在微生物的发酵技术研究中,高效的发酵条件优化方法是近年来的研究热点和难点。目前,应用得较多的方法是正交试验设计法和响应面设计法,但它们需要较多的试验次数,效率较低,因此,不能广泛应用于工业发酵条件的优化上。如何减少发酵条件优化所需的实验次数,提高优化效率,成为优化方法发展的关键。在此基础上,方开泰教授提出了均匀设计方法,能显著减少试验次数,但是相应的优化精度下降。
金沙8888js官方成都生物研究所谭红课题组,将计算机人工智能技术与统计学方法相结合,提出了基于均匀设计的人工神经网络优化方法,并成功应用于伊枯草菌素A的发酵条件优化,伊枯草菌素A的产量提高34.6%。研究表明,与均匀设计方法相比,在对发酵条件的优化上,人工神经网络能够建立更加精确的模型,并且具有更佳的拟合能力、预测能力和泛化能力。同时,当神经网络与遗传算法连用时,神经网络方法同样能高效地进行因素的敏感性分析,但是却比均匀设计方法具有更好的优化精度。
该研究提出的基于均匀设计的神经网络方法,具有较少的试验次数需求和更高的优化精度,能极大地降低发酵优化研究成本,提高效率。这是首次将该方法应用于微生物发酵条件优化研究。
该研究受国家支撑项目资助。