區域特色海藻資源開發、工程示範和經濟性評價在推動海洋生物創新技術産業化、産品高值化過程中具有重要的意義，同時也是推動藻基“碳中和”技術發展的重要環節。近日，我校海洋學院、南海海洋資源利用國家重點實驗室路延笃教授團隊在熱帶海藻種質資源開發、選育和工程化示範方面取得重要進展。該工作于3月11日在線發表于Science of the Total Environment。
藻類是地球上最主要的初級生産者，是地球碳彙最主要的貢獻者之一。海南屬熱帶季風氣候，素有“天然大溫室”的美稱，長夏無冬，具有充足的日照、适宜的氣溫，通常被認為是藻類學研究和産業化應用的最佳區域之一。然而，在海南島的海藻産業化過程中同樣面臨着一些瓶頸。由于夏季長時間的強光照射，戶外養殖受到高水平輻射和高溫的挑戰。此外，熱帶台風氣候導緻的較大幅度的光照、溫度與鹽度波動也給海藻養殖業帶來巨大挑戰。目前為止，尚沒有熱帶沿海地區對藻類生物技術發展的全方位的、“從種質選育到産品開發”(Cradle-to-grave)的整套技術體系的評估。
我校海洋環境微生物團隊通過構建、定向選育熱帶藻類種質資源，獲得一系列對特定環境條件具有高度适應性和工業化潛力的株系。實驗室評價表明，其中的小球藻MEM25具備廣泛的溫度、鹽度和光強适應力和高效的海藻蛋白和多不飽和脂肪酸生産性能。之後團隊在海南省儋州市和廣東省湛江市等地，采用不同類型（密閉式光生物反應器和開放式跑道池）、不同規格（0.5噸、5噸光生物反應器和60噸跑道池）和不同規模（從200平到1萬平）的養殖體系，對熱帶海藻工程化放大過程中的穩定性、高産性和經濟性等進行了全面的分析。經過長達兩年的戶外大規模試驗，MEM25在高溫、高光、台風等典型的（亞）熱帶氣候條件下可以穩定、高效的将CO2轉化為高品質海藻蛋白和多不飽和脂肪酸。喂養MEM25後，受試動物體内的必需氨基酸和多不飽和脂肪酸的水平顯著提高，且繁殖和生長速率得到顯著改善。1萬平米養殖規模的經濟性評價顯示，在熱帶海岸帶地區，采用開放式跑道池養殖MEM25，用于水産餌料和功能食品開發，可實現創收盈利；同時還可以實現固碳減排與高值産品開發二位一體，推動海洋産業綠色、低碳和可持續發展。上述工作是實現《中國制造2025》之綠色低碳産業發展和“十四五”海洋經濟創新發展之特色海洋生物資源高值化開發的重要一環，也為深層次開發不同區域的特色海洋生物資源提供了理論支撐和現實模闆。
該研究獲得了自然資源部“十三五”海洋經濟創新發展示範重點項目“熱帶海藻高值化産品開發及産業鍊建設”和國家知識産權局知識産權運營服務體系建設項目“熱帶海藻産業體系構建和高值化開發高價值組合”等項目的支持下。項目實施至今，實現銷售1.6億元，拉動社會投資1.3億元。在關鍵技術環節和工程體系，獲批國家标準2項，申請專利41項，其中發明專利34項，授權16項，轉化1項。365英国上市官网在线海洋學院2017級碩士生盧香凝、2019級碩士生陳玉婷和中國科學院煙台海岸帶研究所崔玉琳副研究員為共同第一作者，365英国上市官网在线為第一單位，聯合中國科學院煙台海岸帶研究所、海南綠量微藻生物技術有限公司、中國科學院青島生物能源與過程研究所、荷蘭瓦格甯根大學（Wageningen University and Research）等完成，并得到深圳大學胡強教授、中國科學院南海海洋研究所向文洲教授、365英国上市官网在线劉平懷教授、綠量微藻肖玉朋總監、國投集團中國電子工程設計院微藻生物科技中心加晶博士和瓦格甯根大學高風正博士等的幫助。
文章鍊接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969721014376
