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微藻作为单细胞的光合生物，在培养方式上具有自养、异养、兼养等培养方式。对不同 的微藻种类，商业化生产使用不同的模式。通过目前的验证，绝大多数微藻都可以不同程度 的实现兼养培养，兼养培养具备着光自养和异养的优势，可实现有机碳源和无机碳源有效利 用的培养方法，有助于实现微藻光合固碳和微生物发酵高效生产的双重目标，但是现阶段的 培养普遍由于反应器无法提供足够光源以及无菌操作不易实现等问题，始终无法实现兼养培 养的规模放大。 针对以上问题，开发微藻循环光照兼养培养系统。对不同微藻，模拟并建立循环系统参 数，使微藻在系统中利用有机碳以及循环过程产生的短周期光照，可实现常规持续光照条件 下相同甚至更好的生长效率。在培养工艺上，使用发酵罐连接密闭的管路系统，外接管路系 统的体积较小易于灭菌。放大至百升或者吨级后，在无菌操作、照明设备和管路成本上的投 入上可控，较好的克服污染和成本的问题。该系统可帮助今后实现兼养培养的规模化放大。

通过对三种微藻（微拟球藻、三角褐指藻、麦卡藻）在系统培养过程中的生化分析和组 学分析，建立不同微藻的匹配性培养方案，涉及循环流速，循环系统体积比，光照强度调节， 有机碳源补充方式等，实现在5 L级培养装置中，单批次培养周期（10天）的生物量积累相 较于自养条件下提高10~15倍，并细化了规模放大的方案。

在微藻种质资源的开发过程中，人们不断发现微藻的经济价值，微藻含有着丰富的油脂、蛋白质、多糖和色素等代谢产物。在生产过程中，微藻的兼养培养适用于大多数藻种的培养，可提高产率5~20倍不等。但兼养培养工艺中透光性和杂菌污染问题，限制生产投入。本兼养培养系统，基于微藻自身对于光照能量需求机制出发进行设计，可实现微藻高密度兼养培养，并具有规模放大的可行性。

　　中国科学院青岛生物能源与过程研究所是由中国科学院、山东省人民政府、青岛市人民政府共建，定位于生物能源与过程领域科技创新的战略高技术研发机构。 　　建所以来，研究所面向世界绿色能源与材料领域科技前沿，面向国家能源、资源与环境重大需求，面向国民经济主战场，聚焦新能源、新生物、新材料研究领域，努力拼搏，开拓创新，产出了一批有影响力的科技创新成果，承担国家科技任务和服务区域经济能力不断提升，为国家和区域经济社会发展做出了积极贡献。研究所走过了筹建起步、拓展壮大、融合提升的发展阶段，今天的青岛能源所迎来了实现创新跨越发展的新机遇。世界新一轮科技革命与产业变革正在成为现实，国家吹响了向世界科技强国进军的号角。围绕“四个率先”和“两加快一努力”战略目标和明确要求，我们将继续以永不懈怠的精神状态和一往无前的奋斗姿态，把握“三位一体”发展历史机遇，抓住“双碳”战略机遇，对标“国家队”，履行“国家责”，承担“国家事”，建设一流人才队伍，推进重大成果产出，在为国家科技发展做出实质性贡献的同时，奋力实现研究所的跨越发展，为建设国际一流研究机构、服务国家与区域经济社会发展做出重大科技贡献而不懈努力！

对不同微藻，模拟并建立循环系统参数，使微藻在系统中利用有机碳以及循环过程产生的短周期光照，可实现常规持续光照条件下相同甚至更好的生长效率。在培养工艺上，使用发酵罐连接密闭的管路系统，外接管路系统的体积较小易于灭菌。放大至百升或者吨级后，在无菌操作、照明设备和管路成本上的投入上可控，较好的克服污染和成本的问题。该系统可帮助今后实现兼养培养的规模化放大。产业化后填补国内技术，产经巨大经济效益。

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