上海市科学技术委员会副主任朱启高在上海合成生物学创新战略联盟年会上表示,随着
AI技术、数据科学和自动化技术
的发展,相信合成生物学科学突破和技术应用能为
医药、能源、化工、环境、农业、国家安全
带来更大的发展机遇。
如果我们说合成生物学在过去 20 年给生命科学带来了“第三次生物革命”(深度融合了融合化学、物质科学、信息科学及人工智能等学科知识和技术,重新设计或从头设计和构建生物系统),那从2020 年开始,在合成生物学和人工智能叠加进步的基础上,又出现了新的研究方式和思想体系,Generative Biology “生成式生物学”,可能就是即将到来的 “
第四次生物革命
”。
具体地,AI对合成生物学的基因编辑效率、代谢途径优化、生产过程优化、蛋白质设计等方面均具有较大提升作用:
1)提高基因编辑的精度与效率:AI在基因编辑中的应用主要体现在提高编辑效率、减少非特异性剪切和预测编辑结果等方面。
2)指导蛋白质设计:AI在蛋白质设计领域的应用主要集中在预测蛋白质三维结构、设计具有特定功能的蛋白质以及优化蛋白质的稳定性和生物活性等方面。
3)优化代谢途径与生物生产过程:AI在代谢工程领域主要用于优化代谢途径、调控基因表达以及预测微生物生产性能等方面。
总之,AI技术突破性进展进一步加快了生物制造产业革新的步伐,Bio-AI模型大幅提升了合成生物学系统全流程的效率和潜力,高质量数据库的积累逐渐成为产业竞争的关键。
部分合成生物学的企业已具备较好的先发优势,这种趋势在美国等生物技术强国更甚,而我国也逐渐完善和发展
。
部分机构认为,在 bio-AI 浪潮之下,
国内合成生物学企业华恒生物、凯赛生物、嘉必优、科拓生物等上市企业存在较大机遇和先发优势
。受益于AI技术发展,在位企业的产品构建和商业化有望显著提速,与此同时,高质量数据库的积累有望成为公司较为重要资产和独特的竞争壁垒。
对此,
DT新材料
初步整理了我国深耕于「人工智能技术 +合成生物学」企业,以供行业参考
。然而至今,先进技术带来产业突破的同时,AI +合成生物学技术路径是否成熟到达到预期,发展是否有瓶颈、综合人才培养、商业化法规与知识产权风险等问题也均是关注点。
华大基因是全球领先的科学技术服务提供商和精准医疗服务运营商。作为中国基因行业的奠基者,华大基因始终坚持从源头创新,积极探索
基因组学和人工智能技术的深度融合
,并于近日获得多项国家发明专利证书,证明了华大基因在技术创新方面的实力和前瞻性。
酶赛生物是专业的生物催化整体方案提供者,集各类催化酶的研发设计、生产制造与终端产品销售为一体。酶赛生物BioEngine® 酶进化研发平台下的
BioNavigator®平台
应用了BioNavigator®计算机辅助酶定向进化和
人工智能EnzyAI
,超越了传统的基因型“非理性”策略,提高组合序列多样性覆盖率,识别重要序列区域。这种方法通过设计的高质量突变文库,使得酶赛生物的BioEngine®平台可以最大限度提高酶定向进化的效率和成功率。
▲ 酶赛生物的研发平台 BioEngine® 以及 BioNavigator®
EnzyAI
在BioEngine®平台和绿色产业化平台中扮演重要的角色,是BioNavigator®平台的重要元素。通过机器学习对实验数据的模式识别(pattern recognition),聚类分析(clustering)和泛化表达(generalization),可以更好地辅助蛋白质的虚拟筛选文库设计和实验室智能化,加快绿色生物制造工艺的产业化应用。
健康元药业集团是一家科研创新型的综合医药集团,旗下拥有健康元、丽珠医药两家大型上市公司。
2020年末,健康元药业集团和丽珠集团共同成立健康元生物医药研究院。2021年,健康元生物医药研究院与
腾讯量子实验室
签署了战略合作协议,两大巨头的科研机构跨界联手,共同推进
量
子计算+人工智能在微生物合成生物学研究及相关药物研究领域的应用
,推动医药研发技术的发展和进步。这也标志着健康元与丽珠集团在合成生物学领域的布局抢占了先发优势。
分子之心由全球知名计算生物学家、“AI蛋白质折叠奠基人”
许锦波教授
创立。基于团队多年AI蛋白质结构预测与设计的经验,分子之心自主研发了
国内首个功能完整的AI驱动的蛋白质预测和设计平台MoleculeOS
,运用数据驱动的AI方法,快速识别、改造甚至从头设计最合适的蛋白质,从而颠覆大分子药物设计、合成生物学、环境保护等领域研发范式。
分子之心在基于
AI的蛋白质从头设计、基于AI的抗体抗原复合物预测、抗体CDR从头设计,基于AI的蛋白疫苗设计
等场景都有了应用产品并完成了一定的测试。
惠利生物是一家基于核心工业酶元件设计平台开发创新生物催化技术并实现商业化落地的合成生物学公司,是少数具有
核心技术、规模化量产、商业化闭环综合能力
的生物制造企业,已在医药中间体、动保、食品等多领域落地解决方案。
惠利生物的核心技术平台——
酶计算设计平台
,
是国内首个实现酶全场景设计的计算平台
,对酶 “序列-结构-功能” 进行更深层次的规律解析和挖掘设计,区别于上一代定向进化技术,公司通过计算设计技术,大幅优化筛选效率,高效实现酶功能改造,变革性地推动绿色生物制造的发展。
目前公司基于该平台已在
医药领域
转化产品,高效完成从实验室开发、产业化投产到商业化落地,相比传统化学法降低近 30% 成本、提高近 70% 得率,并在多个领域布局 10 余种创新产品。
智峪生科是一家AI合成生物技术开发应用服务商,公司致力于通过人工智能和生物计算的方法,
从反应路线设计,到相关生物元件的挖掘、设计及改造,再到自动化高通量智能化的研发和生产
,重构合成生物学全流程来达到极致的降本增效,并最终驱动产品的生产和快速落地。
日前,智峪生科完成了超亿元A轮融资,在本轮融资后,将从技术、平台、管线、团队四大维度进一步深耕“AI+合成生物学”:1、进一步筑高自身独有且行业领先的 AI 技术壁垒;2、加速将 AI技术整合进公司从 DBTL(Design、Build、Test、Learn)循环到放大生产的全流程环节当中,打造新一代 AI生成型合成生物学智造平台;3、基于新一代 AI生成型合成生物学智造平台扩展公司现有产品管线,推进产品快速落地;4、生产基地的建设以及人才团队的扩充。
百葵锐成立于 2019 年。公司利用
AI 与蛋白设计和蛋白分子机器组装技术
,
进行高效协同效应蛋白质设计及高效细胞工厂的开发
。公司布局开发 AI 引擎 SmartEvolution 智造平台结合高通量筛选系统,高效提升酶的定向进化效率,可以做到日均筛选几十万次量级,提升效率 1000 倍。公司自主研发的产品涵盖
靶向性杀菌蛋白、功能多肽、人造功能蛋白、肠道给药医用酶等多个方面
,目前已开发出生物合成头孢抗生素的关键中间体 7-ADCA,正在突破抗生素耐药性难题。
粒影生物成立于2022年4月,基于专业的结构生物学基础和前沿的人工智能计算,专注于
蛋白质改造和设计
,为蛋白质应用的不同场景提供研发服务。
粒影生物通过自主构建的
人工智能预测蛋白质结构平台、高通量结构生物学平台、单B细胞高性能抗体发现平台、蛋白配对筛选验证平台
四大核心技术平台,已助力研发50余种高难度蛋白原料开发,可应用于日化医美、合成生物、酶工程、体外诊断试剂、疫苗序列设计、蛋白大分子药物等,基于高标准高质量的研发技术,为合成生物和生物医药全行业提供服务,共建产业生态圈。
深势科技提出“
AI for Science
”新范式,致力于运用人工智能和分子模拟算法,结合先进计算手段求解重要科学问题,为人类文明最基础的
生物医药、能源、材料和信息科学与工程研究
打造新一代微尺度工业设计和仿真平台。
近期,深势科技和上海芯宿医疗科技有限公司共同宣布达成战略合作。基于深势科技“人工智能+高性能计算+物理建模”思想、方法和工具,利用芯宿科技“硅基芯片+微流控+生物传感”的高通量技术,充分结合双方在新药研发/蛋白改造与高通量平台领域的优势,展开合作。
微新生物成立于2022年6月,是一家由海归青年科学家与风险投资机构高管联合创立的生物科技公司,公司致力于
通过整合人工智能、合成生物学技术,打造数据驱动的微生物组工程平台,研发促进农作物、动物和人体健康的功能微生物及生物活性物质
,为农业、碳中和、大健康等领域提供创新产品及解决方案。
微新生物于近期完成数千万元天使轮融资。目前公司除加速推进已有管线外,也在寻找更多的产业方及战略合作伙伴,共同推动微生物组工程在各个行业(如宠物动保、美妆护肤、营养保健等)的应用落地。
元素驱动是国内新锐的合成生物平台,深耕于环保、经济、高效的智造生物分子和材料,聚焦生物降解材料、可持续发展农业和粮食安全三大领域。
合成生物领域新锐企业元素驱动与
商汤科技
达成战略合作。通过结合商汤领先的原创AI技术、工具和平台优势,以及元素驱动在合成生物领域的科研能力及行业资源,双方将共同推动AI技术在合成生物领域的应用,
通过AI赋能酶工程技术,对酶蛋白进行优化改造,提高特定酶蛋白在工业应用中的稳定性和催化活性
。
(说明:本文暂不全包含医疗医学领域;内容整理仓促,如有遗漏企业或信息修改请见文末及时联系编者;本文不构成任何投资建议)
关注“
合成生物智能化与数字化
”等关键议题。
由DT新材料主办、酶赛生物共同协办的
第二届合成生物学与绿色生物制造大会
(SynbioCon 2023,8月23-25日,浙江·宁波)
将设置
2大分论坛
,围绕
新型碳源利用与转化、发酵与酶工程、新型高效的底盘细胞构建、合成生物产品与工程创新、智能化与数字化、生物过程优化与控制等重要话题
。现场将搭建
【产学研现场对接】
高效交流平台。
SynbioCon 2023将同期举办
CEO Roundtable合成生物学产业私享座谈会
(50家企业,邀请制/申报审核制),我们将邀请具有代表性技术或产品竞争力的合成生物学上下游企业决策者一起参与交流产业关键话题。
首批「50家上榜企业」公布,中国合成生物学产业地图描绘生物经济新势力
第2批50家上榜企业 | 中国合成生物产业地图:产业化不止 “北天上深”!
SynbioCon 2023 第二届合成生物学与绿色生物制造大会