.4 太空藻類生物學的基本發展歷史與現狀分析
1.4.1 地基實驗研究
1.4.2 天基實驗研究
參考文獻
第2章 微藻優種選育研究
2.1 前言
2.2 基本篩選標準和原則
2.3 優良藻種篩選
2.3.1 小球藻
2.3.2 螺旋藻
2.3.3 念珠藻
2.3.4 擬甲色球藻
2.3.5 魚腥藻
2.3.6 雪藻和鹽藻
2.3.7 其他藻種
2.3.8 地衣
2.4 藻種工程化改良技術
2.4.1 誘變育種和遺傳工程育種
2.4.2 基於合成生物學的育種
結束語
參考文獻
第3章 光生物反應器結構設計
3.1 前言
3.2 光生物反應器設計原則
3.3 光生物反應器總體結構構成及工作原理
3.4 光生物反應器各個單元部件構成
3.4.1 主體結構單元
3.4.2 光照控制單元
3.4.3 溫度/壓力控制單元
3.4.4 供氣/脫氣單元
3.4.5 藻液攪拌/循環單元
3.4.6 水/氣分離單元
3.4.7 觀察窗口、介面及密封單元
3.4.8 數據監測與控制及圖像監視單元
3.4.9 供配電單元
3.5 光生物反應器與空間站ECLSS的介面關係設計
3.6 國際上主要光生物反應器性能比較
結束語
參考文獻
第4章 微藻培養養分供應基本方法
4.1 前言
4.2 藻類培養基的基本組成、種類及作用
……
第5章 微藻培養碳源和氨源供應優化措施
第6章 微藻培養光照條件優化方法
第7章 微藻培養溫度、酸鹼度和密度條件優化方法
第8章 微藻生物活性物質高效生產技術
第9章 微藻生物燃料生產技術
第10章 微藻收穫與蛋白質提取技術
第11章 微藻廢水處理技術
第12章 藻類系統集成技術研究
第13章 模擬火星大氣環境條件下微藻培養研究
第14章 月球/火星模擬土壤條件下微藻培養方法
第15章 微藻在軌培養實驗研究
第16章 問題及展望
索引