第1章  酶工程发展历程与展望
  1.1  酶的发现、认识与酶工程诞生
    1.1.1  酶的发现与认识
    1.1.2  酶的命名和分类（一基因一酶假说）
    1.1.3  酶结构功能与作用机制
    1.1.4  酶的工业应用与酶工程诞生
  1.2  经典生物化学时代的酶工程发展状况
    1.2.1  酶的制备、分离纯化与酶工程发展
    1.2.2  酶反应动力学研究与酶工程发展
    1.2.3  酶的化学修饰与酶工程发展
    1.2.4  酶的固定化研究与酶工程发展
  1.3  分子生物学时代的酶工程发展状况
    1.3.1  工具酶的发现和酶的异源表达生产
    1.3.2  酶的定点突变与酶工程的发展
    1.3.3  酶的定向进化与酶工程的发展
    1.3.4  基因组测序与酶的发现及应用
  1.4  合成生物学时代的酶工程发展状况
    1.4.1  酶的计算设计与酶工程发展
    1.4.2  深度机器学习与酶的设计及应用
  1.5  多学科交叉融合对酶工程发展的影响
    1.5.1  化学学科对酶工程发展的影响
    1.5.2  材料学科对酶工程发展的影响
  1.6  总结与展望
  参考文献
第2章  酶的筛选与大数据挖掘
  2.1  环境筛选
    2.1.1  含微生物样品的采集
    2.1.2  含微生物样品的富集培养
    2.1.3  产酶微生物的筛选
  2.2  宏基因组挖掘
    2.2.1  环境样品的处理和DNA的分离
    2.2.2  宏基因组文库构建
    2.2.3  宏基因组文库筛选
  2.3  大数据挖掘
    2.3.1  大数据挖掘的基本方法
    2.3.2  相关的数据库介绍及优缺点
    2.3.3  基于大数据的相关获得酶基因的解析
  2.4  酶基因合成
    2.4.1  基因合成新技术
    2.4.2  基因合成的理性设计
    2.4.3  酶合成基因的表达及性能表征
  2.5  总结与展望
  参考文献
第3章  酶的结构与功能
  3.1  酶一级序列的保守性与多样性
    3.1.1  一级序列氨基酸组成
    3.1.2  一级序列氨基酸残基的功能保守性
    3.1.3  一级序列的遗传多样性
  3.2  蛋白质功能执行的二级结构基础
    3.2.1  α螺旋
    3.2.2  β折叠
    3.2.3  其他二级结构
    3.2.4  高级结构单元超二级结构
  3.3  酶的三级结构
    3.3.1  蛋白质空间结构稳定因素
    3.3.2  蛋白质折叠途径
  3.4  蛋白质结构解析方法
    3.4.1  X射线晶体衍射
    3.4.2  核磁共振
    3.4.3  冷冻电镜
    3.4.4  蛋白质结构预测
  3.5  酶的构效关系
    3.5.1  酶结构与功能对应关系
    3.5.2  酶结构与功能的进化
    3.5.3  酶构效关系的调控
  3.6  酶的功能
    3.6.1  酶催化反应类型
    3.6.2  酶活性口袋与识别
    3.6.3  影响酶催化效率的因素
  3.7  总结与展望
  参考文献
第4章  酶催化化学与计算解析
  4.1  酶的化学反应机制
    4.1.1  酶对底物识别的分子机制
    4.1.2  酶催化选择性的理论分析
    4.1.3  酶催化的化学机制
  4.2  酶反应机制及化学分析方法
    4.2.1  研究酶催化反应机制的意义
    4.2.2  研究酶反应机制的实验方法
    4.2.3  研究酶反应机制的理论方法
  4.3  酶反应热力学计算
    4.3.1  酶催化反应的量热学
    4.3.2  酶反应中的过渡态及中间体
    4.3.3  酶反应的热力学计算
  4.4  酶反应动力学
    4.4.1  酶促反应高效性的动力学分析
    4.4.2  酶反应动力学计算
  4.5  酶的构效关系计算解析
    4.5.1  影响酶反应关键结构因素分析
    4.5.2  酶活性中心结构与反应机制的理论计算
    4.5.3  酶催化反应构效关系
    4.5.4  酶的理性设计
  4.6  总结与展望
  参考文献
第5章  酶的计算设计方法与应用
  5.1  酶设计简介
    5.1.1  酶的理性与非理性设计历史
    5.1.2  蛋白质的计算设计简介
    5.1.3  酶的计算设计简介
  5.2  酶的计算设计方法：策略、软件与算法
  5.3  酶计算设计的应用
    5.3.1  酶的从头设计
    5.3.2  酶与生物大分子的相互作用设计
    5.3.3  酶与有机小分子的相互作用设计
    5.3.4  金属酶的计算设计
    5.3.5  非催化位点的计算设计
    5.3.6  酶的计算设计在合成生物学中的应用
  5.4  酶的稳定性设计
  5.5  总结与展望
  参考文献
第6章  酶的分子改造与修饰
  6.1  酶分子改造概述
    6.1.1  酶分子改造历史进程
    6.1.2  酶分子改造常用策略
    6.1.3  酶改造早期应用
  6.2  酶的物理化学修饰
    6.2.1  常用修饰方法
    6.2.2  修饰原理
    6.2.3  应用实例
  6.3  酶定向进化
    6.3.1  易错PCR
    6.3.2  DNA混编
    6.3.3  饱和突变
    6.3.4  应用实例
  6.4  半理性设计
    6.4.1  常用策略
    6.4.2  CAST与ISM
    6.4.3  应用实例
  6.5  理性设计
    6.5.1  关键氨基酸残基位点定位
    6.5.2  虚拟突变筛选
    6.5.3  精简密码子设计
    6.5.4  应用实例
  6.6  机器学习
    6.6.1  概述
    6.6.2  常用策略
    6.6.3  应用实例
  6.7  总结与展望
  参考文献
第7章  酶的高效筛选
  7.1  孔板筛选
    7.1.1  孔板筛选的流程和策略
    7.1.2  酶筛选底物设计
    7.1.3  多酶级联检测体系
  7.2  流式细胞仪单细胞筛选
    7.2.1  FACS筛选策略
    7.2.2  FACS筛选荧光底物设计
    7.2.3  基于生物传感器的FACS筛选
    7.2.4  应用实例
  7.3  液滴微流控筛选技术
    7.3.1  微流控芯片技术概述
    7.3.2  基于液滴微流控技术的荧光激活液滴分选系统
    7.3.3  微液滴中的酶活性荧光偶联策略
    7.3.4  荧光激活液滴分选的酶改造筛选应用
  7.4  展示技术
    7.4.1  细胞表面展示技术及应用实例
    7.4.2  噬菌体展示技术及应用实例
    7.4.3  核糖体/mRNA展示技术及应用实例
  7.5  生长偶联
    7.5.1  生长补充法
    7.5.2  利用对特定分子的抗性进行目标酶的筛选
    7.5.3  噬菌体辅助的进化技术
  7.6  总结与展望
  参考文献
第8章  酶的表达与分离纯化
  8.1  概述
  8.2  酶的微生物表达
    8.2.1  酶生产菌种的要求和来源
    8.2.2  常用微生物菌种及其研究进展
    8.2.3  菌株改造策略
  8.3  发酵条件优化
    8.3.1  发酵培养条件
    8.3.2  发酵过程监测传感器与过程优化
    8.3.3  发酵工艺优化
  8.4  酶的提取与分离纯化
    8.4.1  产酶料的选择
    8.4.2  组织和细胞的破碎
    8.4.3  酶的抽提
    8.4.4  酶纯化工艺的建立与优化
  8.5  总结与展望
  参考文献
第9章  体内多酶级联反应设计
  9.1  体内多酶级联反应概述
    9.1.1  体内多酶级联反应定义
    9.1.2  体内多酶级联反应发展历程和现状
    9.1.3  体内多酶级联反应的优势和所面临的挑战
  9.2  体内多酶级联反应途径设计
    9.2.1  天然途径的重构
    9.2.2  天然途径的改造或重组
    9.2.3  从底物到产物的顺序推导
    9.2.4  从产物到底物的逆合成分析
  9.3  辅因子循环体系的设计
    9.3.1  辅因子循环体系与代谢路径非关联
    9.3.2  辅因子循环体系与代谢路径关联
    9.3.3  反应路径和辅因子循环体系均与代谢路径关联
  9.4  体内多酶级联反应途径优化
    9.4.1  底物适配性优化
    9.4.2  反应协同性优化
    9.4.3  环境兼容性优化
  9.5  体内多酶级联反应的应用
    9.5.1  C—H功能化形成C—X键
    9.5.2  大宗化学品高值化
  9.6  总结与展望
  参考文献
第10章  体外多酶分子机器
  10.1  体外多酶分子机器概述
  10.2  体外多酶反应途径的设计
    10.2.1  天然催化途径与非天然催化途径
    10.2.2  热力学驱动的反应途径设计
    10.2.3  提高底物原子经济性的反应途径设计
  10.3  辅酶相关的体外多酶分子机器的设计
    10.3.1  辅酶偏好性改造
    10.3.2  辅酶再生
    10.3.3  辅酶浓度调控
  10.4  体外多酶分子机器的优化
    10.4.1  一锅法的反应条件优化
    10.4.2  分步反应
  10.5  体外多酶分子机器的应用
    10.5.1  生物燃料的体外多酶合成
    10.5.2  糖类的体外多酶合成
    10.5.3  手性分子的体外多酶合成
    10.5.4  高分子聚合物的体外多酶合成
  10.6  总结与展望
  参考文献
第11章  化学-酶偶联催化
  11.1  概述
    11.1.1  酶催化反应的优势
    11.1.2  化学-酶偶联催化的模式
  11.2  分步同釜化学-酶偶联催化模式
    11.2.1  模式特点
    11.2.2  挑战及解决方案
    11.2.3  进展与实例
  11.3  同步同釜化学-酶偶联催化模式
    11.3.1  模式特点
    11.3.2  挑战及解决方案
    11.3.3  化学-酶偶联动态动力学拆分
    11.3.4  化学-酶偶联去消旋化反应
    11.3.5  其他同步同釜化学-酶偶联反应
  11.4  总结与展望
  参考文献
第12章  光促酶催化
  12.1  概述
  12.2  光促进的酶催化混杂性
    12.2.1  光促羰基还原酶催化混杂性
    12.2.2  光促烯还原酶催化混杂性
  12.3  光促化学催化与酶催化反应的偶联
    12.3.1  光促化学催化与酶催化偶联反应的类型与特点
    12.3.2  光催化产H2O2与过氧化（物）酶偶联
    12.3.3  光催化异构化与烯还原酶偶联
    12.3.4  光催化迈克尔加成与羰基还原酶偶联
    12.3.5  光催化氧化与脂肪酶反应偶联
    12.3.6  C—H的光催化氧化与多种酶反应偶联
    12.3.7  光催化消旋化与脂肪酶/单胺氧化酶偶联
    12.3.8  光催化脱羧与脂肪酶偶联
  12.4  光促产生的电子促进的氧化还原酶催化反应
    12.4.1  光促产生的电子转移至酶中血红素
    12.4.2  光促产生的电子转移至酶中铁硫簇
    12.4.3  光促产生的电子转移至酶结合的辅基黄素
  12.5  光促产生的电子转移至游离的辅酶因子NAD(P)+
  12.6  光促酶/光酶
    12.6.1  原叶绿素酸酯氧化还原酶
    12.6.2  光解酶
    12.6.3  光系统
    12.6.4  光脱羧酶
  12.7  总结与展望
  参考文献
第13章  酶催化反应介质及其影响
  13.1  概述
    13.1.1  酶催化反应的基本概念与定义
    13.1.2  酶催化反应的历史
    13.1.3  酶催化反应介质的重要性及其类型
  13.2  水相中酶催化
    13.2.1  水相中酶催化特性
    13.2.2  水相中酶催化的影响因素
    13.2.3  水相中酶催化的应用
  13.3  有机相中酶催化
    13.3.1  有机介质中酶催化特性
    13.3.2  有机介质中酶催化的影响因素
    13.3.3  有机介质中酶催化的应用
  13.4  离子液体中酶催化
    13.4.1  离子液体的定义及类型
    13.4.2  离子液体的制备及性质
    13.4.3  离子液体中酶催化特性
    13.4.4  离子液体对酶催化反应的影响规律及机制
    13.4.5  离子液体中酶催化的应用
    13.4.6  离子液体的回收与重复利用
  13.5  深度共熔溶剂中酶催化
    13.5.1  深度共熔溶剂的定义及类型
    13.5.2  深度共熔溶剂的制备及性质
    13.5.3  深度共熔溶剂中酶催化特性
    13.5.4  深度共熔溶剂中酶催化的影响因素
    13.5.5  深度共熔溶剂中酶催化的应用
    13.5.6  深度共熔溶剂的回收与重复利用
  13.6  多相介质体系中酶催化
    13.6.1  多相介质体系中酶催化的基本概念
    13.6.2  多相介质体系中酶催化的影响因素
    13.6.3  多相介质体系中酶催化反应类型与应用
  13.7  反应介质工程在酶催化中面临的机遇与挑战
  参考文献
第14章  酶的固定化与全细胞催化
  14.1  概述
    14.1.1  体外酶催化过程
    14.1.2  环境因素对酶的影响
  14.2  酶固定化方法和载体
    14.2.1  酶固定化方法
    14.2.2  酶固定化载体
    14.2.3  固定化酶性能评价
  14.3  固定化酶催化
    14.3.1  固定化酶催化单液相反应过程
    14.3.2  固定化酶催化双液相反应过程（包括水相-有机相）
    14.3.3  固定化酶催化气液相反应过程（包括气相-液相）
  14.4  新型纳米酶催化
    14.4.1  框架材料固定化酶催化
    14.4.2  仿生微囊固定化酶催化
    14.4.3  纳米凝胶固定化酶催化
  14.5  细胞固定化方法与载体
    14.5.1  细胞固定化方法
    14.5.2  细胞固定化载体
    14.5.3  固定化细胞评价方法
  14.6  全细胞催化
    14.6.1  固定化细胞催化单液相反应过程
    14.6.2  固定化细胞催化双液相反应过程
  14.7  总结与展望
  参考文献
第15章  酶制剂在饲料食品及日化用品中的应用
  15.1  工业酶制剂的定义与种类
    15.1.1  工业酶制剂的定义
    15.1.2  工业酶制剂的种类
  15.2  工业酶制剂的制备工艺
    15.2.1  种子扩大培养
    15.2.2  酶制剂发酵工艺
    15.2.3  酶制剂制备工艺
  15.3  酶制剂在饲料中的应用
    15.3.1  饲用酶制剂的定义
    15.3.2  饲用酶制剂的种类
    15.3.3  饲用酶制剂的应用方式
    15.3.4  饲用酶制剂的作用原理和应用效果
  15.4  酶制剂在食品中的应用
    15.4.1  酶制剂在淀粉加工中的应用
    15.4.2  酶制剂在蛋白质加工中的应用
    15.4.3  酶制剂在油脂加工中的应用
    15.4.4  酶制剂在酿酒加工中的应用
    15.4.5  酶制剂在烘焙加工中的应用
    15.4.6  酶制剂在果蔬加工中的应用
  15.5  酶制剂在日化用品中的应用
    15.5.1  在日化用品中的应用
    15.5.2  在洗衣粉中的应用
    15.5.3  在肥（香）皂中的应用
    15.5.4  在液体洗涤剂中的应用
    15.5.5  牙膏中的酶制剂
    15.5.6  日化用品的发展对酶制剂的新挑战
  15.6  酶制剂在纺织造纸中的应用
    15.6.1  酶制剂在纺织染整加工中的应用
    15.6.2  酶制剂在制浆造纸工业中的应用
  15.7  总结与展望
  参考文献
第16章  工业酶在医药农药化工中的应用
  16.1  概述
  16.2  原料药与医药中间体
    16.2.1  原料药与医药中间体合成状况
    16.2.2  工业酶在原料药和医药中间体合成中的应用实例
  16.3  绿色农药
    16.3.1  绿色农药合成技术状况
    16.3.2  工业酶在绿色农药合成中的应用实例
  16.4  天然产物
    16.4.1  天然产物合成技术状况
    16.4.2  工业酶在天然产物合成中的应用实例
  16.5  精细化学品
    16.5.1  精细化学品合成技术状况
    16.5.2  工业酶在精细化学品合成中的应用实例
  16.6  总结与展望
  参考文献