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AI+实验室自动化,驱动千亿合成生物产业跨步发展——ACCSI2024访山东大学方诩教授

发布时间:2024-04-28人气:

合成生物学作为“第三次生物技术革命”,正受到国内外的高度关注。国家政策的大力支持和市场需求的日益增长下,该领域对科学仪器设备的需求已呈现快速增长的态势。在第十七届中国科学仪器发展年会(ACCSI2024上,瑞昌明盛特别采访了山东大学微生物技术国家重点实验室教授、山东恒鲁生物科技有限公司董事长,请他结合当下的政策环境谈一谈对合成生物学的看法。

,山东大学微生物技术国家重点实验室、国家糖工程技术研究中心任教授兼博士生导师,威海市合成生物学重点实验室主任;“教育部新世纪优秀人才”、“泰山学者海外特聘专家”、“泰山产业领军人才”;主持/参与国家重点研发计划、“863”、“973”等十余项国家省部级课题;发表SCI论文70余篇,出版英文学术编著1部,获得国内外授权发明专利30多项;荣获“国家技术发明二等奖”、“山东省留学人员回国创业奖”等荣誉。

瑞昌明盛:“人乳寡糖(HMOs)生物合成技术”被学术界誉为下一代“食品科技芯片”,并已成功实现产业化,请您介绍一下您的研究团队,并谈一谈在产业化的过程中您面临的最大挑战是什么?

人乳寡糖(HMOs)是人类母乳中的独特成分,动物乳类几乎难觅其。至今已知的人乳寡糖种类已超过200种,其中明确化学结构的就多达30余种。每一种人乳寡糖都拥有其独特的功能,但根据现有的医学研究尚不能对其具体功能下定论,它们或能优化肠道环境,或能促进婴儿大脑发育,犹如历史上维生素的发现一样,给人类健康带来了新的启示。展望未来,人乳寡糖不仅将在婴幼儿营养领域大放异彩,其潜在的益处还可能延伸至成人乃至老年人群其在健康领域的巨大潜力,让食品、保健品,乃至化妆品等行业都将其视为一颗冉冉升起的新星,期待通过深入研究与开发,将其转化为新一代产品。因此,人乳寡糖被誉为新一代“食品科技芯片”。

为了实现从实验室研发到中试阶段的跨越,并最终实现量产与产品市场化,我们的团队汇聚了来自学术界、产业界以及市场运营领域的精英人才。正是这样一个强大而多元化的团队,让我们能够持续推出新产品。目前,我们已经成功量产了7个产品,在国际上位列第三。

虽然整个产业化的过程十分艰辛,但我们始终坚持将技术、工艺与先进仪器设备进行完美集成与融合。在此过程中,我们特别充分利用了计算机领域的人工智能与自动化技术的优势,实现了二者的完美结合这不仅大大提高了我们的研发效率,还使得原本需要两年时间完成的研究工作,现在仅需一个月即可完成这无疑是AI时代在合成生物学领域的一个很好的应用案例。

瑞昌明盛:今年年初,工业和信息化部、教育部等七部门联合发文指出要加快合成生物等前沿技术产业化。您认为当前国内外合成生物学产业化的现状如何?

七个部委高度重视合成生物学的发展,这主要源于合成生物学作为新质生产力的巨大潜力。

合成生物学不仅是传统生物制造的升级,更是推动生物制造向智能化、清洁化迈进的关键力量。同时,它能够创造出历史上前所未有的全新产品,因此,合成生物学将成为取代旧有产能、推动高新技术发展的核心引擎,将被视为引领中国高质量发展的重要力量。

瑞昌明盛:“十四五”之后合成生物技术的战略地位显著提高,北京、上海、深圳等多地发文支持合成生物学产业发展,您认为这些政策的提出将会促进国内合成生物学产业发展到何种程度?

在国家部委下发相关文件后,各地纷纷出台了促进合成生物学发展的政策。这些政策无疑对整个合成生物学领域,特别是其产业化进程,起到了积极的推动作用。

我认为,在政策的细化方面,我们还需进一步拓展。政策的关注点不应仅限于合成生物学企业的最终产品,而应延伸至产业链的上游环节,包括设备装备的研发与制造,以及计算机技术在合成生物学中的应用,如人工智能等。这些领域的政策扶持,将有助于促进合成生物学的全面发展。

通过这样的政策布局,我们有望引发一场科技革命,推动合成生物学在各个领域取得更大的突破和进步。

瑞昌明盛:您认为人工智能将会如何驱动合成生物学产业发展?

相较于传统的生物技术,合成生物学在2022年之后的快速发展与人工智能的蓬勃兴起恰好相契合。以往,许多尝试都需要经历长时间的试错过程,效率相对低下。那么如今我们借助人工智能的力量,利用计算机迅速模拟生物环境进行试错,极大地提升了研发效率。

正是基于这一点,我们的团队能够不断推出创新产品,并顺利推进产业化进程。人工智能在合成生物学中的应用,已成为我们团队的核心优势所在特别是在HMOs领域,我们能够保持研发领先地位,很大程度上得益于人工智能技术的有效运用。

瑞昌明盛:今年全国两会,“新质生产力”首次被写入政府工作报告。您认为应该如何以合成生物学为突破口,打造“新质生产力”?

我对新质生产力的理解,主要聚焦在几个方面

“新产品”以我们为例,HMOs这一成分,在历史上从未实现过工业化生产,然而它却是市场上一项迫切的需求。因此,HMOs的出现本身就代表了一个新产品的诞生,这也必然会带来一场新的革命。

“新赛道”在当前大健康领域的热潮下,HMOs不仅为这一大赛道注入了新的活力,更催生了一系列新的产品领域,如保健品、化妆品以及普通食品等。这些新产品的涌现,为我们开辟了一个全新的赛道。

“新技术”,我认为这是新质生产力的核心所在。我们的新技术在制造过程中不仅催生了新产品,更实现了更加绿色、高效和低成本的生产。这得益于我们将AI与合成生物学相结合的创新理念,使得新技术不断涌现,并持续为产业发展注入新的动力。

瑞昌明盛:第一次参加ACCSI感受如何?

参加此次年会,我感觉氛围非常好本次中国科学仪器发展年会不聚焦在了科学仪器本身,还涵盖了科学仪器的上、下游产业链,大家积极互动,共同交流。新仪器的推出需要与行业内使用者进行密切的交流,我们将需求传达给仪器厂商,而他们也从中汲取灵感,从而激发出新的创意火花。这种氛围令我倍感欣喜。

可以说,这次年会是一个多学科交叉的盛会。正是在这样的交流中,不同领域的思想可以碰撞出新的产品、新的火花

后记:

值瑞昌明盛成立25周年之际,方教授表示:“非常感谢瑞昌明盛的大力支持,同时,也热切期盼瑞昌明盛能够越办越好,将仪器与各行各业的交叉融合进行更广泛的普及。我坚信,通过充分利用这一平台,无论是对于各行各业的发展,还是对于仪器制造的先进性与国产化替代,都将起到积极的促进作用。希望瑞昌明盛能够继续发挥其在行业内的引领作用,为更多用户提供优质的服务与资源。

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