今天，我们要聊聊一个对于生物制造行业，尤其是工业发酵中试实验中非常有用的方法——正交实验设计法。
让我们来了解它的定义。正交实验设计法是一种专门用于研究和处理多因素实验的科学方法。它通过一种标准化的表格——正交表，来挑选试验条件、安排试验计划并进行实验。利用这种方法，我们可以在较少的实验次数中，找到较好的生产条件，即最优或较优的试验方案。
那么，正交实验设计法到底有哪些用途呢？它主要用于调查复杂系统（如产品、生产过程）中多个因素对系统特性的影响。通过这种方法，我们可以识别出哪些因素对系统特性的影响更大，以及这些因素之间可能存在的相互关系。这对于促进产品设计开发、过程优化、控制或改进现有产品（或系统）都大有裨益。
接下来，让我们详细了解一下正交表。正交表中包含了重要的实验设计信息。其中，L代表正交表的符号；k则代表了指标因素（Factor）的个数或正交表的列数，比如压力、转速、加水量等；m则表示每个因素下不同水平（Level）的数量或处理方式的数量，比如压力的10Pa、20Pa、30Pa等；而n则代表实验次数或正交表的行数，其计算公式为n=k(m-1)+1。比如，如果有4个因素，每个因素设计3个水平浓度，那么需要的实验次数就可以通过这个公式算出来，是9次。
在进行了实验并收集了数据之后，我们就可以通过正交表的结果进行分析。常用的分析方法包括极差分析、最优组合分析和F检验分析。极差分析主要比较各因素均值的最大和最小值，差距越大，说明该因素受浓度的影响越大；最优组合分析则是通过比较不同浓度下的平均值，找出最优的浓度组合；而F检验分析则是通过比较各因素不同水平（处理）的离差平方和与误差平方和，得到F值，进而判断各因素是否有显著影响。
虽然这其中的数学原理较为复杂，但我们只需要掌握其使用方法和如何解读结果即可。在生物制造行业中，尤其是工业发酵这样的多因素影响的生产流程中，从菌种选择到中试实验再到工艺确定，正交实验都是不可或缺的一环。
正交实验设计法是一种非常实用且有效的实验方法，它能够帮助我们在多因素影响的系统中找到最优的生产条件或试验方案。对于我们这个行业来说，它无疑是一个强大的工具。