发酵法生物制氢技术可利用有机废水或生物质为底物产生氢气，具有环境保护和能源生产的双重功效，是近年来环境和能源领域研究热点之一。提高产氢效率和降低生产成本是发酵法生物制氢技术规模化生产的关键问题。产氢细菌是发酵法生物制氢技术中的重要组成部分之一，分离筛选高效产氢细菌，进行产氢条件优化及其功能基因表达分析，对了解产氢细菌的生理生态学特性，提高产氢速率和底物转化率，及其遗传改造具有重要意义。利用Hungate厌氧培养技术，从运行状态良好的丁酸型生物制氢反应系统中分离筛选一株具有较高产氢性能的菌株（命名RZF-1108）。比较测序分析表明该产氢菌株与Clostridium beijerinckii NCIMB 8052的16S rRNA基因相似性为99%，基于生理生化、形态学和系统进化分析，菌株RZF-1108被鉴定为Clostridium beijerinckii。通过间歇产氢实验优化了C. beijerinckii RZF-1108的培养条件。最适接菌量为8%；pH 7.0；葡萄糖浓度为10 g/l；Mg2+（MgCl2·6H2O）浓度0.1 g/l；Fe2+（FeSO4·7H2O）浓度为0.2 g/l；在优化培养条件下获得了平均产氢速率为84.1 ml H2/g-drycell·h，最大比产氢速率为1.96 mol H2/mol葡萄糖。考察了蛋白胨、牛肉膏、和酵母粉三种单氮源和相互组合对菌种RZF-1108产氢的影响。研究表明，不同氮源浓度对产氢性能的影响很大，4 g/蛋白胨，4 g/l牛肉膏和3 g/l酵母粉分别是最优的浓度条件，其中3 g/l酵母粉的比产氢速率最大，为1.76 mol H2/mol葡萄糖。在相同浓度时混合氮源的产氢能力优于单氮源条件，最佳混合氮源是3 g/l酵母粉和2 g/l牛肉膏，最大比产氢速率1.85 mol H2/mol葡萄糖，产氢速率74 mol H2/ g-DCW?h。利用qRT-PCR技术定量分析了不同氮源条件对氢化酶基因表达的影响，证实了不同氮源浓度和氮源类型影响RZF-1108氢化酶基因的表达。在酵母粉3 g/l，牛肉膏2 g/l时，氢化酶基因的表达量最高，为8×1010，是蛋白胨3g/l，牛肉膏2 g/l时氢化酶基因表达量的3倍左右。氢化酶基因的表达量与产氢量呈正相关性，高表达的氢化酶基因量是高效产氢的直接原因。