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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红球藻培养液溶氧智能协同调控方法及系统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：CN120818640B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02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：202511331727.2，技术领域涉及：C12Q3/00；该发明授权红球藻培养液溶氧智能协同调控方法及系统是由张勇;郑云剑设计研发完成，并于2025-09-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本红球藻培养液溶氧智能协同调控方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开红球藻培养液溶氧智能协同调控方法及系统，涉及生物工程领域，控制决策层基于红球藻培养阶段的生物量数据与生理状态数据，在生长促进调控模式和胁迫诱导调控模式间动态切换，实现溶氧与光照、pH、碳源的协同调控。本发明通过动态切换生长促进模式与胁迫诱导模式：营养期通过溶氧正弦波脉冲波动促进生物量积累，胁迫期通过高氧、低氧循环、蓝光调控诱导虾青素合成，相比传统静态调控，生物量提升，虾青素产量提升。引入光氧协同因子k动态调整溶氧波动范围，解决光照‑溶氧不匹配问题，光合效率提升；建立胁迫强度指数SI并基于虾青素合成速率自适应优化胁迫参数，避免过度胁迫导致的细胞损伤，胁迫期虾青素合成速率稳定性提升。

本发明授权红球藻培养液溶氧智能协同调控方法及系统在权利要求书中公布了：1.红球藻培养液溶氧智能协同调控方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，构建包含感知层、执行层、控制决策层和云平台的闭环调控系统； 步骤2，控制决策层基于红球藻培养阶段的生物量数据与生理状态数据，在生长促进调控模式和胁迫诱导调控模式间动态切换，实现溶氧与光照、pH、碳源的协同调控； 步骤3，边缘计算网关每隔设定时间向云平台同步全量调控数据，云平台基于数字孪生模型进行多目标优化仿真，优化目标同时包含最终生物量、虾青素产量和能耗； 步骤4，云平台知识库采用图神经网络构建红球藻品系、环境参数、调控策略和产出效果的关联图谱； 步骤5，当启动新一批培养时，基于当前品系和环境特征，从图谱中检索相似度最高的TopN的历史案例，并将其最优调控参数序列作为初始设定值下发至边缘控制器； 步骤2中，当在线生物量监测探头测得的光密度OD值小于OD阈值且光合效率传感器测得的PSII最大光化学效率大于光化学阈值时，触发生长促进调控模式； 生长促进调控模式控制三通混合气阀与微纳米气泡发生器，使溶氧水平在40%-80%空气饱和度范围内以4-6小时为周期进行正弦波脉冲波动； 引入光氧协同因子k，； 其中是当前光照强度，是最适光照强度，是当前溶氧值，是最适溶氧值； 系统动态调整正弦波参数，当K值偏离1超过20%时，将原有的溶氧波动范围40%-80%向当前瞬时溶氧值收敛50%； 当满足以下任一条件时触发胁迫诱导调控模式： 胁迫诱导调控模式在线生物量监测探头测得的OD值大于等于OD阈值且光合效率传感器测得的PSII最大光化学效率小于等于光化学阈值； 生长促进模式持续运行大于等于7天； 胁迫诱导调控模式控制三通混合气阀使溶氧快速升至120%-150%空气饱和度并维持10-20分钟，期间将LED调光器的蓝光比例调整为30%-50%；随后通过强通气将溶氧快速降至20%-30%空气饱和度并维持45-60分钟； 胁迫诱导调控模式建立胁迫强度指数SI； ； 其中是高氧维持时间，是最大允许高氧时间，是高氧浓度，是最大允许高氧浓度，是低氧浓度，是基准溶氧浓度，是蓝光比例，是最大允许蓝光比例，、、和分别是权重指数； 系统根据上一循环虾青素合成速率动态调整本循环的SI值，若虾青素合成速率加快，则SI值按10%增幅递增，反之则递减，实现胁迫强度的自适应优化。

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