截至2026年6月，主持国家科技重大项目课题、国家科技重大专项“水专项”子课题、国家重点研发计划子课题，国家自然科学基金项目、湖北省自然科学基金重点项目、武汉市科技攻关计划项目等纵向科研项目总经费800余万元，发表学术论文100余篇（其中SCI/EI论文二十余篇），授权发明专利20余项，第一完成人成果鉴定1项，获得中国环境科学学会青年科技奖、教育部成果奖、中国光谷3551国际创业大赛全球总决赛二等奖、优秀硕士生导师等荣誉，担任湖北省经信厅委派的科技副总；所开发的“土著氨氧化菌剂脱氨增效技术”入选《武汉市水污染防治先进适用技术指导目录》；主授《环境生物学》、《高级水生生物学》、《生态工程》等课程，获得湖北工业大学青年教师授课竞赛优胜奖，多次指导学生获省科研成果奖、优秀毕业论文等。

主要从事水环境微生物相关的应用开发：1、半导体产业污水处理技术开发与工程应用；2、污水流行病学技术开发与装备研制。

本科生主授专业：水务工程。

硕士研究生招生专业：环境科学与工程、资源与环境、土木水利、土木工程。

博士研究生招生专业：土木工程。

主持的国家级科研项目

针对半导体（芯片）产业污水难于生化处理的问题，分离了能够适应/降解TMAH（四甲基氢氧化铵）、IPA（异丙醇）、DMSO（二甲基亚砜）和高浓度氨氮的菌种，开展了相关污水处理工艺的产业化开发与应用。

系统开展了污水流行病学的技术开发与装备研制，已完成了适用于社区窨井、节点窨井、污水处理厂等不同场景需求的病原体浓缩装备与检测技术，病毒浓缩倍数超过500倍，能够提前4~14天预报疫情。

研究了全球变化对噬藻体(Cyanophage)生态功能的影响，论文发表于Frontiers in Microbiology （SCI 2区），并在美国西雅图举办的国际微生物生态学会（ISME13）、第七届亚洲太平洋藻类学论坛（ APPF 2014 ）及世界水科学年会2021（ASLO2021）做口头报告。

成功采用50吨发酵罐发酵生产放线菌AN02溶藻制剂，该制剂生态安全，

控藻性能高效稳定，在滇池现场的控藻效率高达90％，控藻时间超过30天。

所开发的《土著氨氧化菌剂脱氨增效技术》产业化效果显著，

已入选《2019年武汉市水污染防治先进适用技术指导目录》。

代表性成果

1． 标准，四甲基氢氧化铵（TMAH）好氧降解菌剂在 TMAH 废水中的应用规范，武汉市环境保护产业协会 T/WHAEPI 019—2025，2025.12.30

2． 发明专利，一株马德里分枝杆菌及其在处理显影污水中的应用 ZL 202511232968.1

3． 发明专利，一种病原浓缩取样设备及使用方法 ZL202512003860.1

4． 发明专利，一株高适应性亚硝化单胞菌及其在污水处理中的应用 ZL201811529529.7

5． 发明专利，一种缓解高盐对亚硝化单胞菌氨氧化活性抑制效应的方法 ZL202111554455.4

6． 发明专利，一种耐高温的反硝化菌及其应用 ZL 202410406365.8

7． 发明专利，一株耐热反硝化菌及其在污水处理中的应用 ZL 202411432306.4

8． 发明专利，5-甲基异恶唑硝化抑制剂的应用及其抑制硝化的方法 ZL 202511052304.7

9． 发明专利，分泌胞外物质溶藻的溶藻微生物的高通量筛选方法ZL 201510503381.X

10． 发明专利，亚硝酸菌的高通量筛选方法 ZL 201510503292.5

11． Cheng K（1/通讯作者）, Cyanophage Propagation in the Freshwater Cyanobacterium Phormidium is Constrained by Phosphorus Limitation and Enhanced by Elevated pCO₂. Frontiers in Microbiology 2019, 10:617. doi: 10.3389/fmicb.2019.00617

12． Cheng K（1/通讯作者）, Combined effects of elevated pCO2 and warming facilitate cyanophage infections. Frontiers in Microbiology, 2017, 8:1096. doi: 10.3389/fmicb.2017.01096

13． Cheng Kai（通讯作者），A novel freshwater cyanophage with a complex collar infects Limnothrix planktonica，Phycologia，2015，54 (6)，578–582

14． Kai Cheng（通讯作者）, The first isolation of a cyanophage-synechococcus system from the East China Sea, Virologica Sinica, 2013, 28 (5): 260-265

15． Cheng Kai(1), Solar radiation-driven decay of cyanophage infectivity, and photoreactivation of the cyanophage by host cyanobacteria, Aquatic Microbial Ecology,2007,48(1):13-18

16． Cheng Kai (1), Temporal and spatial distribution of virioplankton in large shallow freshwater lakes, Chinese Journal of Oceanology and Limnology,2010,28(4):868-873

17． Kai Cheng（通讯作者），Characters of a Nitrobacter enrichment culture from a freshwater aquaculture pond, Biotechnology & Biotechnological Equipment, 2021, 35(1): 1343-1352

18． Cheng Kai（通讯作者），Assessment of qPCR inhibitory effects in wastewater concentrated via high-fold tangential flow ultrafiltration，Quimica Nova，2026，49，e20260095，DOI10.21577/0100-4042.20260095

19． 程凯（2），我国首株噬藻体（蓝藻病毒）的分离与鉴定，自然科学进展，2002，12（9）：923-927

20． 程凯（通讯作者），pH 值及黏土密度对壳聚糖改性絮凝剂除藻效果的影响，中国环境科学，2015，35(5)：1520-1525

21． 程凯（通讯作者），不同碳源对Delftia tsuruhatensis HT01脱氮性能的影响，中国环境科学，2019，39(4)：1478-1484

22． 程凯（通讯作者），一株高适应性Nitrosomonas eutropha CZ-4的脱氨特性，中国环境科学，2019，39(8)：3365~3372

23． 程凯（通讯作者），N. europaea/Nc. mobilis 谱系在实际垃圾渗滤液处理系统中的脱氨贡献，中国环境科学，2021，41(6)：2602~2609

24． 程凯（通讯作者），高温和高盐对Nitrosomonas eutropha CZ-4的交叉保护效应，中国环境科学，2023，43(3)：1378~1385

25． 程凯（通讯作者），铜绿微囊藻对自养氨氧化细菌的抑制作用，中国环境科学，2024，44(11)：6332~6340

26． 程凯（通讯作者），淡水湿地浮游病毒的空间分布，生态学报，2009，29（2）：1048-1054

27． 程凯（通讯作者），不同光、温条件下野生宿主对噬藻体PP的光修复率，生态学报，2010，30（7）：1868-1874

28． 程凯（通讯作者），CO2浓度和温度升高对噬藻体PP增殖的联合作用，生态学报，2012,32（22）：6917-6924

29． 程凯（通讯作者），较高的代表性排放路径等级能提高噬藻体的感染力，湖泊科学，2023，35(4)：1212-1221

30． 程凯（通讯作者），氨氮对3种吸附态亚硝化单胞菌的抑制动力学，微生物学通报，2021，48(11)：3996-4005

获奖