近日，工信部正式發(fā)布了《人工智能在生物制造領(lǐng)域典型應(yīng)用案例名單（第一批）》，其中共有5家優(yōu)秀案例、11家典型案例入圍！（完整名單見文末）

此次征集啟動(dòng)于2024 年10月，以AI生物制造融合為主線，圍繞創(chuàng)新研發(fā)、中試放大、生產(chǎn)制造等重點(diǎn)環(huán)節(jié)，聚焦高性能蛋白質(zhì)元件設(shè)計(jì)及構(gòu)建等8大場(chǎng)景。

下文筆者整理了其中的入圍企業(yè)與項(xiàng)目，從產(chǎn)業(yè)布局和對(duì)外合作兩方面展開，旨在關(guān)注AI合成生物領(lǐng)域的前沿發(fā)展動(dòng)向，以供行業(yè)交流學(xué)習(xí)。

五家優(yōu)秀案例 涉及五大領(lǐng)域

昭衍生物：

成立于2018年，是上市CRO龍頭昭衍新藥旗下的CDMO企業(yè)，主要專注于生物大分子領(lǐng)域。

其“智能化AI平臺(tái)驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定高表達(dá)細(xì)胞株構(gòu)建”項(xiàng)目，應(yīng)用場(chǎng)景為細(xì)胞工廠的構(gòu)建及優(yōu)化。

通過(guò)整合機(jī)器學(xué)習(xí)算法、大數(shù)據(jù)挖掘和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，打造集AI篩選、預(yù)測(cè)、構(gòu)建于一體的智能化細(xì)胞工廠開發(fā)平臺(tái)，構(gòu)建高產(chǎn)、高質(zhì)量的生物制造細(xì)胞株。

北京誠(chéng)益通：

定位為生物制藥智能制造系統(tǒng)整體解決方案供應(yīng)商及康復(fù)醫(yī)療設(shè)備制造商，在AI技術(shù)應(yīng)用布局，包括智能研發(fā)、智能制造和智慧質(zhì)控三大方向。

入選項(xiàng)目為“應(yīng)用SemDB數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生物制造過(guò)程全鏈條精準(zhǔn)工藝控制和AI大數(shù)據(jù)分析”，應(yīng)用場(chǎng)景為生物反應(yīng)過(guò)程的智能控制。

能利用工藝參數(shù)大數(shù)據(jù)分析、AI模型預(yù)測(cè)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法等技術(shù)，有效解決生產(chǎn)中工藝過(guò)程黑箱化、工藝數(shù)據(jù)滯后等瓶頸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)穩(wěn)定性提升與原料高效利用。

在其年報(bào)中還提到，公司在非糧發(fā)酵、新材料、食品等領(lǐng)域均取得突破進(jìn)展，生物發(fā)酵自動(dòng)化控制系統(tǒng)在合成生物領(lǐng)域具有眾多應(yīng)用。

天鶩科技：

由上海交通大學(xué)的精英團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建，是國(guó)內(nèi)最早布局AI蛋白質(zhì)大模型的企業(yè)之一，也是中國(guó)最大的AI蛋白質(zhì)服務(wù)商。

入選項(xiàng)目為“蛋白質(zhì)工程大模型AIACCLBIO?”，應(yīng)用場(chǎng)景為高性能蛋白質(zhì)元件設(shè)計(jì)及構(gòu)建。

這一AI蛋白質(zhì)模型，在90億條蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合小樣本學(xué)習(xí)算法和干濕迭代模式，實(shí)現(xiàn)“從序列到功能”的端到端預(yù)測(cè)，摸索出AI設(shè)計(jì)加少量實(shí)驗(yàn)的新范式。

在合成生物方面，該模型可以進(jìn)行改酶、挖酶及酶催化工藝開發(fā)，解決化學(xué)合成、天然提取難以解決的高價(jià)值分子精準(zhǔn)合成問(wèn)題。

迪必爾生物：

專注于下一代智能生物工藝設(shè)備和解決方案的生產(chǎn)和研發(fā)。

入選項(xiàng)目為“應(yīng)用代謝網(wǎng)絡(luò)模型及深度學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)大腸桿菌培養(yǎng)過(guò)程在線代謝分析”，應(yīng)用場(chǎng)景為生物反應(yīng)過(guò)程的智能控制。

自主研發(fā)的微生物培養(yǎng)代謝流智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)大腸桿菌胞內(nèi)代謝通量的實(shí)時(shí)解析；建立的生物制造過(guò)程智能調(diào)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從宏觀參數(shù)監(jiān)測(cè)到代謝底層調(diào)控的跨越。

該公司還推出了工藝輔助AI助手（小迪AI助手），能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單問(wèn)題自動(dòng)響應(yīng)與復(fù)雜問(wèn)題分診，同時(shí)探索AI驅(qū)動(dòng)的實(shí)時(shí)決策系統(tǒng)，結(jié)合報(bào)警推送與數(shù)據(jù)分析功能，推動(dòng)生物制造從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”向“智能預(yù)測(cè)和執(zhí)行”轉(zhuǎn)型。

元構(gòu)生物：

是一家智能化蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)用企業(yè)，公司在人工智能相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域儲(chǔ)備深厚，并擁有來(lái)自中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的世界級(jí)De Novo Protein Design團(tuán)隊(duì)。

入選項(xiàng)目為“應(yīng)用人工智能技術(shù)推動(dòng)蛋白質(zhì)從頭設(shè)計(jì)”，應(yīng)用場(chǎng)景為高性能蛋白質(zhì)元件設(shè)計(jì)及構(gòu)建。

其自主研發(fā)蛋白質(zhì)AI設(shè)計(jì)算法SCUBA和ABACUS， 提出“主鏈生成+功能序列設(shè)計(jì)”雙引擎設(shè)計(jì)方法，突破了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)從頭精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、多功能位點(diǎn)融合等共性復(fù)雜問(wèn)題。

在中科大相關(guān)論文中提到了：針對(duì)非經(jīng)典血紅素降解酶的設(shè)計(jì)，結(jié)合親和力達(dá)到天然水平，驗(yàn)證了方法的普適性。

這種“按需定制”能力為工業(yè)酶、生物材料等領(lǐng)域提供了高效工具，將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)周期從數(shù)年縮短至數(shù)周

AI蛋白質(zhì)設(shè)計(jì) 占據(jù)過(guò)半席位

在名單中我們還觀察到，16家入選項(xiàng)目中有9家應(yīng)用于高性能蛋白質(zhì)元件設(shè)計(jì)及構(gòu)建領(lǐng)域，超過(guò)半數(shù)。

除上文提及的天鶩生物和元構(gòu)生物外，還有：百圖生科、智峪生物、常州新一產(chǎn)、創(chuàng)健醫(yī)療、力文所、賽業(yè)百沐、涌源合生。

中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所是唯一入選的科研機(jī)構(gòu)，其“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的芳香族化學(xué)品細(xì)胞工廠設(shè)計(jì)構(gòu)建、微流控高通量編輯選育及應(yīng)用”。

提及的定量異源途徑設(shè)計(jì)方法QHEPath，能夠定量計(jì)算并可視化35種微生物宿主中產(chǎn)品的高得率合成途徑，并且成功預(yù)測(cè)了文獻(xiàn)中多種產(chǎn)品的途徑優(yōu)化策略。

除此之外，征集中 調(diào)控機(jī)制的解析及優(yōu)化、培養(yǎng)基配方的設(shè)計(jì)及優(yōu)化以及生物制造產(chǎn)品的智能檢測(cè)和質(zhì)量控制三個(gè)領(lǐng)域，尚無(wú)項(xiàng)目入選。

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