粪污变藻肥，循环新路径｜南昌大学张琦科研团队微藻成果的转化路径

封面：路演现场，张琦副教授汇报《畜禽粪污厌氧发酵液高值化生产微藻关键技术及装备》，依托单位南昌大学（现场实拍）

     科技成果转化最难的一步，往往不是技术本身，而是把实验室里“跑得通”的工艺，变成企业敢投资、能算账、可运营的资产。沼液养微藻这类技术在国内并不新鲜，但真正能拿出完整装备、明确知识产权、可查的工程验证的科研团队并不多。南昌大学张琦副教授带来的《畜禽粪污厌氧发酵液高值化生产微藻关键技术及装备》路演，恰好提供了一个可以逐项拆解的样本：技术链条如何闭环、专利归谁、走到哪一步、还要怎么走。

1. 先把“成果”说清楚：一项打包交付的技术

     张琦，南昌大学食品学院教师，教师主页职称登记为“副研究员”，学院师资表列“副教授”，博士、硕士生导师、博士后，1990年出生。该科技成果依托南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室与生物质转化教育部工程研究中心两个平台，属于“机理—工艺—装备—产品”一体化的打包成果，而不是单一课题结论。这一点对科技成果转化判断很关键：企业接手的不是一篇论文的授权，而是一套含藻种、载体、反应器、运行参数与后端产品路线的技术包。从科技成果转化阶段看，这套技术目前处于中试与示范应用阶段。据校方公开信息，相关成果已在江西正合等多家企业实现应用，并获得中国农学会、农业农村部科教司的评价意见。这决定它适合“先建示范单元、再放大”的推进节奏，而非直接按产业化规模一次性投入。

2. 技术内核：把沼液从“处理对象”变成“培养基”

     技术思路可以概括为“以废养藻、以藻治废”。畜禽粪污经厌氧发酵产沼气后，富含氨氮、磷与微量元素的沼液不再单纯追求达标排放，而是经预处理与组分调控后，作为小球藻等藻株的培养基质；微藻在菌藻共生体系中吸收氮磷快速增殖，同步净化水质；收获的藻生物质再进入饲料蛋白、功能原料或生物肥料等产品线。这条链条要成立，必须同时跨过三道行业门槛，科研团队的工作也集中在这三处：

•沼液的生物毒性。沼液中高浓度氨氮、重金属与复杂溶解性有机物会抑制藻细胞活性。科研团队围绕抑制因子做了系统研究，例如针对厌氧消化液中铜离子这一“障碍因子”，以土著菌群实现去除并阐明其抗性机制；相关成果发表于环境领域期刊《Water Research》（2024年，252卷，121217）。

•菌藻共生关系的可控性。科研团队系统研究了微藻—细菌接种比例、共生体系对沼液的处理效果与微生物互作，把“靠天吃饭”的天然菌群关系，做成可调参数的工艺环节，相关成果发表于《Bioresource Technology》（2022年，354卷，127187）与《Journal of Cleaner Production》等期刊。

•培养与采收的效率。传统跑道池占地大、采收能耗高。科研团队转向微藻生物膜路线：以稻草、松木屑等木质纤维材料作生物膜载体，研究载体表面粗糙度对藻细胞黏附与长期成膜的影响，并开发立体模块化生物膜光生物反应器，用“固定化”替代“悬浮培养”，提升光利用效率、降低采收成本。相关机理成果发表于《Water Research》（2018年，139卷）与《Bioresource Technology》（2018—2019年）。

     还有一个容易被忽略的机理细节：沼液里的溶解性有机物对微藻并非只有毒性。张琦与武汉大学朱联东团队的联合研究显示，猪粪厌氧发酵液中的溶解性有机物对小球藻存在毒物兴奋效应（低浓度促进、高浓度抑制），并从生理与转录组层面解释了这一响应。这类“双向效应”研究，正是把沼液预处理参数定下来的前提。

3. 知识产权：哪些已授权，哪些还在审

     成果转化的谈判桌上，最先被追问的永远是“专利在谁名下、授没授权”。以下清单逐件核对公开的“近五年申报授权专利情况”，专利号可在国家知识产权局专利检索系统按号复核法律状态。

3.1 已授权专利

•ZL201910287223.3｜一种秸秆和粪污三段式共发酵制备沼气的方法及其装置｜发明专利｜授权日2020年7月14日｜发明人：向书玉、刘玉环、王允圃、张琦、郑洪立、巫小丹、彭红。对应本成果的上游环节：解决秸秆难降解、厌氧发酵抑制严重、沼液污染负荷高的问题，稳定产出可作培养基的沼液。

•ZL202110759678.8｜一种以碎米糖化液为碳源高效同化氨制备蛋白质的方法｜发明专利｜授权日2023年11月3日｜发明人：刘玉环、蔡易辉、张琦、刘童莹、王允圃、曹雷鹏、巫小丹、崔宪。支撑微藻同化氨氮、定向积累蛋白，是藻源蛋白饲料化路线的技术基础。

•ZL202210484805.2｜一种酒糟与沼液联合青贮生产丁酸的方法及其应用｜发明专利｜授权日2024年2月9日｜发明人：崔宪、罗璇、刘玉环、宋萧萧、张琦、王允圃、巫小丹。拓展沼液的多元资源化路径，避免技术只绑定单一产品出口。

•ZL202222772231.7｜一种基于低温等离子体技术的螺旋藻浆灭菌干燥系统｜实用新型｜授权日2023年5月2日｜发明人：黎紫含、刘玉环、张琦、曹雷鹏、阮榕生、崔宪、巫小丹。对应后端环节：藻浆灭菌与干燥装备，解决藻粉加工的保鲜与品质问题。

•ZL202110463660.3｜一种皮克林乳化性纳米柑橘膳食纤维的制备方法以及应用｜发明专利｜授权日2023年4月7日｜发明人：高凯丽、刘玉环、冯硕儒、刘童莹、王允圃、曹雷鹏、蔡易辉、张琦。属团队功能配料方向的配套专利，与本成果的藻源功能产品线形成互补。

3.2 张琦为第一发明人的核心装备与载体专利（申请公布阶段）

     这一组才是决定“能不能放大生产”的关键，也是转化估值的核心资产，但需要如实说明：它们目前处于申请公布阶段，尚未取得授权公告号。•CN2021109218914｜基于稻草吸附微藻成膜的纤维载体、其制备方法和用途｜发明专利｜申请公布日2021年11月12日｜第一发明人张琦。载体是生物膜工艺的耗材入口，直接关系运行成本。

•CN2023102005386｜一种热熔胶固定化木质纤维菌藻生物膜载体及制备方法｜发明专利｜申请公布日2023年3月6日｜第一发明人张琦。把天然纤维载体做成可工业化成型的产品件。

•CN2023102008651｜一种资源化生产微藻的生物膜装置、方法及应用｜发明专利｜申请公布日2023年5月16日｜第一发明人张琦。即立体模块化生物膜反应器的装置权利要求，是整条工艺线的硬件载体。

3.3 团队底层专利

•ZL201310192863.9｜一种连续式的利用微藻处理有机污水系统｜发明专利。

•201410683858.2｜一种处理高浓度氨氮养猪沼液的方法｜发明专利。

•201410271696.1｜一种仿生型叠层式微藻光合反应器｜发明专利（鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室公开专利目录可查）。

     需要提醒对接方的一点是，谈判时应以专利登记簿的逐件法律状态为准，不宜直接引用专利总数。

4. 学术底座与人才支撑：转化不是空中楼阁

•人才计划：2019年入选国家“博士后创新人才支持计划”（BX20190147，资助60万元，2019年5月—2021年12月，已结题）；2022年入选江西省主要学科学术和技术带头人培养计划青年人才项目（20225BCJ23026，50万元）；2024年入选江西省自然科学基金杰出青年基金项目。

•项目结构：主持国家级项目2项（含国家自然科学基金青年项目22106062）、省部级项目7项、企业横向课题5项，累计科研经费242万元。横向课题的存在，说明技术已有企业付费验证的场景入口。

•论文产出：以第一/通讯作者发表SCI论文26篇，其中中科院一区/TOP期刊20篇，影响因子大于10的论文17篇，主要发表在《Water Research》《Journal of Hazardous Materials》《Bioresource Technology》《Journal of Cleaner Production》等期刊。2025—2026年仍在《Water Research》持续产出，说明研究线仍在推进而非封存。

•科创奖项：第一届全国博士后创新创业大赛，《沼财进藻—沼液高值化生产微藻技术服务领航者》，优胜奖，项目负责人张琦；第六届中国创新挑战赛，《桑叶生物质萃取技术与保健功效分析》，优秀奖，项目负责人张琦；另以指导教师身份获中国国际“互联网+”大赛国家金奖1项、银奖1项、铜奖2项。其中“沼财进藻”这个参赛项目名值得注意：它把成果直接表述为技术服务而非设备销售，指向的是一种轻资产的技术服务型转化模式。

5. 五端视角：这项成果在谁手里能变成钱

     科技成果转化不是技术方单方面的推介，而是科研端、企业端、服务端、政府端、投资端五方诉求能否同时被满足。按这五个视角拆开看，各自的关切点并不相同。

5.1 科研端：可交付的技术包与持续产出能力

     团队能交付的是藻种与驯化方案、载体与反应器设计、沼液预处理与运行参数、藻粉加工路线，以及背后持续产出的机理研究。风险点在于：核心装备专利仍在申请公布阶段，独占性尚未经授权确权，技术转让合同需设置专利授权节点与对赌条款。

5.2 企业端：四类承接主体，账要分三种算法

•规模化养殖场与沼气工程：就地消纳自产沼液，微藻饲料回用于本场或周边养殖，解决还田土地不足的问题。收益主要来自沼液处理成本替代与饲料自供。

•有机肥与生物饲料企业：集中收储区域沼液，建集中式微藻资源化基地，量产藻粉、藻基肥、蛋白原料。收益来自产品溢价。

•园区与种养循环示范基地：作为粪污综合治理单元嵌入园区，承接绿色农业与面源污染治理示范项目。

•食品与水产动保企业：采购藻源色素、活性多糖等原料，属后端延伸赛道。

     三种算法必须分开算：一是替代算法，微藻单元替代的是沼液深度处理与还田运输的成本；二是产品算法，藻粉按蛋白或色素含量计价；三是项目算法，示范项目补贴与碳汇收益。

5.3 服务端：技术服务的交付密度决定复购

     藻类培养对光照、温度、pH与菌群平衡高度敏感，跨季节、跨地域的稳定性无法靠一套参数通用。服务端的价值在于长期运维托管、藻种复配与故障响应，这既是收费点，也是成本点。能否形成标准化运维手册与远程监控，决定项目能否从单点示范复制到多点。

5.4 政府端：政策接口清晰，考核要看实在指标

该成果可对接畜禽粪污资源化利用整县推进、农业面源污染治理、种养循环与绿色低碳农业等方向。需要提醒的是，政策支持通常以氮磷削减量、粪污综合利用率、示范带动户数等硬指标考核，微藻产量本身一般不是考核项，申报材料应把环境指标前置。

5.5 投资端：看的是复制性，不是单点效果

     对产业资本而言，可投性取决于三点：单套模块的投资强度与回本周期是否可测算；技术包是否有排他性（取决于在审专利能否授权）；后端藻粉是否有稳定出海口与合规资质（尤其饲料原料目录与安全性评价）。在三点未闭环前，更现实的路径是项目制合作或示范工程跟投，而非按技术估值直接入股。

6. 客观边界：这项成果还差哪几步

     从成果转化角度作客观评估，至少还有四道坎需要跨过，这也是对接方尽职调查时的重点。

•装备专利尚未授权。三件核心载体与装置专利处于申请公布阶段，权利边界可能随审查意见调整，独占性存在不确定性。

•放大验证的样本有限。公开信息显示已在江西正合等企业应用，但连续跨季节、跨规模运行的完整数据尚未公开，投资测算缺少长周期实证。

•后端产品的合规门槛。藻粉作饲料原料涉及目录准入与安全性评价，作食品原料的门槛更高。团队已完成藻源蛋白饲料化的安全性评价研究，但距离取得市场准入仍有流程工作。

•成本对光照与气候敏感。江西夏季高温、冬季光照偏弱，反应器的温控与补光能耗会直接影响吨水成本，需在示范阶段实测而非估算。

7. 结语：转化看的是“最后一公里”的耐心

     把沼液变成藻粉，技术上已经有人跑通了实验室这一段；真正决定成败的，是装备能否标准化、专利能否确权、产品能否合规、账能否算平。张琦科研团队的优势在于机理研究扎实、装备路线清晰、知识产权布局成体系，并且在企业端已有落点。对想切入畜禽粪污资源化的企业来说，这项成果值得作为技术选项认真评估，但更合适的姿态是先做一个可核算的示范单元，把氮磷削减、藻粉产出与吨水成本三组数据跑实，再谈放大。这既是尊重技术规律，也是尊重投资规律。