本文研究了重组类人胶原蛋白基因工程菌在分批补料发酵个阶段的底物消耗,细胞生长和产物生成的动力学,并根据动力学模型进行高密度发酵优化研究。 利用动力学参数常规方法,MATLAB最小二乘法（lsqnonlin）和四五阶Runge-kutta（ode45）对动力学模型的参数进行优化求解,结果表明动力学模型与实验值吻合良好。 结果表明:在分批发酵阶段,动力学模型为 dX/dt=0.65S/（0.31+S）X -dS/dt=1/0.505dX/dt 在补料阶段（诱导前）的动力学模型为 dX/dt=0.65X dS/dt=800F/（6+FΔt）-1/0.51*0.65S/（0.31+S）X-0.046X 在诱导阶段动力学模型为 dX/dt=0.65S/（0.31+S）1.383/（1.383+P）X dS/dt=800F/（6+FΔt）-1/0.51*0.65S/（0.31+S）*1.383/（1.383+P）X-0.046X-1/0.058dP/dt d（P）/dt=0.526dX/dt+5.88×10^-3X 根据庞特里金最小值原理,以获得最高类人胶原蛋白产量为目标函数,通过利用MATLAB的多变量有约束最优化（Fmincon）求解已建立的动力学模型,得出流加速率（F_s）的最优解,且在单一控制阶段,F_s与协变量（λ）无关,其方程式与动力学模型中的补料速率方程完全一致。在分批-补料发酵过程中,限制性基质葡萄糖的流加曲线应尽可能接近维持最佳比生长速率的指数补料曲线以获得最大类人胶原蛋白产量。本文为获得最高的产物浓度而对发酵进行优化,并对优化特征进行考察。