“生物制造是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要賽道和新業(yè)態(tài),如果再把它與人工智能相結(jié)合,就會有更遠(yuǎn)大的未來?!?月16日,在生物經(jīng)濟(jì)50人(青島)論壇上,凱賽生物董事長劉修才發(fā)表題為《AI賦能合成生物學(xué)研究》的主旨演講,強(qiáng)調(diào)了人工智能在生物制造領(lǐng)域的重要性。
劉修才1994年從美國回國,專注于生物制造產(chǎn)業(yè),已經(jīng)有30年時間,當(dāng)前,他的公司已成為中國合成生物學(xué)行業(yè)的頭部企業(yè)。劉修才介紹,他此前曾帶領(lǐng)團(tuán)隊花費16年時間,用生物發(fā)酵的方法制備長鏈二元酸,并完全替代了此前的化學(xué)合成方法,成為生物制造取代化工原料的典型技術(shù)和商業(yè)案例。
像這樣的技術(shù),他的團(tuán)隊還有許多。然而,幾年前,劉修才的團(tuán)隊遇到一個技術(shù)瓶頸,用常規(guī)的方法無法突破,最近幾年,在人工智能技術(shù)的幫助下,“我們團(tuán)隊突然像開了掛,技術(shù)一下子突飛猛進(jìn),基本上逼近了理論值?!眲⑿薏耪f,下一步,他的團(tuán)隊打算開發(fā)人工智能高通量研發(fā)系統(tǒng),讓人工智能進(jìn)一步賦能生物產(chǎn)業(yè)。
劉修才介紹,人工智能技術(shù)在生物制造領(lǐng)域大有可為。例如,人工智能可以幫助生物制造產(chǎn)業(yè)構(gòu)建最優(yōu)路徑,通過海量數(shù)據(jù)閱讀與學(xué)習(xí)、逆向?qū)W習(xí)篩選、組合搭配、路徑構(gòu)建等方式,優(yōu)選出針對特定生物產(chǎn)品的最優(yōu)技術(shù)路線。
又如,人工智能可以幫助生物制造產(chǎn)業(yè)高效構(gòu)建細(xì)胞工廠,通過海量文獻(xiàn)閱讀和學(xué)習(xí)歸納,搭建合成生物學(xué)模型,并根據(jù)特定的底物與產(chǎn)物結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計最優(yōu)合成路徑并推薦適配底盤,再根據(jù)底盤細(xì)胞與代謝通路的特點,構(gòu)建細(xì)胞工廠。
劉修才說,在這方面,他的團(tuán)隊已經(jīng)有了一些成果。例如,他的團(tuán)隊成功利用人工智能輔助設(shè)計蛋白,“依賴人工智能提供的方案,我們設(shè)計出來的蛋白,活性提高了5倍,這個結(jié)果非常有說服力,所以我覺得人工智能非常有希望。”
但是,生物制造產(chǎn)業(yè)要想獲得AI的賦能,還需要一些前提條件。劉修才介紹,生物制造產(chǎn)業(yè)需要先構(gòu)建一個系統(tǒng),使它能夠高效系統(tǒng)地獲取并解讀小分子、大分子、代謝分子等所有的參數(shù)?!斑@套系統(tǒng)目前是生物學(xué)研究的重要障礙,但我從來沒有看到國家在計劃、規(guī)劃層面提到這件事。”劉修才說,“總體來說,要想發(fā)展系統(tǒng)的、人工智能與生物制造結(jié)合的產(chǎn)業(yè),需要集合生物學(xué)家、人工智能和系統(tǒng)工程的人才。”
他介紹,在這方面,他的團(tuán)隊也做了一些工作,并且已經(jīng)多次在工廠里應(yīng)用?!霸谶^去,工廠需要一個龐大的實驗室和很多儀器設(shè)備來檢測生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)?,F(xiàn)在,我們用一臺設(shè)備就可以把所有數(shù)據(jù)都關(guān)聯(lián)起來,這就給人工智能提供了非常好的前置工具,我們正在嘗試把它和人工智能結(jié)合起來。”
在演講的最后,劉修才也給青島市生物制造產(chǎn)業(yè)提了他的建議。他認(rèn)為,要想從生物制造領(lǐng)域的幾千家企業(yè)中突圍而出,必須要有一些“特殊的技能”,地方政府可以培養(yǎng)一個非常有特色的產(chǎn)品,投入一些資金,真正塑造一兩個在國際上有競爭力、有規(guī)模的平臺或產(chǎn)業(yè)。青島是沿海城市,海洋資源豐富,對海洋的研究也比較多,劉修才認(rèn)為,海洋里的多糖物質(zhì),“絕對值得研究,效率最高”。例如,從海藻中提取海藻多糖就是一個很好的方向,既能發(fā)揮青島海洋資源的優(yōu)勢,又有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場前景。