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AI “炼” 香,车间里的合成生物革命

推开常州峪兰生物科技有限公司的玻璃门,一股浓浓的奶甜香气扑面而来。

一楼的生产车间内,巨大的发酵罐与反应釜正安静运转,这里更像是一个变废为宝的“绿色实验室”。公司采用全球首创的酶法阿魏酸香兰素工艺,可年产百吨香兰素。这是一种被欧盟认证的天然级化合香料,可与天然香兰素比肩,如今已实现小批量供货欧洲。

在此过程中,AI“炼”香,让合成生物革命成为可能。

公司创始人王晟拥有上海交通大学生命科学院的本科学位和中国科学院理论物理所的博士学位,他专注于AI驱动的计算生物学,其早期工作为AlphaFold人工智能模型(2024年诺贝尔化学奖)系列奠定了重要的理论基础与技术框架。回国后,他领导开发的fastAF2算法明显提升了新酶发现与生物合成的效率。

天然香兰素提取自马达加斯加香草荚,但提取工序繁琐,产量极低,价格十分昂贵。传统化学合成工艺,一方面不符合现代绿色环保的要求,另一方面香料纯度低、品质低端,不被高端市场认可。

“香兰素应用于高端食品、日化等领域,每年全球市场需求达3万吨。”王晟介绍说,从阿魏酸到香兰素,传统方法可能要试十年八年,但峪兰生物团队研发的“峪云 ZCloud”AI大模型,三个月就给出了最优路线。

王晟介绍,AI大模型像 “超级侦探”,可以遍历人类历史上所有相关实验数据,筛选出3至5条工艺路线。“我们只需验证这几条,半年就定了工艺,这在以前想都不敢想。”这种“寻路”能力,正是AI赋能合成生物的核心突破。2024年底,全球首创的酶法阿魏酸香兰素工艺产业化项目落户长三角合成生物创新园。

车间里的发酵罐群在常温常压下正平稳运转,与传统化工合成的高温高压形成鲜明对比。“AI不仅设计路线,还全程‘掌舵’生产。”公司生产总监刘红勇介绍,罐身的传感器把温度、pH 值、溶氧度等数据实时传至 AI 系统,一旦出现异常,系统会自动调整参数甚至紧急停机。通过物理分离技术替代化学提纯,产品纯度达99.6%,完全符合FEMA GRAS的“公认安全”标准。

而整个工艺中,更最令人惊叹的则是 AI “挖酶” 的魔力。“自然界已知酶类超 7700 种,实际数量可能达数万种。” 王晟介绍,AI可以从海量蛋白序列中精准锁定高活性酶,再通过“改酶”技术优化其性能,使催化效率提升65倍。这种模式,让项目从研发到量产仅用 1.5 年,远低于行业平均5年的周期。

在常州,AI与合成生物的碰撞,不仅改写了香料制造的产业规则,更书写出“绿色智造”的新可能。

来源常观
记者姜小莉
编辑屠颖
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