会议回顾 | 镁伽首届生命科学智能自动化变革论坛

美国伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校教授

赵惠民

赵惠民教授分享了其在合成生物学上的前沿科技成果。一直以来，蛋白质功能注释高度依赖于计算注释方法。然而，使用现有计算工具自动注释的酶被错误注释的情况时有发生。因此，蛋白质的功能注释仍然是蛋白质科学中的一个巨大挑战。赵惠民教授团队一直以来希望通过新的AI工具根据酶的氨基酸序列预测酶的功能，就像ChatGPT使用文字数据来创建预测文本一样。基于此，赵惠民教授团队开发了一个名为CLEAN的ML模型，用于酶功能预测。CLEAN 基于 UniProt 的高质量数据进行训练，将氨基酸序列作为输入，并输出按可能性排序的酶功能列表。

中国中医科学院副院长 杨洪军

杨洪军副院长从科研实践层面出发，介绍了他将人工智能、机器智能工具应用到中医药研发创新中发现的问题及取得的成绩。沿着中医药创新开放式发展路径，借助与镁伽合作建设的中医药机器人智能实验室，其团队打造了中药药靶互作智能研究平台，基于交叉科学手段挖掘了中药创新药物。并基于以上理念与平台，近期最新发现了一种来源于中药的IDH1激动剂，已申请发明专利。

和晨生物总经理 於洪建

於洪建博士从实践经验与产业需求角度出发，介绍了生物合成及植物萃取技术在天然产物生产中的应用。

合成生物学应用于实践后，目前天然产物的生产途径主要有5类，分别是植物提取，比如石杉碱甲；化学合成，比如茶氨酸；半合成，比如紫杉醇；生物合成，比如青蒿素；酶转化，比如甜菊糖。

於洪建博士认为天然药物生产途径的选择主要考虑的指标是成本和技术的成熟度。以茶氨酸为例，其生产途径从植物提取到生物合成后，能够达到100多元每公斤，具有显著的价格优势。当然，使用不同路径生产的天然药物，在使用中可能有所限制，比如中国监管部门规定，只有从茶叶中提取的茶氨酸才能用于食品生产中。

不过，於洪建博士对生物合成技术应用于天然药物生产中，用以降低成本寄予很大期望。比如麦角硫因，因合成生物学技术的使用，其成本从15万元降到3万～4万元，依克多因，从8000-9000降到1000左右。这些成功的案例使其认为，石杉碱甲这一目前单位成本几十万元的天然药物，有望降低90%左右。

中国科学院天津工业生物技术研究所

研究员江会锋

江会锋研究员从合成生物学的缘起及发展方向角度，介绍了DNA生物合成技术与自动化装备目前的研发与使用情况。

他认为要解决目前长片段DNA需求强但获取困难的问题，需要更先进的仪器装备加以辅助。目前国内外在此领域皆有布局，而其所在的中合基因已经成功研制新一代芯片DNA生物合成仪原型机。据江会锋介绍，中合基因的DNA合成仪采用工程化的高效TdT介导，独特的修饰核苷酸循环合成策略，合成长度超过200bp，单步准确率达到99.5%，各项技术参数已经超越DNA化学合成仪，有望近期内为合成生物学领域提供全新的装备支撑。

上海微理智成生物技术有限公司创始人

倪国伟

倪国伟博士聚焦于酶工艺的演进角度分析了生物合成技术推动功能性化学品生产工艺革新的实践。

在外界政治经济环境和产业政策双重压力下，追求高质量绿色发展成为化学工业产业长期核心命题。2020年1月工业和信息化部、生态环境部、国家卫生健康委员会和国家药品监督管理局四部门联合印发的《关于推动原料药产业绿色发展的指导意见》中明确将“绿色酶法合成”作为重点推广的绿色创新技术。

从技术角度看，工业酶与工业微生物技术和传统化学技术相比，呈现出成本优、安全性好、低能耗、可持续发展四大优势。基于此，倪国伟博士判断创新生物技术对工业化学品现有生产方式进行革新的大幕正徐徐升起。

目前，微理智成已经构建起化学-酶（CE）技术集成化开发系统和工业微生物技术集成化开发系统。据倪国伟介绍，以上两个系统，借助合成生物学技术理念，借助自动化仪器设备，最终能够实现与传统化学技术相比大幅度地成本降低。以高值医美活性分子麦角硫因为例，该产品目前全球市场主要被国外公司垄断，中国迫切需要更具成本优势的生物制备工艺，以满足市场对于高品质抗氧化剂的需求。据倪国伟博士介绍，经过公司技术平台的工艺开发后，麦角硫因发酵单位较改造前提高11倍，生产成本较化学法降低70%。