本文采用我们筛选的异养小球藻USTB-01，分别通过50、100、500和5000L发酵罐逐级放大，在异养发酵培养优化控制条件方面进行了研究。　　 50L发酵罐培养小球藻USTB-01研究表明：随着培养过程中生物量的增大，按照3个不同阶段逐渐加大葡萄糖和硝酸钾(质量比C/N=20/1)分别作为碳源和氮源的流加量，不仅能够明显提高小球藻USTB-01的生长速率，而且可以维持pH基本稳定在适合小球藻USTB-01生长的6.3至7.9的范围内。与不流加碳氮源培养方式相比，流加培养方式48h内获得46.0妙L的藻细胞干重，小球藻USTB-01的生物量和生长速率分别提高了87.8％和100％。　　 采用流加碳氮源培养方式，在100、500和5000L发酵罐中逐级放大培养小球藻USTB-01，72h内均获得了40g/L以上的藻细胞干重，小球藻USTB-01粉中叶绿素含量达到了3％，已经接近自养培养小球藻粉中叶绿素含量，但异养培养小球藻USTB-01粉中蛋白质含量仅为30％左右，低于自养培养小球藻粉中蛋白质含量50％左右的水平。采用25℃培养但在培养后期降低温度至22℃左右，并降低流加液的碳氮比，是提高异养培养小球藻USTB-01蛋白质含量的重要策略。　　 随着培养规模的增加，小球藻USTB-01的生长速率一般会逐渐降低，发酵液中溶解氧不足是导致小球藻USTB-01生长速率下降的主要原因。从传质传热过程和能耗两方面，对小球藻USTB-01的大规模异养培养过程进行了理论分析和计算，为进一步扩大培养规模和提高培养效率提出了改进的设想。　　 本文在大规模异养发酵培养小球藻USTB-01方面进行了大胆的尝试，在培养规模和培养效率方面取得了国内领先的成绩，为我国小球藻生物技术的发展和小球藻健康食品的工业化生产奠定了坚实的基础。