生物動力學?生物反應動力學研究內(nèi)容包括:生物體內(nèi)的化學反應,例如酶催化的反應、代謝途徑中的反應等。生物反應動力學是研究生物體內(nèi)化學反應速率與影響因素之間關系的學科。它是生物化學和生物學交叉學科的重要分支,對于了解生物體內(nèi)化學反應的速率規(guī)律以及生物體的正常功能和疾病發(fā)展具有重要意義。那么,生物動力學?一起來了解一下吧。
本書共分6章,主要介紹化學反應動力學、種群動力學、可再生資源開發(fā)與管理、傳染病動力學模型的閾值理論、微生物種群的培養(yǎng)和生態(tài)系統(tǒng)進化論與種群遺傳學的數(shù)學模型。本書作者幾十年來潛心研究生物數(shù)學,并于1999年在科學出版社出版《非線性生物動力系統(tǒng)》一書。本書在此基礎上進行了精心的刪改,特別增加了可再生資源的開發(fā)與管理和脈沖種群動力系統(tǒng)兩方面的內(nèi)容.本書結(jié)構(gòu)更完整,內(nèi)容更新、更全面。

如何通過生物反應動力學揭示發(fā)酵過程規(guī)律,并說明其對發(fā)酵過程的指導意義
對各類常用的反應器內(nèi)的流動、傳熱和傳質(zhì)等過程進行理論和實驗研究,并力求以數(shù)學式予以表達。由于傳遞過程只是物理的,所以研究時可以避免化學反應,用廉價的模擬物系(如空氣、水、砂子等)代替實際反應物系進行實驗。這種實驗常稱為冷態(tài)模擬實驗,簡稱冷模實驗。傳遞過程的規(guī)律可能因設備尺寸而異,冷模實驗所采用的設備應是一系列不同尺寸的裝置;為可靠起見,所用設備甚至還包括與工業(yè)規(guī)模相仿的大型實驗裝置。各類反應器內(nèi)的傳遞過程大都比較復雜,有待更深入地去研究。
對一個特定反應器內(nèi)進行的特定的化學反應過程,在其反應動力學模型和反應器傳遞模型都已確定的條件下,將這些數(shù)學模型與物料衡算、熱量衡算等方程聯(lián)立求解,就可以預測反應結(jié)果和反應器操作性能。由于實際工業(yè)反應過程的復雜性,至今尚不能對所有工業(yè)反應過程都建立可供實用的反應動力學模型和反應器傳遞模型。因此,進行化學反應工程的理論研究時,概括性地提出若干個典型的傳遞過程。例如:伴隨著流動發(fā)生的各種不同的混合,如返混、微觀混合、滴際混合等;反應過程中的傳質(zhì)和傳熱,包括反應相外傳質(zhì)和傳熱(傳質(zhì)和反應相繼發(fā)生)和反應相內(nèi)傳質(zhì)和傳熱(反應和傳質(zhì)同時進行)。
生物動力農(nóng)業(yè)具備四大獨特的技術,即:
一、土壤健康和營養(yǎng)技術;
二、生物動力配置劑技術;
三、土壤、植物和動物保健技術;
四、配合宇宙律動的適時農(nóng)作技術。
采用生物動力農(nóng)業(yè)的最小單位——“生物動力有機農(nóng)莊”應具備的特點是:
■自成一個生命體系。
■采取了非常具體的措施,來加強土壤和食品的機體功能。
■適用于任何有機農(nóng)業(yè)規(guī)則,生產(chǎn)和加工過程完全杜絕人造產(chǎn)品包括化學合成的肥料、農(nóng)藥、催熟劑、荷爾蒙、生長素、儲藏藥劑、抗生素、以及其它易溶解流失之礦物肥料。
■完全杜絕基因改造物質(zhì)。
■作物使用生物動力或有機種子。
■動物及昆蟲生長在無壓力和精心的照料的環(huán)境中。
■采用自然藥物,完全沒有預防性藥物和激素類藥物的使用。
■采用溫和的加工技術保證產(chǎn)品的固有品質(zhì)。
■等等一系列與加強自然生命進程相聯(lián)系的措施。
在區(qū)域性的有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)或生產(chǎn)單元中,生物多樣性、土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、土壤覆蓋物和邊界、維持持久的土壤肥力、氮循環(huán)、碳循環(huán)、和水循環(huán)關系的高效生態(tài)的有機生產(chǎn)關系,是有機農(nóng)業(yè)項目規(guī)劃和實施中的綱領要素。
八十余年的實踐證明,生物動力農(nóng)業(yè)不僅僅是肥沃土地、維持穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)方法;也是人與自然和諧的、科學的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系。因此,在世界范圍內(nèi)生物動力學農(nóng)業(yè)被公認為是頂級的、有效的、實用的有機農(nóng)業(yè)方法。

微生物反應動力學模型包括以下幾種:
1、Monod模型:最基本的微生物反應動力學模型,描述了微生物在單一有機底物的情況下的生長和代謝過程。
2、Haldane模型:將底物抑制和底物限制的影響考慮在內(nèi),更加貼近實際情況。
3、Contois模型:將生物量增長速率與底物濃度之比作為微生物生長速率的函數(shù),適用于微生物生長過程中底物濃度快速變化的情況。
4、Andrews模型:將底物抑制和底物限制的影響、微生物生長速率與底物濃度之間的非線性關系以及微生物生長后期的抑制作用考慮在內(nèi),適用于復雜底物混合物的情況。
5、Moser模型:考慮到微生物生長過程中的代謝產(chǎn)物對微生物生長速率的抑制作用,適用于微生物生長過程中代謝產(chǎn)物濃度快速積累的情況。

生物動力學農(nóng)業(yè),是種植與養(yǎng)殖完美結(jié)合的農(nóng)業(yè)。它不僅是一個確定的農(nóng)業(yè)實踐體系,更是奧地利哲學家:魯?shù)婪颉に固辜{博士(Dr. Rudolf Steiner)于1924年提出的整體哲學觀,斯坦納博士認為:“在人與自然的關系中,人類惟有通過農(nóng)業(yè),才能加強自然生命進程并與自然和諧,解決農(nóng)業(yè)問題根本是科技與社會因素的綜合。”生物動力學農(nóng)業(yè)的基本原則是:因地制宜進行多樣化動植物平衡發(fā)展;拒絕化學制品;充分發(fā)揮不同生態(tài)物種間的互利作用;并與產(chǎn)品的加工和銷售環(huán)節(jié)相結(jié)合;形成一個自我包含的、充分循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
在技術和經(jīng)營方式上,一般意義上的有機農(nóng)業(yè)是生物動力學農(nóng)業(yè)標準的降低適用。生物動力學農(nóng)業(yè)要求在能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化循環(huán)上不局限于農(nóng)田,而是擴展到同牧業(yè)與加工業(yè)相結(jié)合,并涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和分配制度的改革。生物動力作業(yè)體系經(jīng)過80余年的推廣,已經(jīng)在世界43個國家,尤其是發(fā)達國家得到認可,全球有超過4200家的農(nóng)場和企業(yè)得到DEMETER認證。
1924年魯?shù)婪颉に固辜{博士在現(xiàn)在的波蘭科波威茲省一連作了8次《農(nóng)業(yè)課程》的演講,針對農(nóng)作物的生命力以及作物品種以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、種子質(zhì)量和病蟲害抵抗力的明顯減少,提出了一種可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的核心原理,從而產(chǎn)生了生物動力農(nóng)業(yè)(Biodynamic Agriculture,BD)。
以上就是生物動力學的全部內(nèi)容,生物動力學農(nóng)業(yè)要求在能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化循環(huán)上不局限于農(nóng)田,而是擴展到同牧業(yè)與加工業(yè)相結(jié)合,并涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和分配制度的改革。生物動力作業(yè)體系經(jīng)過80余年的推廣,已經(jīng)在世界43個國家,尤其是發(fā)達國家得到認可,全球有超過4200家的農(nóng)場和企業(yè)得到DEMETER認證。