本发明涉及一种真菌协同微藻培养采收与分离一体式反应器，由培养采收系统和分离系统构成，通过二氧化碳鼓泡、丝状真菌与微藻的共培养和丝状真菌辅助包裹微藻成球，实现微藻的采收，并通过分离系统将菌藻球与培养液分离，实现真菌和微藻连续共培养采收及培养液的循环利用。本发明采用二氧化碳鼓泡式独立反应器使真菌和微藻充分接触处，通过丝状真菌辅助微藻成球解决了微藻难以收集的难题。设计的分离系统是借助重力自动控制三级套筒的收缩折叠或展开，培养液可循环利用，结构设计合理，节能环保，生产效率高，能耗和成本低，不会造成金属元素的过度富集，对保持微藻生物质的安全性具有重要意义。