一、培養(yǎng)過程的基本原理

　　雨生紅球藻的生活史分為兩個關(guān)鍵階段：

　　綠色營養(yǎng)階段：藻細(xì)胞呈游動態(tài)，快速增殖，需弱光（7000–10,000 Lux）和適中溫度（20–25℃），pH 7.5–8.0。

　　紅色脅迫階段：在缺氮、高光（>10,000 Lux）、高溫下，藻細(xì)胞積累蝦青素并形成厚壁孢子，蝦青素含量可達(dá)細(xì)胞干重的1%–3%。

　　光生物反應(yīng)器需同時滿足兩階段的矛盾需求：營養(yǎng)生長需低溫弱光，而蝦青素累積需高溫強(qiáng)光。

　　二、光生物反應(yīng)器的類型與設(shè)計

　　為協(xié)調(diào)兩階段需求，反應(yīng)器設(shè)計注重分區(qū)調(diào)控：

　　1.可調(diào)光系統(tǒng)

　　第一階段：透明圓柱體，提供弱光環(huán)境，溫度≤28℃。

　　第二階段：調(diào)強(qiáng)光源（>10,000 Lux）和高溫環(huán)境，促進(jìn)蝦青素合成。

　　2.管道式反應(yīng)器（如光語生物管道式光生物反應(yīng)器）

　　串聯(lián)管道實(shí)現(xiàn)梯度放大：實(shí)驗室（50 mL→10 L）→戶外管道（250 L→3000 L）。

　　脅迫階段不控溫，依賴自然強(qiáng)光，降低能耗。

　　3.智能調(diào)控附件

　　光學(xué)傳感器與振動裝置：監(jiān)測藻細(xì)胞貼壁情況，通過振動擊打管壁防止生物膜形成。

　　光敏開關(guān)：自動補(bǔ)光（<10,000 Lux時啟動）。

　　1.營養(yǎng)生長階段

　　接種密度：高密度接種（2.3×10?個/mL）可縮短調(diào)整期，7天即進(jìn)入指數(shù)生長期。

　　培養(yǎng)液配方：含硝酸鉀、硫酸鎂、EDTA、維生素B等，添加大蒜素抑菌、小分子肽加速分裂。

　　DO與pH調(diào)控：DO升至80%飽和；pH 7.75±0.10最佳。

　　2.脅迫誘導(dǎo)階段

　　環(huán)境突變：移除氮源、增強(qiáng)光照、升溫至28℃以上，4天達(dá)蝦青素峰值。

　　五、規(guī)模化培養(yǎng)流程示例（光語生物模式）

　　1.實(shí)驗室擴(kuò)增：10 L玻璃瓶，24小時連續(xù)光照，控溫20–25℃，5–7天。

　　2.戶外逐級放大：

　　250 L→500 L→2000 L管道，每級5–7天。

　　3.脅迫培養(yǎng)：3000 L管道，自然強(qiáng)光，4天至全紅。

　　4.采收與干燥：

　　沉淀法清洗2–3次；

　　噴霧干燥（進(jìn)風(fēng)185℃→出風(fēng)85℃）。

　　雨生紅球藻的產(chǎn)業(yè)化核心在于分區(qū)設(shè)計反應(yīng)器、精準(zhǔn)調(diào)控階段參數(shù)及創(chuàng)新添加劑應(yīng)用。未來結(jié)合抗逆藻種與智能監(jiān)控系統(tǒng)，可進(jìn)一步突破生產(chǎn)瓶頸，降低蝦青素成本。

光語光生物反應(yīng)器榮獲第124屆巴黎國際雷平發(fā)明獎銅獎

　　——技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)藻類培養(yǎng)設(shè)備新標(biāo)桿

　　2025年5月27日，上海光語生物科技有限公司（以下簡稱“光語生物”）宣布，其自主研發(fā)的高效光生物反應(yīng)器在第124屆巴黎國際雷平發(fā)明獎評選中榮獲銅獎。這一國際獎項的獲得，標(biāo)志著光語生物在微藻培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)力得到全球認(rèn)可，進(jìn)一步鞏固了其在光生物反應(yīng)器研發(fā)與制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

　　獲獎技術(shù)亮點(diǎn)：自動化與高效能的雙重突破

　　光語生物此次獲獎的光生物反應(yīng)器，憑借其計算機(jī)自動化控制系統(tǒng)和模塊化設(shè)計理念脫穎而出。該設(shè)備通過精準(zhǔn)調(diào)控光照、溫度、營養(yǎng)液等關(guān)鍵參數(shù)，顯著提升了微藻的光能利用效率（較傳統(tǒng)設(shè)備提高30%以上），并實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)的低成本控制。其核心技術(shù)包括：

　　1.智能傳感與密封技術(shù)：采用獨(dú)特的螺紋結(jié)構(gòu)件設(shè)計，解決了大規(guī)模反應(yīng)器的連接密封難題，同時集成傳感器實(shí)現(xiàn)全流程自動化監(jiān)測。

　　2.材料創(chuàng)新：結(jié)合玻璃與高分子材料，優(yōu)化透光性與耐用性，適配不同藻種的培養(yǎng)需求。

　　3.低碳環(huán)保設(shè)計：從生產(chǎn)到應(yīng)用全鏈條綠色化，助力碳減排與生物能源開發(fā)，與公司“推動藻類商業(yè)化以應(yīng)對氣候變化”的目標(biāo)高度契合。

　　研發(fā)實(shí)力與全球化布局

　　光語生物自2012年成立以來，始終聚焦藻類培養(yǎng)技術(shù)及設(shè)備研發(fā)，已在上海、溫州建立兩大研發(fā)生產(chǎn)基地，擁有20余項國內(nèi)外專利（含11項核心專利）。公司研發(fā)團(tuán)隊由近20名國內(nèi)外專家組成，與全球30多個國家的科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)合作，提供定制化設(shè)備解決方案，覆蓋環(huán)保、能源、醫(yī)藥等多個領(lǐng)域。此次獲獎的技術(shù)，正是其長期深耕藻類工業(yè)化培養(yǎng)的成果之一。

　　市場影響與未來展望

　　光語生物的光生物反應(yīng)器已成功應(yīng)用于微藻能源開發(fā)、工業(yè)煙氣脫硝及高附加值生物制品生產(chǎn)等領(lǐng)域。例如，其設(shè)備支持雨生紅球藻的高效培養(yǎng)，為蝦青素產(chǎn)業(yè)化提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。公司計劃進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能，并深化與歐洲、東南亞市場的合作，推動藻類技術(shù)在碳中和目標(biāo)下的全球應(yīng)用。

　　光語生物總經(jīng)理表示：“此次獲獎是對我們技術(shù)創(chuàng)新的肯定。未來，我們將持續(xù)投入研發(fā)，以更高效、更智能的設(shè)備助力全球客戶應(yīng)對能源與環(huán)境挑戰(zhàn)。”

　　關(guān)于巴黎國際雷平發(fā)明獎

　　該獎項創(chuàng)立于19世紀(jì)末，旨在表彰全球范圍內(nèi)具有突破性貢獻(xiàn)的發(fā)明成果，評審標(biāo)準(zhǔn)涵蓋技術(shù)創(chuàng)新性、實(shí)用價值及社會效益。光語生物是本屆唯一入選的中國生物技術(shù)企業(yè)，其獲獎?wù)蔑@了中國智造在全球綠色科技領(lǐng)域的崛起。

　　實(shí)驗室養(yǎng)藻必備指南：3L及3L以上藻類培養(yǎng)設(shè)備清單與選型建議

　　——光語實(shí)驗室管道藻類培養(yǎng)裝置助力高效研發(fā)

　　在實(shí)驗室開展藻類培養(yǎng)（如小球藻、螺旋藻等）是生物能源、碳捕獲、食品醫(yī)藥等領(lǐng)域的重要研究基礎(chǔ)。針對3L以上小試規(guī)模的藻液培養(yǎng)需求，需系統(tǒng)性配置設(shè)備以確保培養(yǎng)環(huán)境可控、數(shù)據(jù)可追溯。以下為實(shí)驗室養(yǎng)藻的標(biāo)準(zhǔn)化配置方案與進(jìn)階優(yōu)化建議：

　　一、實(shí)驗室養(yǎng)藻基礎(chǔ)設(shè)備清單

　　1.培養(yǎng)容器

　　傳統(tǒng)方案：玻璃/塑料發(fā)酵罐（需額外配置附屬設(shè)備）

　　高效方案：光語實(shí)驗室管道藻類培養(yǎng)裝置（集成式設(shè)計，適配3L及以上容積）

　　2.光源系統(tǒng)

　　核心需求：全光譜LED燈（400700nm光合有效波段），支持定時開關(guān)與光強(qiáng)調(diào)節(jié)

　　光語解決方案：內(nèi)置多波段LED光源，05000 Lux無極調(diào)光，模擬自然光周期

　　3.溫控系統(tǒng)

　　基礎(chǔ)要求：恒溫加熱棒/冷水機(jī)（控制精度±1℃）

　　升級配置：選配光語裝置智能恒溫模塊（精準(zhǔn)調(diào)控，冷熱雙模式）

　　4.氣體供應(yīng)與監(jiān)測

　　必需設(shè)備：CO?氣瓶、氣體擴(kuò)散器、pH/CO?傳感器

　　光語技術(shù)亮點(diǎn)：集成CO?含量實(shí)時檢測

　　5.智能控制系統(tǒng)（選配）

　　推薦配置：PLC或觸摸屏控制器（自動化調(diào)節(jié)光、溫、氣參數(shù)）

　　二、光語實(shí)驗室管道藻類培養(yǎng)裝置核心優(yōu)勢

　　針對實(shí)驗室研發(fā)場景痛點(diǎn)，本裝置通過模塊化設(shè)計實(shí)現(xiàn)“低成本、高靈活性”的小試生產(chǎn)：

　　精準(zhǔn)環(huán)境控制

　　LED光源智能調(diào)光，避免傳統(tǒng)日光燈光譜不穩(wěn)定問題

　　可選恒溫系統(tǒng)應(yīng)對晝夜溫差，保障藻類活性

　　數(shù)據(jù)化研究支持

　　CO?吸收量實(shí)時監(jiān)測

　　選配PLC系統(tǒng)記錄光強(qiáng)、溫度、pH等關(guān)鍵參數(shù)曲線

　　安全與便捷性

　　專利防漏結(jié)構(gòu)+快拆接口，降低污染風(fēng)險

　　占地面積小，支持多裝置并聯(lián)擴(kuò)產(chǎn)

　　成本優(yōu)化

　　較傳統(tǒng)反應(yīng)器節(jié)省30%能耗

　　三、適用場景與用戶反饋

　　高校/科研機(jī)構(gòu)：用于藻類基因工程、碳匯效能測試

　　企業(yè)研發(fā)中心：微藻產(chǎn)物（DHA、蝦青素）提取工藝開發(fā)

　　用戶評價：“從單批次培養(yǎng)到連續(xù)流生產(chǎn)可無縫切換，大幅縮短中試周期”*

　　立即咨詢光語，獲取10L管道式培養(yǎng)裝置技術(shù)參數(shù)與報價方案，請微信聯(lián)系：15355959856

　　（支持定制化功能模塊，滿足GLP實(shí)驗室合規(guī)要求）

　　光語實(shí)驗室管道藻類培養(yǎng)裝置主要應(yīng)用于實(shí)驗室小試階段研發(fā)生產(chǎn)，有成本較低，方便移動等優(yōu)點(diǎn)。

　　光語實(shí)驗室管道藻類培養(yǎng)裝置功能特點(diǎn)如下：

　　1、LED光源，定時控制光照時間，可調(diào)光照強(qiáng)度；

　　3、擁有良好可靠的防漏水和可拆卸結(jié)構(gòu)；

　　4、進(jìn)出CO2含量檢測，顯示固碳量；

　　5、可選配觸摸屏和PLC控制系統(tǒng)，也可各項指標(biāo)檢測記錄功能；

　　6、可選配恒溫系統(tǒng)（選配），配置冷熱制冷設(shè)備，溫度范圍20—40℃可設(shè)置。

　　無需復(fù)雜設(shè)備、無需專業(yè)背景，我的第一臺微藻反應(yīng)器終于來了！

　　它不僅是科技迷的玩具，更是環(huán)保達(dá)人的秘密武器——

　　養(yǎng)藻、吸碳、產(chǎn)氧、做實(shí)驗……未來科技，觸手可及！

　　為什么選擇它？

　　零門檻入門

　　無需生物專業(yè)背景！光語生物——我的第一臺微藻反應(yīng)器，傻瓜式操作設(shè)計，一鍵啟動，輕松觀察微藻生長全過程。

　　（附贈詳細(xì)教程：從培養(yǎng)液配置到藻類采收，手把手教你成為“家庭科學(xué)家”?。?/p>

　　高效光合黑科技

　　光語生物專利光生物反應(yīng)技術(shù)，可智能調(diào)節(jié)光照與溫度，讓微藻智能化“干飯式”生長！

　　玩出無限可能

　　-環(huán)保貢獻(xiàn)：每臺反應(yīng)器=每年吸收1棵樹CO?量，小裝置也能改變地球！

　　-創(chuàng)意實(shí)驗：提取藻類蛋白、DIY生物顏料、甚至為寵物魚加餐…全家一起探索！

　　-極客必備：模塊化設(shè)計，支持傳感器擴(kuò)展（溫度/PH/生長監(jiān)測），滿足硬核玩家！

　　誰需要它？

　　-家長：給孩子一臺“活的科學(xué)課”，激發(fā)對生物與環(huán)保的興趣！

　　-極客&學(xué)生黨：低成本實(shí)現(xiàn)科研級微藻培養(yǎng)，論文靈感g(shù)et√

　　-都市綠植黨：養(yǎng)膩了多肉？試試會呼吸的“藻類生態(tài)瓶”！

　　-環(huán)保先鋒：用行動支持碳中和，從客廳開始！

　　用戶怎么說？

　　科技宅小明：

　　“終于能在書桌上‘種’科技了！超好玩，超治愈，鄰居小孩天天來圍觀！”

　　寶媽Lily：

　　“娃搶著照料‘藻寶寶’，現(xiàn)在張口閉口‘光合作用’，老母親狂喜！”

　　立即行動！

　　加入未來環(huán)保革命，從一臺微藻反應(yīng)器開始！

　　——你的小裝置，地球的大能量。

目前國內(nèi)大部分的光生物反應(yīng)器在露天使用的時候采用了有機(jī)玻璃亞克力材料，而這種材料在紫外線作用下會產(chǎn)生裂紋，因此很多的“土方法”就是采用塑料薄膜袋子（就是蔬菜大棚使用的透明薄膜袋），優(yōu)點(diǎn)就是成本低，用鋼絲或者圓箍套牢加固即可使用，劣勢就是密封性不好，充氣需要上口敞開。每個管體是獨(dú)立個體，很難做到串聯(lián)共同，或者使用控制系統(tǒng)統(tǒng)一管理控制。

或者使用有機(jī)玻璃管材在室外的時候加了一層阻擋紫外線的透明玻璃瓦或者薄膜

在遮光篷下

上海光語生物科技有限公司采用的室外透明防紫外線透明pvc材料所制作的代替有機(jī)玻璃（亞克力）材料的筒體管材，保證客戶使用無憂，真正的室外太陽下使用，高濃度，高產(chǎn)量，追趕日本的藻類航空燃油研究技術(shù)。

生產(chǎn)方法

最新成果

荷蘭——風(fēng)能發(fā)電結(jié)合海洋能源作物農(nóng)場

國際上最積極開發(fā)海洋生物質(zhì)能的國家可能非荷蘭莫屬了！荷蘭政府已大規(guī)模推動離岸風(fēng)能發(fā)電園區(qū)，整個風(fēng)能發(fā)電的裝置容量將達(dá)到6000MW,預(yù)計海上風(fēng)機(jī)園區(qū)覆蓋的面積將達(dá)1000平方公里，因此，該國政府計劃利用風(fēng)機(jī)基地設(shè)備作為培植綠藻、紅藻與褐藻等能源作物的場所，減少海浪破壞風(fēng)險，同時降低整個園區(qū)海洋工程開發(fā)與建置的成本。

美國——“微型曼哈頓計劃”引領(lǐng)潮流

2007 年，美國推出微型曼哈頓計劃，其宗旨是向海洋藻類要能源，以幫助美國擺脫嚴(yán)重依賴進(jìn)口石油的窘境。能以“微型曼哈頓計劃”命名，其重要性可見一斑。微型曼哈頓計劃由美國點(diǎn)燃燃料公司倡導(dǎo)發(fā)起，以美國國家實(shí)驗室和科學(xué)家的聯(lián)盟為主體，到2010 年實(shí)現(xiàn)藻類產(chǎn)油的工業(yè)化，達(dá)到每天生產(chǎn)百萬桶生物原油的目標(biāo)。為此，美國能源部以圣地亞國家實(shí)驗室牽頭，組織十幾家科研機(jī)構(gòu)的上百位專家參與這一宏偉工程。

理論上說，如果種植2000 萬至4000 萬英畝的藻類，它們產(chǎn)生的生物原油總量可以達(dá)到目前美國原油進(jìn)口數(shù)量，也就是說，可以真正起到替代進(jìn)口的作用。微型曼哈頓計劃的目標(biāo)就是要將這一設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)。根據(jù)計劃，一部分科學(xué)家將尋找并培育產(chǎn)油率高的藻類植物；一部分科學(xué)家將致力于研究如何降低藻類植物的收獲成本；另一部分人則研究如何從藻類植物中提取油脂。

以色列——用海藻研制生物燃料

以色列的研究人員試圖研發(fā)出能夠利用海藻制造油的技術(shù)，然后利用這種油制成生物燃料。這一技術(shù)的基本思路是將發(fā)電廠排出的氣體收集起來，然后把它們導(dǎo)入一個有海藻能生存的系統(tǒng)。肥料和煙囪中排放出的碳能幫助它們大量繁殖。海藻體重的大約四分之一為植物油，然后再利用這種植物油制造生物燃料。以色列本-古里安大學(xué)的穆提·赫什科維茨教授說“我們的燃料來自植物，因此更為清潔，造成的污染更小。汽車排放的溫室氣體的確不會減少，因為汽車仍將排放出二氧化碳。但我們用以制造這種油的植物可以吸收二氧化碳 ”。