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2024年以來，全球合成生物學(xué)領(lǐng)域持續(xù)升溫，成為科技競爭的新高地。AI深度融合合成生物學(xué)，在蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)、藥物研發(fā)、生物制造及開源平臺等領(lǐng)域取得多項(xiàng)突破性進(jìn)展。AlphaFold3、Evo2、NewOrigin 等大模型的開源與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，有力推動技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向規(guī)模化生產(chǎn)。據(jù)波士頓咨詢統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)2028年，全球合成生物學(xué)市場規(guī)模或可達(dá)500億美元，年復(fù)合增長預(yù)計(jì)可達(dá)25%，發(fā)展前景尤為廣闊。
蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)是近年來AI在合成生物學(xué)中技術(shù)突破最密集的賽道，正以原子級精度的結(jié)構(gòu)預(yù)測和全鏈條智能優(yōu)化重塑生命科學(xué)研究范式。以 AlphaFold和ESM系列 為代表的 AI 模型已實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的高精度預(yù)測，覆蓋幾乎人類整個(gè)蛋白質(zhì)組以及其他物種的大量蛋白質(zhì)種類。在此基礎(chǔ)上，David Baker 教授及其團(tuán)隊(duì)開發(fā) RoseTTAFold平臺，分子之心推出NewOrigin 等生成式AI大模型可 “按需定制" 自然界不存在的功能蛋白，用于抗體優(yōu)化、酶工程及藥物開發(fā)。AI+高通量自動化實(shí)驗(yàn)，也正加速生物技術(shù)創(chuàng)新。珀羅汀生物以無細(xì)胞蛋白表達(dá)技術(shù)（CFPS）為核心，構(gòu)建了覆蓋多肽、重組蛋白、抗體藥物的研發(fā)平臺，并推出全球-首-個(gè)商業(yè)化高通量全長膜蛋白表達(dá)自動化解決方案，突破傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)限制，實(shí)現(xiàn)高通量、低成本的蛋白生產(chǎn)。
不僅如此，在原料創(chuàng)新與開發(fā)領(lǐng)域，AI 驅(qū)動的研發(fā)與設(shè)計(jì)平臺也正在崛起。元星智藥通過構(gòu)建 “AI + 多組學(xué)" 平臺，整合基因、蛋白、代謝通路等超 1600 萬個(gè)生物節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，打造出行業(yè)知識圖譜 Meta-KG。結(jié)合自然語言處理與深度學(xué)習(xí)算法，精準(zhǔn)解析活性物質(zhì)與人體健康的關(guān)聯(lián)機(jī)制，將原料篩選效率提升 10 倍以上。同時(shí)，生物活性物質(zhì)的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)助力向消費(fèi)品市場落地。在化妝品護(hù)膚領(lǐng)域，元星智藥基于皮膚多組學(xué)數(shù)據(jù)，開發(fā)出靶向敏感肌的新型多肽成分。通過 AI 模擬多肽與皮膚靶點(diǎn)的結(jié)合效率，配方研發(fā)周期從 18 個(gè)月壓縮至 6 個(gè)月，相關(guān)產(chǎn)品已在 10 余家化妝品企業(yè)應(yīng)用；華熙生物通過蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)開發(fā)的透明質(zhì)酸酶（HAase），實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)降解玻尿酸，應(yīng)用于醫(yī)美修復(fù)。
在生物制造領(lǐng)域，AI 能深度賦能代謝通路設(shè)計(jì)與優(yōu)化，酶工程優(yōu)化與全流程智能化。芝諾科技的高通量篩選平臺結(jié)合AI數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動化分析和篩選目標(biāo)菌株。智能化的高通量篩選系統(tǒng)能大幅提高篩選效率，加速從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化過程。AI算法可以通過建立復(fù)雜的代謝網(wǎng)絡(luò)模型，預(yù)測基因編輯對產(chǎn)物產(chǎn)量的影響，從而設(shè)計(jì)最-優(yōu)的代謝通路。這種基于AI的代謝通路設(shè)計(jì)能顯著提高工程菌的生產(chǎn)效率，減少實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)次數(shù)。通過精準(zhǔn)預(yù)測酶的催化機(jī)制，Biomatter 的 Intelligent Architecture™平臺已為賽諾菲、巴斯夫等企業(yè)提供工業(yè)級酶解決方案，成功將脂肪酶熱穩(wěn)定性提升 300%，顯著降低洗滌劑、生物燃料生產(chǎn)能耗。智峪生科構(gòu)建的 AI 驅(qū)動工廠則實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到百噸級生產(chǎn)的閉環(huán)管理，其生物基香料年產(chǎn)能突破 120 噸，較傳統(tǒng)化學(xué)合成法降低污染排放 65%。該平臺通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋優(yōu)化發(fā)酵參數(shù)，將研發(fā)周期縮短至行業(yè)平均水平的 1/3。
隨著 AI 在合成生物學(xué)領(lǐng)域的深度融合，數(shù)據(jù)質(zhì)量數(shù)量不足、技術(shù)瓶頸制約、政策監(jiān)管問題， 以及其他潛在風(fēng)險(xiǎn)，也都是AI+合成生物學(xué)面臨的挑戰(zhàn)。但我們相信，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，AI 與合成生物學(xué)的融合有著廣闊的未來。
3月22日，北京時(shí)間本周六上午10:00，熱愛創(chuàng)新的嘉程資本開啟嘉程創(chuàng)業(yè)流水席第254席！我們邀請了珀羅汀生物COO甘明哲、元星智藥CEO王梅杰、芝諾科技CEO朱天擇一起深度探討AI+合成生物2025最新趨勢！歡迎各位關(guān)注AI+合成生物學(xué)領(lǐng)域上下游的研發(fā)人員、創(chuàng)業(yè)者、投資人和行業(yè)專家一起參加！
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