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Research progress on  light characteristics  in process of microalgal cultivation

微藻培养过程的光特性研究进展



全 文 :第 ! 卷第 # 期
$%&& 年 && 月
生"物"加"工"过"程
)8DEAJA+B=@EG>BC-DBU@BXAJJ0EFDEAA@DEF
fB>;! ,B;#
,Ba;$%&&
IBD%&%;!#!2P;DJJE;$ <#43;$%&&;%#;%&(
收稿日期%$%&& <% <&3
基金项目%国家重点基础研究发展计划"!4 计划#资助项目"$%&&)-$%%!%#&中国科学院科研装备研制资助项目"KZ$%%!14#&中国科学院知
识创新工程重要方向资助项目" Y^)Q$*KS*e*$#
作者简介%刘春朝"&!#!#$男$山东青岛人$研究员$研究方向%藻类培养$0*HGD>%X7>D=g8BHA;DUA;GX;XE
微藻培养过程的光特性研究进展
刘春朝$刘"瑞$王"锋
"中国科学院 过程工程研究所 生化工程国家重点实验室$北京 &%%&!%#
摘"要%微藻培养过程中光的吸收)衰减以及光暗循环等特性是影响微藻的生长速度及其产量的重要因素( 本文
分析了微藻的光吸收过程)光在微藻培养液中的衰减特性以及微藻培养过程中的光暗循环特性$重点综述了国内
外各类光生物反应器中光特性的研究进展$并对其发展方向进行了展望$为微藻培养光生物反应器的设计提供参
考依据(
关键词%光吸收&光衰减&光暗循环&微藻&光生物反应器
中图分类号%5!1(c1""""文献标志码%L""""文章编号%$ <#43"$%&&#%# <%%#! <%3
_01054:-942;40112/6.;-F:-545:F04.1F.:1./942:01127
I.:4256;56:36F.A5F.2/
.OR)8=E78GB$.ORe=D$SL,M]AEF
",G?DBEG>^ AV.G6B@G?B@VBC-DBX8AHDXG>0EFDEAA@DEF$ OEJ?D?=?ABC9@BXAJJ0EFDEAA@DEF$
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*J1F45:F%.DF8?X8G@GX?A@DJ?DXJ$ J=X8 GJ>DF8?GIJB@U?DBE$ >DF8?G?AE=G?DBE$ GEI >DF8?*IG@W XVX>A$ 8GI G
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K0L M24G1% >DF8?GIJB@U?DBE& >DF8?G?AE=G?DBE& >DF8?*IG@W XVX>A& HDX@BG>FGA& U8B?B6DB@AGX?B@
""藻类是地球上通过光合作用合成物质量最多
的生物$它合成的物质量约占全部光合作用合成生
物量的&2( 藻类生长速度快$如蛋白核小球藻可在
$c( 8内分裂一次$细胞密度在 $c( 8 内增加 & 倍$
其光合作用的效率远高于植物*&+ ( 藻类的用途广
泛"表 &#$其作为生物燃料的主要来源在近期备受
关注*$+ ( 随着不可再生能源的减少与枯竭$可再生
能源越来越受人们的关注( 微藻细胞中油脂含量
较高$有些微藻的油含量可高达生物量的 (%h以
上( 微藻作为生物能源的主要来源$成为了国内外
研究的重点( 微藻生长需要光能$开放)封闭或半
封闭光生物反应器体系是实现微藻大规模生产的
主要方式( 在微藻培养过程中$当最优的微藻种类
被确定以后$优化设计光生物反应器便成为了亟待
解决的问题*+ ( 反应器内光照条件的改变会引起
微藻代谢产物量的改变*1+ $本文重点综述微藻培养
用的光照生物反应器的特性$为实现反应器的最优
化设计做铺垫(
表 D?藻类的主要用途
E5J60D?R5./5996.:5F.2/127I.:4256;50
应用领域 主要用途 文献
生产微藻类产品
水产品饲料 *(+
动物饲料 *#+
保健食品 *4 <3+
脂肪酸及糖类生产
用作药物前体 *!+
生物燃料 *&% <&1+
改善环境生态
固定重金属离子 *&(+
消耗温室气体)[
$
*&#+
消除水中的富营养 *&4+
减少污染物排放 *&3+
D?微藻培养过程光的吸收)衰减与分布
DND?微藻对光的吸收
大部分种类的微藻都属光合自养型$光合作用
过程中光能转换为生物量的过程可用式"&# *&!+简
单描述%
$
)[
$
Q
!
N
$
[Q
%
,N

QHDEA@G>JQ5"

&
*)N[,8+5A@G>J+ j[
$
"&#
式中 58

为生产 & HB>[
$
所需的一定频率的光子
数( 该数值仍存在争议$不同的测定方法获得的结
果不同$报道结果通常认为该过程所需的光子数在
# k&# 个范围*&!+ ( 光合作用的效率$即生物体中能
量的积累量与吸收的光能量之比$随体系的不同而
不同( 理论固定化 & HB>)[
$
需要 3 HB>的光子"
(
m(4( EH#$该过程为光合作用的理论最大效率
"$!h#( 利用太阳光的光谱对光合作用效率进行
修正$修正后的理论最大光合效率值为 &3c&h*$%+ (
由于实际的转化率都不超过 &%h$故理论计算值
&3c&h在研究领域仍存在一定的争议*$&+ (
在光合作用中$光子的捕获系统)反应中心以
及相关器官被统称为光合因子"U8B?BJVE?8A?DXCGX?B*
@DAJ$ 简称9Y]#$一定量的光照可激活光合系统进
行产物的生产*$$+ ( 在正常的微藻细胞中$光合因子
有 个状态%开放状态"即基态#)激发态以及抑制
状态$状态间的转换方式如图 & 所示( 由图 & 可知%
适量的光照可使光合因子由开放态诱发至激发态$
激发态的光合因子有 $ 条发展途径%吸收更多的光
子进入抑制状态$或在胞内酶的作用下将吸收的能
量转化至受体开始光合反应$并最终还原为开放状
态( 抑制状态的光合因子在无强烈光照条件下可
最终恢复至开放状态( 该体系合理解释了微藻生
长速率与光照的关系$合适的光照条件可刺激微藻
的加速生长$但过强或过弱的光照能量都会使微藻
细胞无法正常进行光合作用$不利于微藻的生长(
图 D?光合作用示意*W+
O.;=D?!:-0I07249-2F21L/F-01.1./F-400
9211.J601F5F01
*W+
基于微藻对光的吸收以及光对微藻生长的抑
制等作用$目前已建立了多种微藻的生长模型$如
式"$# k"1# *$ <$(+所示(
#
H
#
HG`
S
B
&
QSQB
+
S
$
"$#
#
H
#
HG`
S
5
S
5
P
QS
5
"#
#
H
#
HG`
S
6Q
0
S
( )
%
Ga
S
P
& Q
S
%
B
( )
+
( )[ ] 6Q0S( )% QS6Q0S( )%( "1#
式中%
#
为微藻生长速率$8 <&&S为光强$
$
02"H!J#&
S
Ga
为平均光强$
$
02"H!J#&S
%
为辐照级别(
DNB?微藻反应器中的光衰减
在培养微藻的生物反应器中$由于微藻细胞或
细胞团对光子的吸收以及散射作用$使得光在传播
过程中出现密度降低的现象$称为光衰减( 影响光
衰减的因素有很多$其中包括培养物的细胞浓度)
光在培养基中的传播距离"-#)培养的细胞或细胞
%4 生"物"加"工"过"程"" 第 ! 卷"
团的大小)细胞的色素含量等( 光的衰减系数
C"=#
*$#+定义为
SHS
%
A`U
NC"=#-
"(#
""在混合均匀的微藻培养体系中$由于细胞浓度
导致的光的衰减可用 .GH6A@*6AA@定律来描述( 为
确定光的衰减系数 C"=#$人们发展了很多模型用
于模拟光在微藻溶液中的衰减系数$如线性模型)
非线性多项式模型)双曲模型等$这些模型基本无
生物学意义$属于经验公式$并且只考虑了微藻对
光的吸收作用( 当微藻浓度较大时$溶液中的悬浮
细胞对光的散射作用成为光衰减的主要部分( )B@*
EA?等*$4 <$3+在考虑到微藻对光的吸收和散射情况下
建立了光衰减模型$并根据 YX8=J?A@一维光传播模
型推导出了包括光吸收和光散射的微藻培养液光
衰减模型$见式"## k"3#(
C"=# H
&
-
>E
1
$
&
"& Q
$
&
#
$
A
$
$
N"& N
$
&
#
$
A
N
$
$
"##
$
&
H
2
G
2
G
Q2槡 J "4#
$
$
H"2
G
Q2
J
#
$
&
=- "3#
式中%2
G
为光吸收系数&2
J
为光散射系数( 成功将
该模型应用于不同的生物反应器描述螺旋藻培养
过程中的光衰减特性$得出螺旋藻的散射系数和吸
收系数分别为 $%% 和 &(% H$ 2WF$证明了散射对光衰
减的不可忽略性(
在.GH6A@*6AA@定律的基础上$国内众多学者对
不同微藻种类培养中光的衰减特性也做了详细的
研究( 张颖颖等*$#+利用线性方程拟合了盐藻)纤细
角毛藻)三角褐指藻)新月菱形藻及海水小球藻等 3
种不同海洋微藻培养中的光衰减系数与微藻细胞
密度间的关系( 比较发现$微藻的大小及形态不同
对光的遮蔽效果也不同$最终影响了光的衰减( 刘
晶等*$!+对微藻大小与光衰减中的消光系数进行了
详细的研究$分析发现藻液的比消光系数与藻体的
大小有关$藻体越大比消光系数越小$即在相同几
何尺寸的反应器培养藻液中平均光强就越高(
另外$基于叶绿素对光的.包裹效应/ "UGXWGFA
ACAX?#$张志斌*%+提出了光衰减指数模型"式"!##
用于描述蓝藻门聚球藻和集胞藻培养中光的衰减
特性(
C"=# HB
H
G
=Q!=A`U"N
)
=# "!#
式中%B
G
为比消光系数&BH
G
为微藻浓度 =趋近无限
大时的比消光系数$为一个定值$!mB%
G
H
G
(
微藻对不同波长的光吸收不同$故在不同波长
的光照条件下的衰减也不同( K=E 等*&+对各浓度
下的小球藻!3()#*%+,溶液对光的吸收进行了全波
长的扫描$结果显示$小球藻对光的吸收随浓度的
增大而显著增加$并且对蓝光 "1% EH#和红光
"#4( EH#附近波段的吸收较其他波长的吸收大$对
((% EH附近的光吸收呈现最低值( 同时$还测定了
单一波长以及混合多波长的光照条件下不同浓度
的微藻的光衰减系数$结果显示随着细胞浓度的增
大$光通过微藻溶液的衰减系数也随之增大(
DNQ?光的分布及光暗循环对微藻生长的影响
在微藻培养过程中$细胞对光的利用率不仅与
输入的光强有关$还与光在培养体系内的分布有关
"即微藻的位置与发光面间的距离#( 根据光强在
微藻溶液中的分布将光路分为 个区域( 在光的传
播过程中$最初的光能都远高于生长所需的能量(
但随着与发光面距离的增大$光辐照度的降低使得
在某一位置光能的输入与吸收呈现平衡态$这一平
衡点上微藻的生长速率为最大$发光面到这一平衡
点间的区域即为第一个区域( 在距离光源更远的
某一位置上微藻维持生命所需的光能与输入的光
能相等$这一平衡点与第一平衡点间的区域成为第
二区域( 在这一区域里$光能成为微藻生长的限制
性底物$微藻的光合反应速率受光强的影响( 在第
三个区域里输入的光能无法支持微藻的生长$微藻
的生长处于停滞状态( 基于这一假设人们建立了
很多光在生物反应器内的衰减模型( )G@6A@V等*$+
详细讨论了光反应器设计中光衰减相关的普遍性
问题( 很多描述光生物反应器的数学模型用平均
光强或平均生长速率来进行培养体系中光的分布
的计算*$1 <$($+ (
光暗循环特性是研究微藻培养体系内光分布
特性的重点之一( 在描述光合作用过程以及反应
器的动力学过程中$反应时间是一个重要的参考指
标( 图 $ 显示了微藻细胞内从光子的捕获到有机物
的合成各过程的反应时间( )[
$
固定过程的化学反
应属暗反应$从图 $ 可看出$该反应时间较长$流体
流动对光暗循环的影响直接影响微藻细胞内 )[
$
的固定反应$进而影响光合作用的整个过程(
S=等*1+通过搭建薄膜培养的反应器进行了光
暗循环对紫球藻4$%1":%+/+)8,1c生长影响的研究(
在这种薄膜反应器中$因细胞间相互遮挡造成的光
强的改变很小$细胞接收到的光强一致且可测量(
&4"第 # 期 刘春朝等%微藻培养过程的光特性研究进展
图 B?细胞光合作用内各反应过程的时间 *BD+
O.;=B?,2I954.12/27F.I0:2/1F5/F127942:011
2::344./; ./:06G34./; 9-2F21L/F-01.1
*BD+
在该薄膜反应器中$微藻循环一周时间为 1( J$并且
光暗时间比可调( 结果表明$在整个光暗循环过程
中$细胞的光合因子在光照情况下会被激发$故光
照开始后处于激发态的光合因子数量升高$而在黑
暗情况下激发态光合因子消耗能量后逐渐转化为
基态即开放态光合因子$故含量逐渐降低( 由于过
多的光强可使激发态光合因子跃迁至抑制状态$故
光暗循环中光照时间越长$细胞达到最大生长速率
所需的光照强度就越低(
以上的研究结果揭示了微藻细胞对光的吸收
特性以及光在生物反应器中的分布特性$而这些研
究都是在较为极端的条件下完成的$如薄膜生物反
应器中液层很薄$光照条件由光强最大变为全暗培
养$与实际的培养体系有一定的差距( 在实际反应
器体系中$由于流体的流动$微藻对光的吸收及光
在传播中的衰减特性最终体现为微藻在反应器中
的光暗循环特性*(+ $这一参数直接影响光生物反应
器中光能的利用率及反应器的产量( 下面对几种
常用的光照生物反应器内微藻的光暗循环特性进
行详细介绍(
B?不同类型光照生物反应器的光特性
BND?开放式光生物反应器
开放式光生物反应器即为开放池培养系统$有
天然或人工湖)跑道池以及倾斜面系统$这类反应
器利用太阳光为光能来源进行微藻的培养( 这些
培养系统的优点是结构简单)成本低廉且操作简
便( 但也有一定的缺点$如需要较大的占地面积(
为增加微藻的光暗循环频率$很多学者进行了多方
面的尝试*#+ $如用拖动挡板)连续流动槽)气升)液
体喷射)螺旋桨搅拌)泵循环及靠重力差流动$以及
利用风和太阳能等自然能源驱动混合等多种手段(
开放式光生物反应器已较广泛地应用于微藻的商
业生产中*&!$4+ $这类反应器的特点这里不再冗述(
BNB?封闭与半封闭式光生物反应器
与开放式光生物反应器不同$封闭或半封闭式
光生物反应器的培养过程不受环境因素的影响$但
其设备和操作成本与放大体积成正比$体积越大成
本越高( 故该类反应器常用于培养高附加值的微
藻产品( 封闭式光生物反应器有很多优点$如低
)[
$
损失)低污染率)温度可控)空间利用率高等(
封闭与半封闭式反应器有很多种$如鼓泡式)气升
式)管式以及板式反应器等$这类反应器的操作条
件通常基于反应器的设计( 近几年人们对该类反
应器内流体流动以及光传输途径的研究越来越多$
这些研究可应用于反应器内部结构以及操作条件
的优化$并可显著提高反应器的效率(
$c$c&"鼓泡式光生物反应器
鼓泡式反应器因其结构与操作简单而成为应
用最广泛的反应器类型$这类反应器也常用作光照
生物反应器进行光合细胞的培养与生产( 由于鼓
泡式反应器内流体的流动会影响光的传输))[
$

及氧的传递$微藻在反应器内的循环决定其光暗循
环频率和循环时间$直接影响光的吸收率及反应器
的产量$故对鼓泡式生物反应器内部流体流动的描
述即微藻循环模式的描述是该类反应器研究的重
点( 已有多种模型用来描述鼓泡式反应器内的流
体流动$如循环单元模型*3+ )单一内循环模型*!+ )
径向分布模型*1%+等(
重点介绍 S= 等*1&+建立的鼓泡式反应器内微
藻的循环模型$该模型选择 +BJ8D等*3+对微藻循环
模式的假设$如图 所示( 根据该运动模式$粒子在
反应器内的径向位置 E和运动时间 7的关系见式
"&%#
*1&+
(
EH
.
$
& NXBJ
$
)
G
( )7 "&%#
式中%.为粒子循环的内径&G为一个循环周期的
时间(
表面停留时间
*
7为微藻在壁面的停留时间$经
过这一时间后微藻又会循环入液相主体$
*
7是循环
时间G的一部分$可通过测定反应器表面的传热特
性求得*1&+ ( 在测定反应器表面的传热特性时$测定
点需距离壁面一定的距离"如 &( HH#$在这段空间
内液体的体积占整个反应器体积的百分比为 L$计
算出壁面的停留时间
*
7后可用式"&&#求得微藻循环
$4 生"物"加"工"过"程"" 第 ! 卷"
一周的时间G(
GH
*
7OL "&&#
图 Q?鼓泡式反应器内细胞循环模式
O.;=Q?,.4:365F.2/:06I2G06./J3JJ60:263I/
*VD+
""反应器的直径影响细胞的循环时间$循环时间
过长不利于细胞的生长( 循环时间模型结合光强
的分布模型$S= 等*1&+模拟了细胞生长与反应器直
径以及通气量的关系$研究表明$通气量的增大可
降低细胞在反应器内的循环时间$适当提高细胞产
量( 但随着反应器直径的增大$细胞的日产量快速
降低$鼓泡塔直径大于 %c1 H后细胞的日产量降低
至 &% o&%#个2H.$约为直径 %c$ H反应器的&2(
该模型的建立可用于指导鼓泡式反应器放大设计$
为该类型反应器的工业化应用奠定基础(
$c$c$"气升式光生物反应器
气升式反应器是目前最为常用的光生物反应
器的培养体系之一$与鼓泡式反应器不同$由于导
流筒的存在改变了反应器内部的混沌流动状态$气
升式反应器内部的流动较规律( 若选取内部中心
导流筒的结构形式$光源在反应器外侧$则导流筒
内部即为光暗循环中的黑暗状态区域( S=等*1$+在
鼓泡塔循环模型的基础上建立的气升式反应器内
的循环时间与生长模型$模拟了不同导流筒内径下
反应器的直径)高度等条件对细胞生长的影响( 结
果显示%下降段所占反应器截面比例越大表示光暗
循环中光照时间比例越大$则越有利于细胞的增
长( 当反应器的 C
@
2C
I
"上升段与下降段截面积之
比#小于 & 时$该参数对反应器内的细胞生长影响
不大( 导流筒高度的增大使得细胞在导流筒内部
"黑暗状态#的停留时间延长$不利于细胞的生长(
C
@
2C
I
越大这一影响越明显(
根据这一结果$总结出了有利于细胞生长的反
应器高度与导流筒截面比的关系( 在光强 $(%
$
02"H
$
!J#时$图 1 中R
I,M
k"C
@
2C
I
#
,M
曲线为限制
生长的曲线$反应器的高度与 C
@
2C
I
比值落入图中
的阴影区域时$说明该反应器可用于微藻细胞的培
养$否则该反应器的设计为不成功的设计方案$反
应器内的光暗循环无法维持细胞的正常生长(
图 V?反应器中维持细胞生长的B
4
cB
G
与C
G$%
变化范围*VB+
O.;=V?a2/0./J.2405:F24279211.J60;42MF-2/
965/0"B
4
cB
G
# A04131C
G$%
*VB+
随着电脑技术的发展$计算流体力学")]/#成
为了人们研究反应器内部流体流动的重要工具(
K=等*1+利用 )]/方法对气升式反应器内部导流
筒的直径和高度进行了模拟$获得了各导流筒设计
条件下反应器内部的湍动能"b^0#)光暗循环时间
比)循环时间以及反应器内的死区范围等参数( 结
果表明$反应器内 C
I
2C
@
值越小$
)
"7
I
27
X
$细胞处于
光照状态的时间占一个循环时间的比例#就越大$
培养微藻的生物量就越高( 研究表明$反应器内光
照区域"通常为下降段#的湍动强度是影响微藻生
长的直接原因$影响着反应器内细胞的光照时间比
例)循环时间以及反应器的死区范围等参数(
$c$c"管式光生物反应器
管式反应器中光照也是一个非常重要的条件$
光暗循环对管式反应器的产量也有直接的影响(
M@DHG等*11 <1(+研究了管式反应器内生物量和光暗
循环速率的关系$将光强度大于或等于光饱和值的
区域定义为光照区域$低于饱和值的区域为暗区
域( 管式反应器的产量 4
6
与光暗循环的关系如式
"&$#所示(
4
6
H
4
6$HG`
(
B
a
Q(
"&$#
式中%4
6$HG`
为最大生物量$(为光暗循环频率$B
a

大生物量下的光暗循环频率( 4
6$HG`
和 B
a
的大小与
4"第 # 期 刘春朝等%微藻培养过程的光特性研究进展
光强有关%
4
6$HG`
H Q6S
%
"&#
B
a
H0Q/S
%
"&1#
(H
& N
*
C
7
I
"&(#
""光暗循环频率用式"&(#计算$其中7
I
为细胞的
暗状态的时间$
*
9
为光照状态的培养体积分数(
TB>DEG等*1(+利用内径 (c 和 $c( XH的管式反
应器进行了实验验证$在不同光暗循环频率 (和不
同光照强度S
%
的条件下进行了微藻的培养$结果显
示微藻的产量与光暗循环频率 (符合式"&$#的趋
势( 这种描述管式反应器内光暗循环与产量的方
法在放大的管式反应器培养中得以验证(
为加速管式反应器内的光暗循环频率$9A@EA@*
,BX8?G等*1#+设计了一个螺旋形内部件于管式反应
器内$并利用)]/模拟手段对该反应器内微藻粒子
的运动规律进行详细的研究( 光在微藻培养液的
传播过程中由于微藻的吸收会出现光衰减现象$故
距离管壁越远的微藻粒子所能接收的光照强度就
越弱( 它们选择半径参数 %来表示微藻的径向
位置*1#+ (
%H L
$
Q:槡 $ "&##
""加入螺旋混合器后$管式反应器内各方向的流
速发生了较大的波动$流体的流线也由直线变为曲
线$这些效果增强了微藻的光暗循环频率( 利用快
速傅立叶变换"]]b#对示踪粒子的 %值进行变换求
出管式反应器内示踪粒子轴向位置的波动频率后
发现$在 %c( H2J流速的传统的管式反应器内$粒子
波动频率在 &% N7以下$随着螺旋混合器的加入$粒
子%值的波动频率有明显增加$并且随着流速的提
高$波动频率有明显增大( 这说明$该混合设备的
加入使得管式反应器内微藻的光暗循环周期缩短$
即提高了光暗循环频率"式"&$#中的 (#$进而提高
了反应器内的微藻产量4
6
(
$c$c1"板式反应器
板式光生物反应器主要是由透明的玻璃或有
机玻璃以及聚乙烯材料等制造而成$与管式反应器
相比$板式反应器结构简单且统一$具有较高的体
积比表面积"即受光面2总体积#$并且气液混合均
匀$)[
$
供应充足$故在微藻培养中备受青睐*14+ (
板式反应器内的混合特性不仅影响相间传质$对微
藻细胞的光暗循环频率也有很大的影响$故反应器
内的结构设计成为了影响板式反应器产量的重要
因素( Y=等*13+提出了反应器内部增加破稳定立柱
的新型板式反应器结构$并发展了平板生物反应器
内流体流动混合的 )]/模拟方法对该板式反应器
的新型结构进行了模拟考察(
Y= 等*13+模拟了不同立柱直径)不同立柱个数
下板式反应器内流体的流动状态( 结果表明%板式
反应器内的立柱结构对反应器内流动有明显扰动
效果$并且立柱个数的增加明显增强了反应器内流
速的波动$进而强化了板式反应器内流体的湍动$
有利于内部物质的传递及微藻光暗循环频率的提
高( 利用示踪粒子方法对反应器内微藻的位置移
动进行了跟踪$结果显示在传统板式反应器内$微
藻几乎沿直线运动$光暗循环频率过低$远离光源
位置的微藻会因其他微藻的遮挡而无法吸收光能$
不利于微藻的生长( 在改进型的反应器内$由于立
柱的扰动作用$使得微藻细胞沿曲线前行$增强了
反应器内部的光暗循环频率$进而可提高微藻的生
长速率(
Q?展望
目前开放的池塘式培养是商业用微藻的主要
生产方式$这种培养方式成本较低$但若想增强混
合或细胞的光合效率$操作成本会随着大幅提高(
为尽量降低开放式培养的成本$提高单位面积微藻
的产量以及开发新的高附加值的代谢产品是开放
式光生物反应器的 $ 个主要研究方向(
流体力学计算")]/#技术是近些年发展起来
的对空间内流体流动)传质特性模型化描述的方
法$在生物反应器的设计和操作条件的优化领域已
有较多应用( 该方法可节约实验方法所带来的耗
时耗力耗财的缺陷$在较少的实验条件下完成反应
器的设计及优化( )]/技术在光照生物反应器的
放大设计)改造以及操作条件的优化方面具有宽广
的应用前景(
参考文献%
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14 生"物"加"工"过"程"" 第 ! 卷"
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国外动态
瑞典开发能将废旧衣物变生物燃料的新技术
瑞典布罗斯学院穆罕默德!塔赫萨德教授领导的研究小组发现$废旧牛仔裤中所含的棉纤维经过处理
后可转化为能让汽车行驶的燃料( 研究人员使用一种对环境无污染的溶剂长时间浸泡旧牛仔裤$成功地将
牛仔裤中的棉纤维从聚酯纤维中分离出来$然后再将棉纤维转化为乙醇或其他生物燃料( 而剩下的聚酯纤
维还能进行回收$重新在纺织品中得到使用( 塔赫萨德说$将来技术成熟后$人们仅需一点花费便能将废旧
衣物转换成生物燃料$那将对环境更加有益(
英国开发出高效分解纤维素制造生物燃料的技术
英国约克大学等机构的研究人员在美国,国家科学院学报-上发表文章$他们从真菌中发现了一种名为
MN#& 的酶$它能够在铜元素的帮助下以较高的效率分解纤维素$使其降解为乙醇$然后用以制造生物燃料(
参与研究的保罗!沃尔顿教授说$在寻找既环保又安全可靠的新能源的过程中$这项发现打开了一扇大门$
大规模使用纤维素来制造乙醇等生物燃料有望因此成为现实(
德国TB@U8BYVJ开始癌症抗体T[e$%$ 的
"
2
%
G期剂量试验
德国抗体药物公司 TB@U8BYVJ通过一个多中心)开放性)剂量增加的
"
2
%
G期剂量试验评估癌症抗体
T[e$%$( 该试验旨在研究T[e$%$ 抗体在复发和顽固性癌症患者中的安全性和初步的功效( 在试验中$
复发和顽固性癌症患者将接受来自 N=)L.的抗体T[e$%$ 不同剂量的治疗( 研究人员表示还将评估
T[e$%$ 单一用药及与其他标准疗法联用的效果(
"胡晓丽#
#4 生"物"加"工"过"程"" 第 ! 卷"