环境因素与细胞相互作用的系统定量分析与过程强化

针对当前大规模细胞培养过程优化和强化改进的难题，抓住细胞与环境因素相互作用存在的关键工程科学问题。以红豆杉细胞、酵母和转基因中国仓鼠卵巢癌细胞（CHO）和物理、化学、生物特定环境相互作用分别为植物细胞、微生物和动物细胞模型，运用化学工程具有的处理复杂问题、定量化、系统思想的优势和研究方法，对特定环境因素（包括：物理、化学、生物微环境）与细胞相互作用的细胞生理特性与生产特性及其基本规律进行系统研究；获得环境因素如剪切力、生物诱导子与非生物诱导子、生产抑制因子和固定化微环境等影响下细胞生理和生产特性的变化的根本原因，从整体水平上系统地定量地阐释细胞对环境的响应机理以及群体细胞间的信号转导机制及相互作用规律，全面的解释环境对细胞生理特性和生产特性的影响，进而指导对细胞生产的改进。基于系统定量分析所获得的知识，利用基因电路原理设计对细胞进行分子水平的系统改造，为细胞培养过程的优化和强化开辟新策略。