從胡適之“麻將里有鬼”談起----發酵工藝雜談，獻給發酵行業最帥工程師

葉赫娜蘭.孤城

一般檢測的精度，只指第一類情況：“監測曲線的點，與真實曲線的點，具有一樣或接近的，變化趨勢”。

而發酵檢測還可以接受第二類情況：“監測曲線的點，與真實曲線的點，具有可以預知的或可以忽略的噪音影響下的，變化趨勢”。

為什么呢？是發酵不想僅僅得到第一類情況嗎？這個“可以預知或可以忽略的噪音影響”，是發酵所需要的嗎？

不是，是發酵過程，根本沒法除去檢測數據的背景噪聲。為什么？

1，發酵的個體，細胞的復雜性。
2，發酵液根本不是牛頓液體，而是“氣，固，液，膠四相”的可壓縮非牛頓流體----而且，隨著時間，這個流體的性質---也就是對檢測精度的影響程度，還在變！

發酵過程控制的監測數據，什么時候離開過背景噪聲？

這就是發酵。

葉赫娜蘭.孤城

發酵檢測數據的第二個原則，是什么呢？

我們看一下數據獲得的限制或原則：

1，真實值不可得。
2，高密度取點。
3，多重數據建立盡可能多的平行曲線。

其實，發酵數據選取的額“第一原則，精度”，也是依照以上原則選取的。----在真實值不可得的情況下，建立多平行曲線的高密度取點下的采樣與檢測方法，必須追求“精度”----因為追求精度下的準度雖然最為完美，但實際上是不可能，舍爾求其次，于是，還是要“精度”了。

那么，第二原則是什么呢？

即時性！

因為真實值不可得，所以高密度取點，所以多曲線參照----好，您要在時間軸上高密度取點，當下一個點樣本已經送到，“本”班次樣本還沒檢測完，您安插那么多點干啥呀？沒有快速的檢測，就根本來不及反饋！

因此，即時性，是參數選點的第二個原則。

在這個原則下的要求，有兩個：

1，數據檢測的“前樣本處理”，必須簡單----簡單離心，調酸堿，短時間靜置必須完成“前樣本處理”。
2，數據檢測的“樣本分析”，必須簡單----加入反應液，簡單滴定，比色，稱重后，就會的到原始數據----當然，反應液可以很復雜，原始數據整理可以很復雜----但是，這些，都不占用檢測時間。

說白了，這還是“即時性”！

總結數據采集的原則，就是：

1，精度。
2，即時性。

掌握這兩點，就把發酵行業的骨架掌握了----如果還不能看做骨架，起碼，就這兩點，就是發酵的脊柱了。

發酵，以檢測-綜合-反饋體系為中心的過程控制技術展開，展開到動力工業，機械制造業，有機提取合成化工，分析化學，微生物培養技術，菌種技術等等，而檢測，特別是檢測建立的原則，是中心的中心。
所以，說它是“脊柱”。

葉赫娜蘭.孤城

那么，在建立了原則之后，我們看一下數據，或者參數，或者曲線的構成。

下面引用我以前一片文章的一段話，關于生理參數構成的：

“即檢測值C=f(t)------（t為時間）的參數構成，或當C繪成曲線后，該曲線是由幾條曲線復合而成。

除了C函數所試圖表現得S的真實濃度，也即真實值外，C還由另外兩個函數構成。

首先，由于液體深層發酵的發酵液是氣-液-膠三相的非牛頓流體，且隨著時間的進行，粘度這個監測誤差函數的影響最大的參數也越來越大，所以粘度誤差會是一個在X軸兩側振幅越來越大的一個震蕩函數。

其次，是監測的隨機誤差。

這兩個誤差也是C曲線的重要構成部分。

由此可見，雖然我們得到了唯一的檢測值，但C=f(t)表現得不是S濃度的真實值。檢測值將會隨發酵時間的延長而受到更大的干擾?！?/td>

葉赫娜蘭.孤城

看一下上文。

出于發表文章的需要，上文是以檢測曲線為中心展開的，這樣不好看明白，我們換一個角度。

不要以檢測曲線（或所謂實測曲線）為中心，而以真實曲線（雖然這條曲線是不可得到的）為中心看一下問題，調理就清楚了。

我們是得不到真實曲線的，但是，不可否認，真實曲線是“真實”存在的----不然，檢測曲線就沒有任何意義，談什么“精度”，“即時性”也就沒有意義。那么，真實曲線有什么特點呢？

真實曲線的特點：

1，連續性。----這點已經證明（無限和有限關系時）。
2，可導性。----在證明曲線連續性時，這點也已經證明。
3，不可用簡單函數擬合。----這一點，決定于細胞代謝的復雜性。

那么，真是曲線是怎樣“變成”了檢測曲線呢？或說，在映射到檢測曲線時，受到哪些因素影響。

1，檢測誤差----大樣本的檢測誤差，是某一常數，和隨機函數的乘積。
2，在時間軸兩側震蕩的振幅一般逐步加大的“噪聲函數”---這是由于發酵液性質隨代謝改變而對檢測數據影響的結果，一般是隨時間振幅逐漸加大，但是，沒有固定振幅和周期，是真正的“噪聲”。

那。

實測曲線就是由這三條曲線復合而成的。

由于隨機函數和噪聲函數的影響，實測曲線的性質發生變化：

1，實測曲線不是連續曲線----把實測曲線用插值法連在一起，雖然是習慣做法，但是，這個做法是“錯誤”的。只不過是“權宜之計”。
2，實測曲線不可導。事實上講，在沒有處理過的實測曲線上做任何形式的微分都是“錯誤”的。包括做“差商”。
3，實測曲線又是不能線性處理的。
4，實測曲線和真是曲線相比，變得更加不能“擬合”。

這就是實測曲線的性質，也就是發酵人員所面對的數據。

-------發酵過程工程師，就是面對幾條，十幾條這樣的數據曲線，開始一天的工作的。

yinqiang1984

多虧孤城老師的指點，我才有幸運步入咱們發酵行業，進入安琪酵母，通過這段時間的實習，我對微生物和發酵的認識也在不斷變化和發展，之前孤城老師給我的一些思想也越來越能理解。希望今后孤城老師能繼續給予指導，有機會一定去山東看您，望您指教。

還要謝謝孤城老師帶來這么精彩的文章！期待您繼續更新，呵呵。

huge197478

像是哲學??！太深了，搞不懂。只想知道：賣菌種的那么多，我們敢買嗎？我們該怎么辦？請示下為謝！

葉赫娜蘭.孤城

呵呵，其實，不是更接近數學一些嗎？

我提到的“復雜”，“簡單”，“模糊”，“明確”，“模型”，“連續”，“可導”，“插值”，“擬合”，“差商”，“概率”，“準度”，“精度”，等等，應該更像數學一些。

工科離不開數學，離不開數字。

在這兒，雖然談數學，但孤城刻意回避具體數值了，可能看起來就不象數學了。不過，這個偏向，我會繼續堅持----在這兒發帖子，如果全是數字，恐怕就沒人看了-----就寫成隨筆，就是玩兒，讓大家在娛樂中，了解發酵工業的核心。

這是孤城的初衷。

葉赫娜蘭.孤城

今天繼續。

上文說到，不能以檢測值為中心，揣測，思考真實值，而應該以真實值為中心，考慮，曲線是經歷了怎樣的修飾，而變成檢測值的。

這樣，就理解了檢測值上，連續和可導的丟失。

思考和推理，到現在，嚴絲合縫，沒有一絲差錯。

但是，就這么簡單嗎？

不，恰恰相反，所有的推理，到現在，全是錯誤的，全是一廂情愿的----不明白這個道理，就不是合格的發酵過程工程師。

錯了？

是的。

錯在哪兒？

推理過程沒錯，思考方式沒錯，甚至到現在，所有結論都沒錯，您說，錯在哪兒？

錯在，發酵過程工程人員，根本就不這么思考----他們不被允許這么思考！

葉赫娜蘭.孤城

昨天，把《國色朝酗酒，天香夜染衣》寫完了，今天開始接著寫這一篇----真是開始的越晚的，結束的越早。

我回顧一下開頭，接茬往下寫。

今天開始。

葉赫娜蘭.孤城

也就是說，如果我們把世界的本質看做是簡單的，那么，就要把由于簡單的累加而產生的“復雜”看做特例。

如果世界是復雜的，那么，所謂“簡單”，一方面，是當所包含因素很少（有多少？很簡單，元素和元素之間的關系，這兩點都是“有限”或可以看做“有限”）時的情況，另一方面，就是由于復雜系構成上一結構復雜系時，宏觀上是簡單化的----綜合這兩點，就是，簡單，是復雜的特例。

到底哪一種觀點正確？

我們還是看一下世界的本質-----用反證法，很顯然，世界是復雜的。