5国内海洋生化工程的一些进展 应用生化工程原理和方法,结合海洋生物的特点,开拓海洋生化工程这一新领域,形 成一个新的交叉学科,显然具有很重要的学术意义和现实意义。另外,目前我国海洋生物 资源开发中,存在一个很大的问题是,实验室的研究成果转化为生产力的比例很低,其中 一个重要的原因就是在产业化过程中有很多工程问题未能很好解决。为此,加快海洋生化 工程的研究和应用,将会使海洋生物技术领域中的一些技术难题迎刃而解,将会加速海洋 生物技术成果产业化的进程,加快海洋生物资源的合理开发。总之,海洋生化工程这一新 兴的交叉学科具有广阔的应用前景。下面从海洋生化工程研究的三个主要任务角度来介 绍国内海洋生化工程的某些进展 5.1海洋生物技术发展的支撑技术 5.1.1光生物反应器研制 国内在封闭式光生物反应器研制方面已成功地开发出了 有机玻璃制气升式全自动封闭式光生物反应器、玻璃制气升式全自动封闭式光生物反应 器、可在位蒸汽灭菌的玻璃制气升式全自动封闭式光生物反应器、有机玻璃制平板式全自 动封闭式光生物反应器。上述封闭式光生物反应器(体积为10~150L灼为二级计算机 控制的全自动封闭式光生物反应器,具有DO溶氧),pH,温度等参数的在线检测与控制 功能,能实现二级计算机控制和数据的在线采集,反应器外表面的光照强度最大可达 80000lx光生物反应器的氧解析性能良好,可化学灭菌或高温灭菌。可在位蒸汽灭菌的 玻璃制气升式全自动封闭式光生物反应器能用于各种微藻(包括转基因微藻)的光自养 混合营养及完全异养培养,同时也适合于海洋微生物的培养 5.1.2多参数水质计算机在线检测系统研制与开发 国内已成功地开发出可用于敞 开式跑道池螺旋藻大规模培养及水产动物养殖过程DO,pH,温度的在线检测二级计算机 系统的软件及硬件,具有在1km内实现在线检测参数的传输、数据的在线采集与参数控 制、离线测定数据的输入、在线及离线参数的二次计算、自动绘图、数据分析、存盘及打印 等功能,DO,pH,温度测量范围和精度分别为(0~32)±0.1mg/L,(0~14)±0.1,(0~ 50)士0.1C. 5.2传统海洋生物技术产业的改造 5.2.1微藻大规模培养国内有关科研单位在微藻培养方面取得了如下几方面的研 究结果:(1)开发了一套完整的微藻高密度光自养培养技术。在10L封闭式光生物反应器 中采用该技术可使螺旋藻培养浓度达7.5g/L,平均产率达22.6~25.2g/(m2·d),它比 国内现有的敞开式跑道池的平均生产率高出二倍多:作为转基因微藻表达系统的集胞藻 6803的光自养培养密度达0.74g/L,它比目前国内传统培养方式的细胞浓度(0.1g/L 提高了约6.4倍。(2)对敞开式跑道池螺旋藻大规模培养过程中跑道池内DO的三维分布 及DO,pH,温度的在线变化特征进行了较深入的研究,为敞开式跑道池结构优化和螺旋 藻的大规模培养工艺优化提供了实验依据。(3)开发了一套微藻高密度混合培养技术。在 有光照条件下,葡萄糖能显著促进集胞藻6803生长:集胞藻6803在2.5L光生物反应器 中混合培养58.5h的藻细胞浓度可高达2.5g/L,而在同一光生物反应器中光自养培养 58.5h的藻细胞浓度仅为0.2g/L,前者是后者的12倍。(4)对微藻培养体系光衰减规律国内海洋生化工程的一些进展 倍。 对微藻培养体系光衰减规律 应用生化工程原理和方法，结合海洋生物的特点，开拓海洋生化工程这一新领域，形 成一个新的交叉学科，显然具有很重要的学术意义和现实意义。另外，目前我国海洋生物 资源开发中，存在一个很大的问题是，实验室的研究成果转化为生产力的比例很低，其中 一个重要的原因就是在产业化过程中有很多工程问题未能很好解决。为此，加快海洋生化 工程的研究和应用，将会使海洋生物技术领域中的一些技术难题迎刃而解，将会加速海洋 生物技术成果产业化的进程，加快海洋生物资源的合理开发。总之，海洋生化工程这一新 兴的交叉学科具有广阔的应用前景。下面从海洋生化工程研究的三个主要任务角度来介 绍国内海洋生化工程的某些进展。 海洋生物技术发展的支撑技术 ）均为二级计算机 光生物反应器研制 国内在封闭式光生物反应器研制方面已成功地开发出了 有机玻璃制气升式全自动封闭式光生物反应器、玻璃制气升式全自动封闭式光生物反应 器、可在位蒸汽灭菌的玻璃制气升式全自动封闭式光生物反应器、有机玻璃制平板式全自 动封闭式光生物反应器。上述封闭式光生物反应器（体积为 控制的全自动封闭式光生物反应器，具有 （ 溶 氧 ）， ，温度等参数的在线检测与控制 功能，能实现二级计算机控制和数据的在线采集，反应器外表面的光照强度最大可达 ，光生物反应器的氧解析性能良好，可化学灭菌或高温灭菌。可在位蒸汽灭菌的 玻璃制气升式全自动封闭式光生物反应器能用于各种微藻（包括转基因微藻）的光自养、 混合营养及完全异养培养，同时也适合于海洋微生物的培养。 ，温度的在线检测二级计算机 多参数水质计算机在线检测系统研制与开发 国内已成功地开发出可用于敞 开式跑道池螺旋藻大规模培养及水产动物养殖过程 系统的软件及硬件，具有在 内实现在线检测参数的传输、数据的在线采集与参数控 温度测量范围和精度分别为 制、离线测定数据的输入、在线及离线参数的二次计算、自动绘图、数据分析、存盘及打印 等功能， ） ） 。 传统海洋生物技术产业的改造 究结果： 封闭式光生物反应器 微藻大规模培养 国内有关科研单位在微藻培养方面取得了如下几方面的研 开发了一套完整的微藻高密度光自养培养技术。在 中采用该技术可使螺旋藻培养浓度达 ，平均产率达 ，它 比 ，它比目前国内传统培养方式的细胞浓度 国内现有的敞开式跑道池的平均生产率高出二倍多；作为转基因微藻表达系统的集胞藻 的光自养培养密度达 倍。 对敞开式跑道池螺旋藻大规模培养过程中跑道池内 的三维分布 ，温度的在线变化特征进行了较深入的研究，为敞开式跑道池结构优化和螺旋 提高了约 及 开发了一套微藻高密度混合培养技术。在 生长；集胞藻 藻的大规模培养工艺优化提供了实验依据。 有光照条件下，葡萄糖能显著促进集胞藻 在 光生物反应器 中混合培养 的藻细胞浓度可高达 ，而在同一光生物反应器中光自养培养 的藻细胞浓度仅为 ，前者是后者的