從遠(yuǎn)古時期開始，微藻就一直存在于海洋中。作為比較原始且古老的單細(xì)胞生物，其在代謝過程中會產(chǎn)生多糖、蛋白質(zhì)、脂類、胡蘿卜素及多種無機(jī)元素等高價值的營養(yǎng)成分和化工原料，因此長期以來都是各國科學(xué)家們爭相研究的海洋物種之一，也是新能源研究和開發(fā)的熱點(diǎn)方向。
近日，我國科學(xué)院水生生物研究所的科研人員以可異養(yǎng)培養(yǎng)的富油柵藻為研究對象，通過對培養(yǎng)方式、過程的不斷優(yōu)化，攻克了長期以來無法精確控制葡萄糖濃度這一技術(shù)難題，突破了微藻大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸，實(shí)現(xiàn)富油柵藻的超高密度培養(yǎng)。據(jù)中科院水生所微藻生物技術(shù)和能源中心研究員金虎透露，水生所研究團(tuán)隊利用相關(guān)技術(shù)已實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)蛋白、蝦青素、β-1,3葡聚糖、多不飽和脂肪酸等多種經(jīng)濟(jì)微藻的超高密度異養(yǎng)培養(yǎng)，目前已經(jīng)在開展這些功能微藻在飼料、功能食品等領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)工作。
1950年美國麻省理工學(xué)院開始進(jìn)行養(yǎng)殖藻類生產(chǎn)生物燃料的試驗(yàn)，首次提到微藻生物能源。二次石油危機(jī)爆發(fā)后，各國在微藻的培育和開發(fā)方面都進(jìn)行了大量的研究。美國能源部實(shí)驗(yàn)室開始重點(diǎn)開發(fā)適于微藻生物柴油生產(chǎn)的培養(yǎng)系統(tǒng)和制備工藝，希望研發(fā)出新的石油制造途徑和可替代產(chǎn)物。日本國際貿(mào)易和工業(yè)部也啟動了相關(guān)項目，利用微藻吸收火力發(fā)電廠煙氣中的二氧化碳來生產(chǎn)新能源。但隨著后期石油價格的逐漸回落，加上微藻形態(tài)極小，工業(yè)化培育又是一直以來難以突破的技術(shù)關(guān)隘，因此微藻能源的研究逐漸停滯下來。
我國從1958年開始培養(yǎng)作為食晶和飼料的微型藻類，中科院水生所等科研機(jī)構(gòu)先后進(jìn)行了多種微藻的大量研究，為微藻培育打下了基礎(chǔ)。此后隨著技術(shù)的不斷成熟，我國在藻種選育、培養(yǎng)基配制及某些培養(yǎng)技術(shù)方面都取得了重大成果。
異養(yǎng)培養(yǎng)作為一種新型的微藻培養(yǎng)方式，其具有效率高、精確可控、易批量化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但異養(yǎng)培養(yǎng)對于操作技術(shù)的要求也更高，不僅需要提前研究分析各類微藻的適宜生長環(huán)境如鹽度、溫度、光照度以及酸堿度等。而且微藻培養(yǎng)基制備、接種等環(huán)節(jié)的技術(shù)和環(huán)境要求都非常嚴(yán)格，均要在無菌條件下進(jìn)行試驗(yàn)操作。而這些過程都離不開科學(xué)儀器及設(shè)備的幫助，如生物顯微鏡、移液器、分光光度計、恒溫培養(yǎng)箱、高壓滅菌鍋、PH計、離心機(jī)等都是微藻培育實(shí)驗(yàn)室的常用設(shè)備。
能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，地球上每一次文明的進(jìn)步都伴隨著能源的改革和興替，因此對于能源的探索和利用在保障社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方面具有重要意義。在我國煤電資源枯竭之前，居安思危尋求新的能源，才能更快地走上可持續(xù)發(fā)展的道路。
