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彭冬冬,贺明睿,杨 昊,张 蓓,高博鑫,范 琳,丁 鹤,南延虎,潘福生,苏延磊,吴 洪,姜忠义
《中国工程科学》 2014年 第16卷 第12期 页码 102-112
仿生与生物启发的思想和策略在众多基础与工程科学领域取得了重要进展。研究者们通过借鉴和模仿自然界中生物材料多样的组成、精巧的结构、温和的形成过程以及强大的功能，设计制备了多种高性能膜材料，并将其应用于水处理、气体分离、有机小分子液体混合物分离等领域，显示出良好的应用前景仿生和生物启发膜主要是以细胞膜、荷叶和贻贝等为仿生原型，以生物矿化、生物黏合和自组装等为工具，以绿色、高效、节能为目标，在资源、能源高效利用和可持续发展等方面会发挥越来越大的作用，并逐步发展成为膜和膜过程领域的重要分支本文将对仿生和生物启发膜的研究进展进行简要总结，重点介绍抗污染膜、杂化膜和复合膜的制备与应用。
氯化水与地表水导致的膜污染对比解析——生物污染特性和微生物探究 Article
张莉, 徐磊, Nigel Graham, 俞文正
《工程（英文）》 2022年 第15卷 第8期 页码 154-164 doi: 10.1016/j.eng.2021.03.016
氯在城市水处理过程中通常用于灭活病原体和预防水媒疾病，但是目前尚不清楚其作为一种预处理技术是否能够有效地缓解超滤过程中产生的膜污染。在本研究中，我们探究了自来水在重力驱动膜过滤系统中对生物膜的形成及生物污染的影响。同时，未处理的地表水（湖水）所形成的生物膜/生物污染也进行了对比研究。研究表明，自来水过滤系统产生了比湖水更严重的膜污染，而且多糖和eDNA的含量更高。其生物膜形态致密，但是湖水形成的生物膜是多孔、类似蜘蛛网状的结构，猜测可能与生物膜中的细菌有关。16S rRNA测序结果表明，Xanthobacter在自来水形成的生物膜中占据优势地位。此外，研究发现膜的亲、疏水性对膜污染特性和微生物群落的影响较小。本研究揭示了耐氯细菌在膜污染形成中的重要作用，更深入地认识了膜污染，可为寻求有效的膜污染控制方法提供帮助。
姚康德,沈峰
《中国工程科学》 2000年 第2卷 第6期 页码 16-20
过去30年里，生物材料的研究取得了显著成就，但从临床效果看，其与宿主相互作用亟待改善；哪怕是有些应用于长期埋植体内的替代物，常被机体视为异物，从而启迪人们不要仅着眼于从材料的物化性能方面构思生物材料文章从蛋白质、糖类和脱氧核糖核酸与材料的关系出发，以细胞作为仿生生物材料的蓝本，从分子和细胞水平讨论了生物特异性材料设计，人工细胞外基质的仿生化途径以及通过材料对细胞编程凋亡的调控等方面的研究思路；试图从生命科学的广度和柔性出发，提出在不同层次和水平上进行仿生，从事生物材料设计，解决生物材料与生物体复杂接口问题，使生物材料向智能化和环境友好化发展。
工业5.0——仿生学和合成生物学的关联及内涵 Artical
Peter Sachsenmeier
《工程（英文）》 2016年 第2卷 第2期 页码 225-229 doi: 10.1016/J.ENG.2016.02.015
仿生学(模仿生物特殊本领的学科) 以及合成生物学，将和过去50年的硅芯片一样与工程开发、工业发展产生紧密联系。化学工业已经将白色生物技术应用于新工艺、新材料和资源的可持续利用中。合成生物学也已经应用到第二代生物燃料的发展中，并利用特制的微生物或生物制催化剂获取太阳能。而仿生学在制药、处理工程以及DNA存储领域的市场潜力是巨大的。除此之外，还探讨了涉及人造食物链和食物的仿生学前沿——合成代谢，以及原材料生物工程。这些研究将给生物学带来新思考。生物工程将和今天的数字化技术一样驱动创新。本文讨论了生物工程，特别是碳基生物燃料的应用和细胞饰变的技术与风险。大数据、分析学和海量存储将是未来的发展方向。本文采用了将生物工程发展分为五个阶段(DNA分析、生物回路、最小基因组、原始细胞、异源生物学)的普遍分类方法，阐述了其对安全与保障、工业发展以及生物工程和生物技术作为跨学科领域发展的影响，同时讨论了伦理问题及公众对仿生学和合成生物学结果的公众讨论的重要性
关键词： 仿生学 合成生物学 生物工程 生物传感器 生物燃料 生物武器 虚拟进化 原始细胞 异种细胞 经济意义 工业5.0 德国 中国
情境感知智能产品的生物启发式设计 Article
Ang Liu, Ivan Teo, 陈点滴, Stephen Lu, Thorsten Wuest, 张执南, 陶飞
《工程（英文）》 2019年 第5卷 第4期 页码 637-645 doi: 10.1016/j.eng.2019.06.005
原亮,满梦华,常小龙
《中国工程科学》 2014年 第16卷 第3期 页码 76-85
借鉴生物神经网络信息传递的抗扰特点，开展了电磁干扰环境下通过仿生方式进行的电子电路抗扰与防护研究，以便采用新原理、新技术和新方法解决传统的电磁干扰防护手段不足的问题。通过基于布尔模型的复杂生物网络拓扑建模与简并特征分析，证明了网络简并性与功能鲁棒性之间的相互作用关系，以解决抗扰原理问题；通过构建基于神经元电路和可塑突触电路的神经网络电路模型，分析了突触权重的分布对于网络自修复特性的影响进而，为电磁防护仿生原理及自修复机制的深入研究形成了一定的理论基础并完成了前期实践。
张向卉,曲雯雯,黄薇,方 婕,吴凡子,周辛璇
《中国工程科学》 2015年 第17卷 第6期 页码 21-27
李文卫, 俞汉青
《工程（英文）》 2016年 第2卷 第4期 页码 438-446 doi: 10.1016/J.ENG.2016.04.017
阪崎克罗诺杆菌生物膜形成机制及其在食品工业中的控制策略研究 Review
凌娜, Stephen Forsythe, 吴清平, 丁郁, 张菊梅, 曾海燕
《工程（英文）》 2020年 第6卷 第4期 页码 393-405 doi: 10.1016/j.eng.2020.02.007
雒建斌,张朝辉,温诗铸
《中国工程科学》 2003年 第5卷 第7期 页码 84-89
面向绿色化工应用的陶瓷催化膜反应器的设计与制备 Feature Article
张广儒, 金万勤, 徐南平
《工程（英文）》 2018年 第4卷 第6期 页码 848-860 doi: 10.1016/j.eng.2017.05.001
催化膜反应器将反应和分离耦合在一个单元，在化工生产中被视为一种绿色的化工新工艺。而在催化膜反应器中采用陶瓷膜可以使膜反应器的应用范围扩展到一些苛刻环境。本文介绍了基于气体分离的致密陶瓷催化膜反应器和基于非均相体系分离的多孔陶瓷催化膜反应器，评述了近10 年两种不同种类的膜反应器的最新进展以及本课题组的相关工作。面向能源、环境领域的应用，对膜反应器的设计、制备及应用展开重点讨论。针对各个膜反应器，从膜及膜反应器构型入手，以典型的催化反应为例，对膜反应器的设计及优化进行详细论述，最后探讨了进一步发展所面临的瓶颈和可能取得突破的方向，以及膜与膜反应器未来发展应重点关注的领域。
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