本文主要研究了基因重组大肠杆菌高密度发酵生产类人胶原蛋白及其分离纯化的过程。考察了三种不同的控氧方式,即葡萄糖反馈、提高罐压、富氧通气;四种不同间歇周期的补氮操作,即每隔25s补加补料氮溶液1.5mL（1.5mL/25s）、18mL/5min、36mL/10min、72mL/20min;诱导条件,即诱导时机、发酵液中乙酸浓度、诱导强度;对细胞生长和目标蛋白（类人胶原蛋白）表达的影响。对细胞生长和类人胶原蛋白表达的动力学、代谢途径通量进行了分析。研究了批量离子交换层析和凝胶过滤层析相结合的方法对类人胶原蛋白进行纯化的控制工艺。结果表明: 1.采用提高罐压的控氧方式控制发酵液中溶解氧在培养过程中维持于20%～30%饱和度,可以使最终的细胞产量达到77.3g·L^-1,类人胶原蛋白的表达量为13.9g·L^-1,均高于葡萄糖反馈和富氧通气两种控氧方式下的细胞产量和类人胶原蛋白表达量; 2.当补料氮溶液的添加方式为36mL/10min时,最终细胞产量可达到84g·L^-1,类人胶原蛋白的表达量为14g·L^-1,分别为四种补氮周期操作方式下的最大者; 3.当细胞处于对数生长的中后期时,升温至42℃进行诱导,可使最终的类人胶原蛋白表达量达到10.3g·L^-1,要高于当细胞处于对数生长的中期和后期时进行诱导时类人胶原蛋白的表达量; 4.发酵液中代谢副产物乙酸的存在对细胞生长和类人胶原蛋白的表达均可产生非常显著的影响。当发酵液中乙酸钠的添加量为3.0g·L^-1时,最终细胞产量和类人胶原蛋白的产量仅为43.3g·L^-1和2.0g·L^-1,类人胶原蛋白产量仅为不添加乙酸钠时的20%; 5.诱导强度对最终类人胶原蛋白的产量可产生显著的影响。42℃保持时间太短,细胞诱导不够充分;42℃保持时间太长,细胞活性部分丧失,对产物表达产生不利影响。当采用42℃诱导3h后降温至39℃继续诱导5h的策略时,最终的细胞产量和类人胶原蛋白产量分别为78.5g·L^-1和