傳統的食品生物技術包括食品發酵和釀造等經典的生物技術加工過程。隨著基因編輯、合成生物學等技術的出現，食品生物技術也進入了新的紀元。近年來，細胞工程、酶工程、發酵工程、蛋白質工程、生物工程下游技術、基因工程、分子檢測技術、多組學技術、酶分子進化工程和生物信息學等都已被應用于食品原料的生產、加工和制造過程中。學科之間的相互滲透與交叉，使食品科學技術與現代生物技術相互交織形成一類綜合性學科技術，可稱為新一代食品生物技術。

新一代食品生物技術屬于高新技術范疇，對改造傳統食品工業和農副產品深加工具有革命性意義，具有高效益、高投入、高競爭、高風險、高潛力等特點，已經廣泛應用于食品工業的方方面面，涵蓋了從原材料開發、加工階段到成品的檢測與儲存等各個環節，貫穿著整個食品產業，是推動食品工業發展的重要引擎。

在某種意義上，基于現代分子生物學的基因工程技術是新一代食品生物技術的核心和基礎。現代發酵工程是建立在DNA 重組技術基礎上的，通過DNA 重組技術獲得的基因工程菌株可以獲得外源基因所賦予的特殊代謝途徑，進而產生特定的代謝產物，這是傳統發酵工程所無法實現的。經歷了數千年的發展，食品生物技術已成為現代生物技術的重要組成部分。

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《新一代食品生物技術》（劉龍，陳堅，呂雪芹主編. 北京：科學出版社；濟南：山東科學技術出版社，2024.6）主要從食品微生物資源挖掘與高通量選育、食品組學與食品生物技術、酶工程與食品生物技術、發酵工程與食品生物技術、代謝工程與食品生物技術、合成生物學與食品生物技術以及食品生物技術與未來食品這幾個方面來介紹新一代食品生物技術。其中，

• 食品微生物資源挖掘與高通量選育主要從食品微生物的概念和分類、菌種資源的高效挖掘技術以及高通量選育技術等方面來闡述；

• 食品組學與食品生物技術主要從系統生物學與食品組學、食品組學的研究方法與關鍵技術和功能食品研究這三個方面來闡述；

▲ 食品蛋白質組研究流程

• 酶工程與食品生物技術主要講述了酶工程在食品生產中的應用、新酶的挖掘與設計改造技術、酶高效表達系統的設計與構建以及酶固定化及全細胞催化技術在食品工業中的應用；

• 發酵工程與食品生物技術主要包括了發酵工程在食品生產中的應用、食品發酵微生物的改造和性能優化、食品發酵過程的精準調控和優化技術；

• 代謝工程與食品生物技術主要介紹了代謝工程、代謝元件的挖掘與創制技術、代謝途徑的設計與重構技術、代謝網絡的組裝與適配技術；

• 此外，本書還詳述了合成生物學與食品生物技術，重點介紹了食品合成生物學的概念、基因編輯工具、食品底盤細胞的開發等；

• 最后，介紹了食品生物技術在未來食品中的應用，包括功能蛋白、油脂、淀粉、植物基食品等，并展望了新時代未來食品的發展前景、挑戰及應對措施。

▲ 植物基食品原料及產品

本書編寫分工如下：第1 章由劉龍、陳堅編寫；第2 章由翟齊嘯編寫；第3 章由徐勇將、劉元法編寫；第4 章由劉松、張國強編寫；第5 章由呂雪芹、劉龍編寫；第6 章由呂雪芹、劉龍編寫；第7 章由劉延峰、陳堅編寫；第8 章由陳堅、劉龍、常明、王小三、陳晟、李兆豐、劉瀟、張康編寫。此外，書中采用的多個研究案例，來自作者團隊研究生的研究工作。

本書詳細介紹了新一代食品生物技術及其應用，可供食品工程、生物工程、發酵工程以及合成生物學等領域的研究人員參考，也可以作為研究生教學參考用書。

本文摘編自《新一代食品生物技術》（劉龍，陳堅，呂雪芹主編. 北京：科學出版社；濟南：山東科學技術出版社，2024.6）一書“前言”“第1 章 緒論”，有刪減修改，標題為編者所加。

能源合成生物學

呂雪峰主編

ISBN 978-7-03-078739-2

生物能源在增加能源與資源供給、改善生態環境、支撐碳中和目標實現等方面有著其他可再生能源不可替代的顯著優勢。合成生物學在生物能源研發方面具有重要的應用價值和廣闊的發展空間，有利于解決生物能源的關鍵研發問題。本書結合編者在能源合成生物學領域的研究工作，圍繞合成生物學使能技術與改造策略、生物催化劑和細胞工廠的性能優化，系統總結了如何通過合成生物學技術改造能源生物底盤，以顯著提高從二氧化碳到生物質、從生物質到糖，以及從糖到乙醇、丁醇、萜烯、脂肪烴等生物燃料產品和一碳資源直接轉化為生物燃料產品等各個環節的轉化效率，并對能源合成生物學未來的發展方向與挑戰進行了展望。

本書可供合成生物學、生物能源、微生物學和植物學相關領域的科研人員、工程技術人員和高等院校師生參考，以期共同推動能源合成生物學的蓬勃發展。

基因組合成生物學

沈玥，付憲主編

ISBN 978-7-03-078657-9

本書對合成基因組學的核心內容進行了系統性介紹，既涉及相關的原理和技術，亦包括里程碑式科學事件和前沿應用展望。具體而言，本書序為國內外該研究領域的知名學者George Church 教授和楊煥明院士對該領域的概述和展望；第1 章圍繞合成基因組所涉及的四大類設計原則（區分、重構、精簡與賦能）進行深入介紹；第2 章深入闡述如何從頭人工合成基因組，以及該過程涉及的關鍵技術；第3 章全面分享在病毒、原核生物及真核生物基因組人工合成方面取得的重大科研成果；第4 章展望領域未來的應用場景并探討發展帶來的倫理安全問題。

本書可供合成生物學的基因組學技術與應用領域的高年級本科生、研究生和科研人員參考使用，對于合成生物學產業的從業人士也有參考意義。

新一代食品生物技術

劉龍，陳堅，呂雪芹主編

本書主要從食品微生物資源、食品組學、酶工程、發酵工程、代謝工程、合成生物學等方面系統介紹了新一代食品生物技術。在此基礎上，闡述了食品生物技術在未來食品中的應用。其中，第1 章簡述了食品生物技術的概念、主要內容及其在食品工業中的應用；第2 章介紹了食品微生物資源挖掘與高通量選育技術；第3～7 章詳述了食品組學、酶工程、發酵工程、代謝工程，以及合成生物學等系列生物技術與食品科學的交織融合與應用；第8 章闡述了未來食品的概念與內涵，并介紹了食品生物技術在功能蛋白、功能糖、植物基食品等未來食品生產中的應用。

本書詳細介紹了新一代食品生物技術及其應用，可供食品工程、生物工程、發酵工程以及合成生物學等領域的研究人員參考，也可以作為研究生教學參考用書。

（本文編輯：劉四旦）