截至2024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7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基础研究与应用开发：1、水体中病毒（噬藻体、浮游病毒等）的生态学基础研究；2、环境微生物技术应用开发（用微生物改善水环境质量的生物增效技术、环境微生物监测技术等）。

本科生主授专业：水务工程。

研究生招生专业：环境工程、资源循环利用工程、土木水利、土木工程。

主持的国家级科研项目

在国内率先开展了蓝藻病毒（噬藻体）的研究工作，作为主要完成人，报道了我国首株噬藻体（蓝藻病毒）的分离与鉴定，开展了该噬藻体在我国的空间分布、遗传多样性及感染力等方面的研究，发现该类噬藻体在富营养化水体中广泛分布，发表相关论文十余篇。

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》。

代表性论文

1． 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

2． 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

3． Cheng Kai(1), An ecological study on dynamics of toxic microcystis blooms in a eutrophic park pond, Wuhan,China.Progress in natural science,2002,12(1)：30-35

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

5． 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

6． 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

7． Kai Cheng（通讯作者）, Phytotoxic effects of cyanobacteria extract on Lemna minor and Myriophyllum spicatum：phyto-tolerance and superoxide dismutase activity, Environmental toxicology,2009,24（3）:304-308

8． 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

9． Kai Cheng（通讯作者）, The effect of elevated carbon dioxide concentration on cyanophage PP multiplication and photoreactivation induced by a wild host cyanobacterium, Acta Ecologica Sinica, 2015, 35: 11–15

10． 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

11． 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

12． 程凯（通讯作者），2株高效溶赤潮异湾藻放线菌的鉴定及溶藻特性，中国环境科学，2011，31（1）:111-115

13． 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

14． 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

15． 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

16． 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

17． 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

18． 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，2024，10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20240621.002

19． 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

20． 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

21． 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

22． 程凯（通讯作者），温度与CO2浓度升高对集胞藻PCC 6803修复UV损伤的关键基因转录量的影响，生态学报，2015，35（9），3132-3137

23． 程凯（通讯作者），一株海洋牟勒氏角毛藻（Chaetoceros muelleri）病毒的分离与初步鉴定，海洋与湖沼，2011,42（3）：455-459

24． 程凯（1），浮游病毒的测定方法及其应用，水生生物学报， 2003，27(5)：535-538

25． 程凯（通讯作者），营养条件对噬藻体PP感染席藻的动力学的影响，应用生态学报，2016，27（4）：1271-1276

26． 程凯（1），感染丝状蓝藻的噬藻体的裂解周期和释放量的测定，中国病毒学 2002，17(4)：374-376

27． 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

28． 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

29． 程凯（通讯作者），低功率密度超声波强化絮凝沉降除藻技术研究，水生态学杂志，2019，40(2)：88-93

30． 程凯（通讯作者），一株嗜热嗜盐亚硝化单胞菌的氨氧化活性，环境科学与技术，2023，46（3）：1-8

授权发明专利

1． 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

2． 亚硝酸菌的高通量筛选方法 ZL 201510503292.5

3． 一株耐高温亚硝化单胞菌及其在污水处理中的应用 ZL202011349440.X

4． 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． 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

获奖