生物再生生命保障系统理论与技术

前言

第1部分生物再生生命保障系统概论

1绪论

1．1生物再生生命保障系统的组成和基本功能

1．2生命保障系统的发展

参考文献

2生物再生生命保障系统设计的理论基础

2．1营养需求

2．2生物部件筛选原则

2．3生物再生生命保障系统的基本构型

2．4物质流动关系

参考文献

3生物再生式生命保障系统的分析、控制与优化

3．1系统分析与过程假定

3．2系统的优化

3．3子系统的建模、分析、优化与控制

3．4系统的分析与优化适用的软件平台

参考文献

第2部分生物再生生命保障系统的关键技术

4藻类培养技术

4．1微藻的连续培养技术

4．2微藻在生物再生生命保障系统中的功能

参考文献

5植物栽培技术

5．1植物生长条件的优化

5．2植物的营养特性

5．3植物的连续培养

5．4光合作用与蒸腾作用

5．5空间植物栽培装置

参考文献

6废物处理技术

6．1植物不可食生物量处理及循环利用

6．2人体排泄物处理及循环利用

参考文献

7动物蛋白生产技术

7．1蚕的饲养

7．2鱼类饲养

7．3两栖类动物饲养

7．4其他空间动物

7．5未来空间动物蛋白研究的发展方向

参考文献

第3部分生物再生生命保障系统综合实验装置

8俄罗斯：BIOS

8．1BIOS-1“人-微藻”二环系统

8．2BIOS-2“人-微藻-高等植物”三环系统

8．3BIOS-2“人-微藻-高等植物-微生物”四环系统

8．4BIOS-3综合实验系统

8．5BIOS系统展望

参考文献

9美国：ALS

9．1生物圈2号(Biosphere-2)

9．2ALS计划试验模拟项目

9．3Bio-Plex综合试验装置

参考文献

10日本：CEEF

10．1CEEF构成及其功能

10．2CEEF系统实验

参考文献

11欧洲：MELiSSA

11．1单元和系统的设计

11．2MELiSSA的组成及物质传递

11．3MELiSSA计划的5个阶段

11．4MELiSSA单元和系统实验

参考文献

12中国：MBioIJSS

12．1MBioLiSS构型设计

12．2动植物单元间关系实验

12．3植物-动物-藻多元生物联合实验系统

12．4展望

参考文献

第4部分BLss技术的地面应用

13生物再生生命保障技术在陆地上的可能应用

13．1在远航舰艇等军事设施中的应用

13．2在解决地面农业问题中的应用

13．3在解决环境及能源问题方面的应用

参考文献

结论与展望

缩写

　　本书作者在多年研究积累的基础上，总结了本研究团队及其他国内外研究组在空间生物再生生命保障系统领域的研究结果，对生物再生生命保障系统的理论、关键技术进行了系统的论述和介绍，并对这些理论和技术在其他领域可能的应用进行了分析。全书共4部分、13章。　　本书可作为大专院校空间生命科学与生命保障的教科书或教学参考书。　　作者在多年研究积累的基础上，总结了本研究团队及其他国内外研究组在空间生物再生生命保障系统领域的研究结果，对生物再生生命保障系统的理论、关键技术进行了系统的论述和介绍，并对这些理论和技术在其他领域可能的应用进行了分析。全书共4部分、13章。第1部分(第1～3章)介绍BLSS的基本概念、基础理论以及分析、控制、优化等方面的内容。第2部分(第4～7章)介绍了生物再生生命保障系统的各项关键技术，包括微藻培养、植物栽培、废物处理和动物饲养。第3部分(第8～12章)对目前国内外的研究现状进行总结，详细介绍了一些著名的BLSS试验系统，包括俄罗斯的BK)S、美国的ALS、日本的CEEF、及欧洲航天局的MELISSA等，同时对我国正在进行的多元共生生物系统研究进行了介绍。第4部分(第13章)讨论了BLSS技术在地面上的各种应用，包括在舰船等军事设施上的应用，以及在研究地球生物圈，解决农业、生态、环境等问题方面的应用。　　本书不仅对从事空间生命保障系统的研究人员具有重要的参考价值，对于从事理论及实验生态学研究的人员同样具有重要的借鉴意义。本书可作为大专院校空间生命科学与生命保障的教科书或教学参考书，还可以作为生态学、空间生物学、环境科学及循环经济学等学科的教学和研究参考书。