在微生物的發(fā)酵技術(shù)研究中，高效的發(fā)酵條件優(yōu)化方法是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，應(yīng)用得較多的方法是正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法和響應(yīng)面設(shè)計(jì)法，但它們需要較多的試驗(yàn)次數(shù)，效率較低，因此，不能廣泛應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵條件的優(yōu)化上。如何減少發(fā)酵條件優(yōu)化所需的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，提高優(yōu)化效率，成為優(yōu)化方法發(fā)展的關(guān)鍵。在此基礎(chǔ)上，方開(kāi)泰教授提出了均勻設(shè)計(jì)方法，能顯著減少試驗(yàn)次數(shù)，但是相應(yīng)的優(yōu)化精度下降。

　　中科學(xué)院成都生物研究所譚紅課題組將計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)與統(tǒng)計(jì)學(xué)方法相結(jié)合，提出了基于均勻設(shè)計(jì)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法，并成功應(yīng)用于伊枯草菌素A的發(fā)酵條件優(yōu)化，伊枯草菌素A的產(chǎn)量提高34.6%。研究表明，與均勻設(shè)計(jì)方法相比，在對(duì)發(fā)酵條件的優(yōu)化上，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠建立更加精確的模型，并且具有更佳的擬合能力、預(yù)測(cè)能力和泛化能力。同時(shí)，當(dāng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法連用時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法同樣能高效地進(jìn)行因素的敏感性分析，但是卻比均勻設(shè)計(jì)方法具有更好的優(yōu)化精度。

　　該研究提出的基于均勻設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，具有較少的試驗(yàn)次數(shù)需求和更高的優(yōu)化精度，能極大地降低發(fā)酵優(yōu)化研究成本，提高效率。這是次將該方法應(yīng)用于微生物發(fā)酵條件優(yōu)化研究。

　　該研究受家支撐項(xiàng)目資助。