微藻以其快速生长、灵活适应培养环境和高效生产有益产物等特性，在能源、食品、医药和废水处理等领域得到广泛研究，并被认为是生物燃料和高附加值产品的重要来源。然而，微藻生物产品的生产成本较高，在经济可行性上严重制约着微藻产业的发展。针对微藻生产经济性问题，存在两种解决思路：一种是利用微藻处理环境污染问题从而降低生产成本；另一种是通过改变微藻碳分区实现有效的碳转化，将蛋白质、淀粉等产物转化为脂质、色素等高附加值产物。近期，陈峰教授课题组在微藻污水处理及高附加值产品生产中取得重要进展。

博士生孙翰的研究表明（图1），生物光电解池系统可以提高系统中富集的微藻Chlorella zofingiensis含量，从而提高氮磷的吸收效率，氮磷的有效去除则可以提高油脂1.17倍产率。同时，采用电流控制铁的氧化减少微藻收集的能量至1.77KWh/kg, 显著降低收集成本。最后，建立氮（Cst = 45.52–5.52exp(0.45 t)）和磷（Cst = 12.54–1.48exp(0.45 t)）吸附动力学模型用于评估系统循环的稳定性。本研究发表于国际生物资源重要期刊《BioresourceTechnology》（IF=6.669，中科院一区），陈峰教授为通讯作者，深圳大学为第一署名机构（DOI：10.1016/j.biortech.2018.11.045）。该研究前期的微藻筛选工作同样发表于《BioresourceTechnology》（DOI：10.1016/j.biortech.2018.07.144）。

图1生物光电解池系统处理污水图示。

微藻中高附加值产物的共生产可有效提高微藻生产的经济可行性。博士生李月莲和卢雪分别采用微藻Isochrysiszhangjiangensis和Nitzschia laevis进行岩藻黄素和不饱和脂肪酸共生产。结合代谢物分析，李月莲的研究表明低光强可有效促进碳流进入甘油醛-3-磷酸，从而合成岩藻黄素，高光则通过提高细胞内丙二酰辅酶A，柠檬酸盐和α-酮戊二酸盐含量，促进油脂合成，最终研究显示光强在120 μmol m−2 s−1最适宜岩藻黄素和SDA共生产（图2）。通过探索不同的培养模型，卢雪的研究表明混养有利于岩藻黄素和EPA的共生产。混养可提高细胞中叶绿素和甘油醛-3-磷酸含量，影响卡尔文循环与碳分区，从而提高岩藻黄素与油脂含量（图3）。该研究还表明岩藻黄素含量与EPA含量在微藻Nitzschialaevis中呈现正相关，为今后共生产的探索提供方向。以上两项研究结果均发表于国际生物资源重要期刊《Bioresource Technology》，陈峰教授为通讯作者（DOI：10.1016/j.biortech.2019.02.127；10.1016/j.biortech.2019.122145）。

          图2 不同光强下细胞内代谢物变化。                  图3 混养条件下细胞内代谢途径变化。