中文摘要：

小球藻是一种具有多方面经济价值的生物资源, 富含蛋白质、高度不饱和脂肪酸、类胡萝卜素、叶黄素和多种维生素, 具有提高免疫力的功能等. 小球藻还含有小球藻生长因子,它既具有诱发干扰素, 激发人体防御和免疫组织中的巨噬细胞、T细胞和B细胞的功能, 且对环境污染有害物质的解毒和排泄也具有促进作用. 在环境科学领域,研究结果还表明小球藻具有降解邻苯二甲酸酯类和吸附重金属铜的能力,在去除水中有机污染物和重金属等方面具有重要作用. 本研究项目主要考虑两方面问题一是基于北京科技大学独自研发并拥有国家知识产权的小球藻(USTB)系列培养实验，通过构建动力学模型和理论分析研究小球藻异养培养最佳策略等；二是以北京科技大学承担的官厅水库上游妫水湖防止富营养化和蓝藻水华发展的复合生态工程为合作平台，通过动力学建模和理论分析研究小球藻菌类在生物学降解水体中氮(N)、磷(P)、微囊藻(MCs)问题中的优化策略问题.

结论摘要：

本项目主要研究了以下几方面问题: 1. 小球藻的异样培养,以及在富营养化水体中氮(N)、磷(P)、微囊藻(MCs)的降解相关动力学问题研究. 小球藻是一种具有多方面经济价值的生物资源, 富含蛋白质、高度不饱和脂肪酸、类胡萝卜素、叶黄素和多种维生素, 具有提高免疫力的功能等.小球藻还含有小球藻生长因子,它既具有诱发干扰素, 激发人体防御和免疫组织中的巨噬细胞、T细胞和B细胞的功能, 且对环境污染有害物质的解毒和排泄也具有促进作用.在环境科学领域,研究结果还表明小球藻具有降解邻苯二甲酸酯类和吸附重金属铜的能力,在去除水中有机污染物和重金属等方面具有重要作用.因此,本项目中,首先基于北京科技大学独自研发并拥有国家知识产权的小球藻(USTB)系列培养实验，通过构建动力学模型和理论分析，研究小球藻异养培养优化控制策略等.其次,以北京科技大学主持开展的延庆县妫水湖流域水污染综合治理研究为合作平台，通过动力学建模和理论分析,初步研究了小球藻菌类在生物学降解水体中氮(N)、磷(P)、微囊藻(MCs)问题中的控制策略问题. 2. 沼泽红假单胞菌的异样培养,以及其细胞絮凝收集相关动力学问题研究. 沼泽红假单胞菌遍布于土壤、泥炭、淡水、沼泽、水生物根系等，将自然界的物质循环系统有机地连接起来，在自然界碳素的物质循环和转化中发挥着不可替代的作用.其次,红假单胞菌具有很高的营养价值，菌体中含有65%的蛋白质及其它重要的生命活性物质,如辅酶Q、B族维生素、叶酸和生物素等.因此,被广泛应用于单细胞蛋白的生产、水产养殖、农牧业、食用色素、能源开发、保健、医药等领域. 本项目中,主要基于实验数据,采用动力系统建模与定性理论分析方法等,研究了沼泽红假单胞菌的细胞絮凝收集相关的控制策略问题. 3. 本项目中, 基于时滞微分方程定性分析与分支理论,还研究了具有更加一般形式功能反映函数的微生物连续培养动力学模型、病毒感染与免疫动力学模型、以及Hopfield人工神经网络模型的局部与全局渐近性态，以及分支等问题.