从胡适之“麻将里有鬼”谈起----发酵工艺杂谈，献给发酵行业最帅工程师

叶赫娜兰.孤城

一般检测的精度，只指第一类情况：“监测曲线的点，与真实曲线的点，具有一样或接近的，变化趋势”。

而发酵检测还可以接受第二类情况：“监测曲线的点，与真实曲线的点，具有可以预知的或可以忽略的噪音影响下的，变化趋势”。

为什么呢？是发酵不想仅仅得到第一类情况吗？这个“可以预知或可以忽略的噪音影响”，是发酵所需要的吗？

不是，是发酵过程，根本没法除去检测数据的背景噪声。为什么？

1，发酵的个体，细胞的复杂性。
2，发酵液根本不是牛顿液体，而是“气，固，液，胶四相”的可压缩非牛顿流体----而且，随着时间，这个流体的性质---也就是对检测精度的影响程度，还在变！

发酵过程控制的监测数据，什么时候离开过背景噪声？

这就是发酵。

叶赫娜兰.孤城

发酵检测数据的第二个原则，是什么呢？

我们看一下数据获得的限制或原则：

1，真实值不可得。
2，高密度取点。
3，多重数据建立尽可能多的平行曲线。

其实，发酵数据选取的额“第一原则，精度”，也是依照以上原则选取的。----在真实值不可得的情况下，建立多平行曲线的高密度取点下的采样与检测方法，必须追求“精度”----因为追求精度下的准度虽然最为完美，但实际上是不可能，舍尔求其次，于是，还是要“精度”了。

那么，第二原则是什么呢？

即时性！

因为真实值不可得，所以高密度取点，所以多曲线参照----好，您要在时间轴上高密度取点，当下一个点样本已经送到，“本”班次样本还没检测完，您安插那么多点干啥呀？没有快速的检测，就根本来不及反馈！

因此，即时性，是参数选点的第二个原则。

在这个原则下的要求，有两个：

1，数据检测的“前样本处理”，必须简单----简单离心，调酸碱，短时间静置必须完成“前样本处理”。
2，数据检测的“样本分析”，必须简单----加入反应液，简单滴定，比色，称重后，就会的到原始数据----当然，反应液可以很复杂，原始数据整理可以很复杂----但是，这些，都不占用检测时间。

说白了，这还是“即时性”！

总结数据采集的原则，就是：

1，精度。
2，即时性。

掌握这两点，就把发酵行业的骨架掌握了----如果还不能看做骨架，起码，就这两点，就是发酵的脊柱了。

发酵，以检测-综合-反馈体系为中心的过程控制技术展开，展开到动力工业，机械制造业，有机提取合成化工，分析化学，微生物培养技术，菌种技术等等，而检测，特别是检测建立的原则，是中心的中心。
所以，说它是“脊柱”。

叶赫娜兰.孤城

那么，在建立了原则之后，我们看一下数据，或者参数，或者曲线的构成。

下面引用我以前一片文章的一段话，关于生理参数构成的：

“即检测值C=f(t)------（t为时间）的参数构成，或当C绘成曲线后，该曲线是由几条曲线复合而成。

除了C函数所试图表现得S的真实浓度，也即真实值外，C还由另外两个函数构成。

首先，由于液体深层发酵的发酵液是气-液-胶三相的非牛顿流体，且随着时间的进行，粘度这个监测误差函数的影响最大的参数也越来越大，所以粘度误差会是一个在X轴两侧振幅越来越大的一个震荡函数。

其次，是监测的随机误差。

这两个误差也是C曲线的重要构成部分。

由此可见，虽然我们得到了唯一的检测值，但C=f(t)表现得不是S浓度的真实值。检测值将会随发酵时间的延长而受到更大的干扰。”

叶赫娜兰.孤城

看一下上文。

出于发表文章的需要，上文是以检测曲线为中心展开的，这样不好看明白，我们换一个角度。

不要以检测曲线（或所谓实测曲线）为中心，而以真实曲线（虽然这条曲线是不可得到的）为中心看一下问题，调理就清楚了。

我们是得不到真实曲线的，但是，不可否认，真实曲线是“真实”存在的----不然，检测曲线就没有任何意义，谈什么“精度”，“即时性”也就没有意义。那么，真实曲线有什么特点呢？

真实曲线的特点：

1，连续性。----这点已经证明（无限和有限关系时）。
2，可导性。----在证明曲线连续性时，这点也已经证明。
3，不可用简单函数拟合。----这一点，决定于细胞代谢的复杂性。

那么，真是曲线是怎样“变成”了检测曲线呢？或说，在映射到检测曲线时，受到哪些因素影响。

1，检测误差----大样本的检测误差，是某一常数，和随机函数的乘积。
2，在时间轴两侧震荡的振幅一般逐步加大的“噪声函数”---这是由于发酵液性质随代谢改变而对检测数据影响的结果，一般是随时间振幅逐渐加大，但是，没有固定振幅和周期，是真正的“噪声”。

那。

实测曲线就是由这三条曲线复合而成的。

由于随机函数和噪声函数的影响，实测曲线的性质发生变化：

1，实测曲线不是连续曲线----把实测曲线用插值法连在一起，虽然是习惯做法，但是，这个做法是“错误”的。只不过是“权宜之计”。
2，实测曲线不可导。事实上讲，在没有处理过的实测曲线上做任何形式的微分都是“错误”的。包括做“差商”。
3，实测曲线又是不能线性处理的。
4，实测曲线和真是曲线相比，变得更加不能“拟合”。

这就是实测曲线的性质，也就是发酵人员所面对的数据。

-------发酵过程工程师，就是面对几条，十几条这样的数据曲线，开始一天的工作的。

yinqiang1984

多亏孤城老师的指点，我才有幸运步入咱们发酵行业，进入安琪酵母，通过这段时间的实习，我对微生物和发酵的认识也在不断变化和发展，之前孤城老师给我的一些思想也越来越能理解。希望今后孤城老师能继续给予指导，有机会一定去山东看您，望您指教。

还要谢谢孤城老师带来这么精彩的文章！期待您继续更新，呵呵。

huge197478

像是哲学啊！太深了，搞不懂。只想知道：卖菌种的那么多，我们敢买吗？我们该怎么办？请示下为谢！

叶赫娜兰.孤城

呵呵，其实，不是更接近数学一些吗？

我提到的“复杂”，“简单”，“模糊”，“明确”，“模型”，“连续”，“可导”，“插值”，“拟合”，“差商”，“概率”，“准度”，“精度”，等等，应该更像数学一些。

工科离不开数学，离不开数字。

在这儿，虽然谈数学，但孤城刻意回避具体数值了，可能看起来就不象数学了。不过，这个偏向，我会继续坚持----在这儿发帖子，如果全是数字，恐怕就没人看了-----就写成随笔，就是玩儿，让大家在娱乐中，了解发酵工业的核心。

这是孤城的初衷。

叶赫娜兰.孤城

今天继续。

上文说到，不能以检测值为中心，揣测，思考真实值，而应该以真实值为中心，考虑，曲线是经历了怎样的修饰，而变成检测值的。

这样，就理解了检测值上，连续和可导的丢失。

思考和推理，到现在，严丝合缝，没有一丝差错。

但是，就这么简单吗？

不，恰恰相反，所有的推理，到现在，全是错误的，全是一厢情愿的----不明白这个道理，就不是合格的发酵过程工程师。

错了？

是的。

错在哪儿？

推理过程没错，思考方式没错，甚至到现在，所有结论都没错，您说，错在哪儿？

错在，发酵过程工程人员，根本就不这么思考----他们不被允许这么思考！

叶赫娜兰.孤城

昨天，把《国色朝酗酒，天香夜染衣》写完了，今天开始接着写这一篇----真是开始的越晚的，结束的越早。

我回顾一下开头，接茬往下写。

今天开始。

叶赫娜兰.孤城

也就是说，如果我们把世界的本质看做是简单的，那么，就要把由于简单的累加而产生的“复杂”看做特例。

如果世界是复杂的，那么，所谓“简单”，一方面，是当所包含因素很少（有多少？很简单，元素和元素之间的关系，这两点都是“有限”或可以看做“有限”）时的情况，另一方面，就是由于复杂系构成上一结构复杂系时，宏观上是简单化的----综合这两点，就是，简单，是复杂的特例。

到底哪一种观点正确？

我们还是看一下世界的本质-----用反证法，很显然，世界是复杂的。