大型海藻体内含有多种具潜在重要药用价值的次生代谢物质，通常这些物质在藻体中含量低微，并且这些物质化学结构复杂，使得直接提取或者人工合成极为困难。光生物反应器所提供的可调控和工程优化的培养环境有望成为优化次生代谢物生物合成的有效手段。大型海藻细胞或组织的光生物反应器培养是一个较新的研究领域，自1995年该领域的第一篇报道以来，在反应器研制、培养条件摸索、工程参数研究和建立数学模型等方面虽已取得了一定的研究成果，但许多方面的问题还未深入探索，亟待进一步的研究。本文以大型褐藻海带配子体细胞为工具，研究了气升式光生物反应器培养大型海藻细胞的不同营养供应（批次、补料和灌注培养）方式。本文的创新点在于同时对比了这三种培养方式对于大型海藻细胞生物量积累和限制性营养盐氮磷消耗的不同影响。研究了三种培养方式各自的氮磷吸收和生物量积累间的关系，以及三种培养方式间这种关系的差异。另外，还探索了其它关键培养参数——光照强度和通气速率对于配子体细胞生长的影响，为大型海藻克隆系的扩增提供合理的研究方法和相关的参数数据，同时为其它含有重要次生代谢产物的大型海藻细胞或组织的光生物反应器培养条件的研究奠定一定的基础。