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龙图腾网获悉爱尔发生物科技(嘉兴)有限公司申请的专利用于耐腐蚀光反应器的红球藻培养溶氧耦合调控方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120945134B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511493897.0，技术领域涉及：C12Q3/00；该发明授权用于耐腐蚀光反应器的红球藻培养溶氧耦合调控方法是由张勇;郑云剑设计研发完成，并于2025-10-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于耐腐蚀光反应器的红球藻培养溶氧耦合调控方法在说明书摘要公布了：本发明公开用于耐腐蚀光反应器的红球藻培养溶氧耦合调控方法，涉及生物工程领域，搭建由耐腐蚀材质制成的光反应器及配套调控系统；配制红球藻专用改良BG‑11培养基并注入光反应器；通过动态法校准不同通气率下的传氧系数，结合红球藻光合特性拟合光强、细胞密度、产氧速率的三元方程，建立溶氧动态预测基础模型。本发明通过搭建由耐腐蚀材质构成的光反应器及配套调控系统，有效避免了材质溶出对培养基的干扰，保障了红球藻培养环境的稳定性。基于动态法校准的传氧系数与光强、细胞密度、产氧速率的三元拟合方程，构建溶氧动态预测基础模型，并结合模型预测控制与强化学习智能体，实现了溶氧的精准耦合调控。

本发明授权用于耐腐蚀光反应器的红球藻培养溶氧耦合调控方法在权利要求书中公布了：1.用于耐腐蚀光反应器的红球藻培养溶氧耦合调控方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，搭建由耐腐蚀材质制成的光反应器及配套调控系统； 步骤2，配制红球藻专用改良BG-11培养基并注入光反应器；通过动态法校准不同通气率下的传氧系数，结合红球藻光合特性拟合光强、细胞密度、产氧速率的三元方程，建立溶氧动态预测基础模型； 步骤3，将对数期红球藻种子液接入光反应器，同步启动模型预测控制器与强化学习智能体； 步骤4，当红球藻处于生物量积累阶段时，采集DO、光强、通气参数、生物膜状态和培养基特性数据，经数据预处理后传入控制单元；定期用监测数据校正溶氧预测模型，根据DO偏差按预设逻辑协同调整光强与通气参数；周期性启动RL训练，基于培养性能更新MPC调控参数，按需执行生物膜清洁操作； 步骤5，当判断红球藻达到预设生物量阈值进入虾青素合成阶段时，重置模型预测控制器的DO控制区间、模型参数和强化学习智能体的奖励函数，同步设定诱导期培养条件；基于红球藻诱导期代谢特性校正溶氧动态预测基础模型，调整DO调控优先级；启动RL训练，动态优化DO控制区间与奖励函数权重； 步骤1中，配套调控系统包括耐腐蚀DO电极、气体质量流量控制器、石英包裹光传感器和超声生物膜监测传感器； 步骤2中培养基的组成为： NaNO31.2gL-1.8gL、NaHCO30.4gL-0.6gL、MgSO4.7H2O0.06gL-0.09gL，培养基pH调节至7.5-8.5； 步骤2中，动态法校准传氧系数具体为：在无藻状态下向光反应器通入N2将DO降至10%以下，再切换为空气，记录DO回升曲线，拟合通气率kLa关联方程： kLa=0.04-0.06×Gas_set+0.01-0.03;其中Gas_set是通气率设定值； 三元方程为： ; 其中是红球藻实际产氧速率，是红球藻最大产氧速率，是光反应器初始光强，是光强半饱和强度，k是红球藻细胞光吸收系数，C是红球藻细胞密度，L是光反应器光程长度，是细胞密度半饱和常数是系统校正系数，是营养限制修正因子，测定培养基中氮浓度，代入经验公式：，其中代表培养基中红球藻可直接利用的无机氮浓度，为氮营养的特征参数； 步骤4和步骤5中数据采集的频率为20-40s次，数据预处理包括滑动平均滤波和3σ原则异常值剔除； RL智能体的奖励函数在生物量积累阶段为： ; 其中是强化学习智能体的即时奖励值，是生物目标权重系数，是能耗惩罚权重系数，是光能成本系数，是通气能耗系数，是细胞密度增长率，是平均光强设定值，是平均通气率设定值； 在虾青素合成阶段RL智能体的奖励函数更新为： ; 其中是虾青素产率。

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