試想，科研人員在電腦前編寫幾行代碼，一款全新的蛋白質(zhì)分子就能從云端設(shè)計變?yōu)閷嶋H應(yīng)用……這并非科幻情節(jié)，在上海，它已成為AI for science領(lǐng)域的鮮活實例。近日，康碼（上海）生物科技有限公司與國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究（上海）設(shè)施合作，成功構(gòu)建AI蛋白質(zhì)無細(xì)胞“智造”平臺，該平臺每日有望實現(xiàn)10000種蛋白質(zhì)的合成通量，為全球蛋白質(zhì)“智造”產(chǎn)業(yè)注入強(qiáng)大的中國力量。

2023年，上海出臺《加快合成生物創(chuàng)新策源 打造高端生物制造產(chǎn)業(yè)集群行動方案》，明確提出要提升基礎(chǔ)設(shè)施水平，增強(qiáng)國家蛋白質(zhì)設(shè)施等大科學(xué)裝置的功能，鼓勵科研機(jī)構(gòu)與創(chuàng)新型企業(yè)充分利用重大科技基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，推動產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新。

AI設(shè)計提速

縮短功能蛋白研發(fā)周期

2024年，諾貝爾化學(xué)獎首次授予“AI蛋白質(zhì)設(shè)計”領(lǐng)域，這標(biāo)志著AI賦能生物制造的時代浪潮已然來臨。不過，實驗室中的重大突破在產(chǎn)業(yè)端的應(yīng)用仍較為有限，真正實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)并融入日常生活的產(chǎn)品屈指可數(shù)。

這股改變分子世界的力量，何時能走出實驗室，真正服務(wù)于大眾？

如今，答案在上海揭曉。

康碼生物憑借自主研發(fā)的D2P（DNA to Protein，DNA到蛋白質(zhì)）無細(xì)胞蛋白質(zhì)合成體系以及D2PLab蛋白質(zhì)智能AI算法，率先實現(xiàn)AI設(shè)計甜蛋白產(chǎn)品的量產(chǎn)，為人類“甜蜜的煩惱”提供了中國方案。

“在D2P無細(xì)胞蛋白質(zhì)合成體系的基礎(chǔ)上，我們于2018年啟動AI蛋白質(zhì)設(shè)計D2PLab軟件的研發(fā)。目前，AI蛋白質(zhì)設(shè)計系統(tǒng)與基于D2P無細(xì)胞合成技術(shù)的智能裝備系統(tǒng)整合后，已形成覆蓋蛋白質(zhì)設(shè)計、合成、篩選和優(yōu)化全流程的自動化AI蛋白質(zhì)智造平臺。”康碼生物AI研發(fā)副總裁梁治介紹道。

借助AI蛋白質(zhì)“智造”平臺，一天內(nèi)有望合成并檢測10000種不同的蛋白分子，將過去數(shù)月的研發(fā)周期縮短至一兩周?！斑@款甜蛋白能激活味蕾的T1R2/T1R3復(fù)合物，甜度是蔗糖的24萬倍，具有零熱量、不升高血糖、耐高溫高壓等特點，可廣泛應(yīng)用于飲料、食品、口腔護(hù)理等多個場景?！币栽撎鸬鞍诪樵?，康碼生物打造出全球首款由AI設(shè)計的甜蛋白漱口水產(chǎn)品并實現(xiàn)量產(chǎn)，梁治表示，這種技術(shù)路徑避開了傳統(tǒng)細(xì)胞發(fā)酵培養(yǎng)的復(fù)雜環(huán)節(jié)，使蛋白的制造成本和效率得到質(zhì)的提升。

以上海國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究設(shè)施為核心，上海匯聚了跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的創(chuàng)新平臺。蛋白質(zhì)設(shè)施副主任秦文明介紹，該設(shè)施依托九大技術(shù)系統(tǒng)，不斷優(yōu)化高通量自動化、數(shù)據(jù)庫、結(jié)構(gòu)與功能解析等研究體系，為“AI蛋白質(zhì)‘智造’平臺”的開放提供了堅實基礎(chǔ)。

2022年，蛋白質(zhì)設(shè)施與上?？萍即髮W(xué)共同構(gòu)建的“中國蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫”成為“國際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫”的全球第四個成員?！拔覀兊哪繕?biāo)是通過更開放的平臺，將技術(shù)和資源輻射至全國的科研團(tuán)隊與創(chuàng)新企業(yè)，形成協(xié)同創(chuàng)新的生態(tài)?！鼻匚拿髡f。

以康碼生物為代表的上海創(chuàng)新企業(yè)，也在推動AI蛋白質(zhì)設(shè)計和蛋白質(zhì)無細(xì)胞合成技術(shù)向產(chǎn)業(yè)一線發(fā)展，加速科技成果從實驗室走向市場。

“我們與蛋白質(zhì)設(shè)施合作開發(fā)的AI蛋白質(zhì)‘智造’平臺，通過算法、自動化與無細(xì)胞合成技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)了蛋白分子的高效設(shè)計和快速驗證。”梁治介紹，該平臺不僅大幅提高了研發(fā)效率，還讓中小團(tuán)隊和初創(chuàng)企業(yè)有機(jī)會平等獲取優(yōu)質(zhì)科技資源，“我們希望將AI蛋白質(zhì)設(shè)計從‘實驗室成果’轉(zhuǎn)變?yōu)椤?a href="http://www.quanfeilong.cn/news/zhikubaogao">行業(yè)工具’，真正服務(wù)于醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、材料等領(lǐng)域。未來，康碼也將在功能食品未來產(chǎn)業(yè)賽道持續(xù)發(fā)力?！?/p>

重構(gòu)協(xié)同鏈條

推動科研成果產(chǎn)業(yè)化

AI蛋白質(zhì)“智造”平臺的構(gòu)建，不僅是科技硬件的突破，更深刻改變了科研與產(chǎn)業(yè)的協(xié)作模式。

未來，將有更多企業(yè)、高校和科研院所通過開放平臺參與協(xié)同創(chuàng)新，實現(xiàn)“企業(yè)出題、高校答題”的模式。

“市科委基礎(chǔ)研究‘探索者計劃’為我們搭建了高效的對接橋梁，幫助企業(yè)根據(jù)市場實際需求，提煉關(guān)鍵科學(xué)問題，并推動與高校院所科研團(tuán)隊開展聯(lián)合攻關(guān)，相關(guān)研究成果可在我們的平臺進(jìn)行自動化合成與高通量驗證。”梁治表示，這種機(jī)制極大提高了從科學(xué)發(fā)現(xiàn)到產(chǎn)品落地的轉(zhuǎn)化效率，使創(chuàng)新需求和技術(shù)研發(fā)形成良性循環(huán)。該AI平臺不僅服務(wù)于自身的產(chǎn)品研發(fā)，后期還將考慮以項目合作等方式對外開放。

蛋白質(zhì)設(shè)施則注重提升平臺的技術(shù)服務(wù)能力。秦文明介紹，目前平臺正在推進(jìn)500平方米的空間改造，引入更多自動化和智能化設(shè)備，明年將向更多企業(yè)和團(tuán)隊開放?！拔覀兿Ｍ磥砥脚_不僅能服務(wù)科學(xué)研究，更能成為上海生物制造產(chǎn)業(yè)升級的技術(shù)基礎(chǔ)，與企業(yè)、園區(qū)深度合作，探索產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)同創(chuàng)新?！?/p>

政策的持續(xù)支持，也讓產(chǎn)學(xué)研用一體化創(chuàng)新生態(tài)日益成熟。蛋白質(zhì)設(shè)施服務(wù)用戶已超過600家，其中產(chǎn)業(yè)用戶100多家，累計支撐發(fā)表高水平論文數(shù)千篇，在助力我國蛋白質(zhì)領(lǐng)域前沿科研的同時，也為我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了支持，成為上海打造未來生物制造高地的重要引擎。平臺的持續(xù)開放，將連接科研創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用兩端，為合成生物、蛋白質(zhì)工程等新興產(chǎn)業(yè)注入持續(xù)活力。

“我們的目標(biāo)是讓AI蛋白質(zhì)‘智造’平臺成為所有創(chuàng)新者的‘基礎(chǔ)設(shè)施’，讓每一次分子突破都能轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用?！鼻匚拿髡f。

“上?？萍肌背銎?，轉(zhuǎn)載請注明來源

企業(yè)及專家觀點不代表官方立場

作者：藍(lán)悅

↓分享

↓點贊

↓在看

原標(biāo)題：《無細(xì)胞合成通量有望破萬！康碼聯(lián)手蛋白質(zhì)設(shè)施突破蛋白“智造”技術(shù)》

本文僅代表作者觀點，版權(quán)歸原創(chuàng)者所有，如需轉(zhuǎn)載請在文中注明來源及作者名字。

免責(zé)聲明：本文系轉(zhuǎn)載編輯文章，僅作分享之用。如分享內(nèi)容、圖片侵犯到您的版權(quán)或非授權(quán)發(fā)布，請及時與我們聯(lián)系進(jìn)行審核處理或刪除，您可以發(fā)送材料至郵箱：service@tojoy.com