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合成生物“金坛策”系列报道(1)破壁:AI如何重塑合成生物研发
  信息来源:区融媒体中心 发布时间:2025-12-19 浏览次数: 【打印】 【字体:

合成生物学,是引领未来的前沿科技,也是各地竞相布局的新赛道。在金坛,一场从源头开始的创新正在发生。这里不仅吸引了一批标杆企业,更在构建从关键技术突破到产业生态培育的完整体系。

在华大工程生物学长荡湖研究所的实验室,一项变革正在悄然发生。过去,改造一个蛋白质,往往需要耗费大量时间和成本进行“海选”式筛选,而关键的研发设备——高通量DNA合成仪,长期依赖进口。这成为制约我国合成生物学发展的“锁喉之痛”。如今,研究人员正尝试用人工智能技术,为蛋白质设计装上“智慧大脑”。

华大工程生物学长荡湖研究所高级工程师彭海东介绍,比如拿酶蛋白来说,它在工业应用中往往需要一些耐受性,优异的性能往往在极端环境中就能够存在。2019年,华大启动了一个计划,叫“探极计划”,从马里亚纳海沟、珠峰、南北极等一些极端环境里面挖掘到了大量的资源。有了这个资源以后,就尝试着同步做相应的一些AI模型的开发,做一些人工的设计跟改造,从中学习规律,再为下游的改造,以及从头设计出一个新的酶蛋白,提供一个很好的基础。

通过AI模型在海量数据中学习、模拟与优化,研究人员可以更精准地预测蛋白质结构与功能,直接计算出潜在的最优设计方案。这项被称为“蛋白质智能预测和改造技术”的创新,已入选工信部首批人工智能生物制造典型案例。截至目前,该技术已成功挖掘新型极端蛋白元件超过5万种,在多个产品中实现应用,预测准确率较传统方法提升90%以上。这不仅大幅提升了研发效率,更是在核心工具层面寻求自主可控的突破。

作为金坛合成生物产业的策源地与重要引擎,华大长荡湖研究所自2021年落地以来,持续投入构建全链条研发能力。其依托的高通量合成平台规模国内领先,并牵头发布了合成生物学领域首个国际标准,逐步在行业规则制定中掌握话语权。

华大工程生物学长荡湖研究所助理所长张亚楠表示,未来,华大会聚焦在高通量的合成仪器和装备,人工基因组设计应用,生物信息融合的技术和应用,更多去布局工具酶、抗原抗体生化原料等一系列的开发、应用以及设计。

从破解底层供给瓶颈,到布局未来产业应用,以华大为代表的研发平台,正为金坛合成生物产业打下坚实的技术地基。

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