衍进科技:加快合成生物产业的颠覆式创新
发布时间: 2025-09-19 17:22:01
从AlphaFold2算法准确预测蛋白质结构,到自动化材料研发平台“机器化学家”快速筛选出高性能催化剂,近年来,人工智能已在多个关键学科领域实现突破。“用AI来帮助科学家拓展思维边界,可以大大提升对于科研的执行速度和成功率,进而产生对于科研范式的革命。”杭州衍进科技有限公司(以下简称“衍进科技”)创始人晁然表示。
晁然带领的衍进科技是一家深度融合合成生物学与人工智能的科创企业。其自主研发的智能柔性化生物铸造系统“达尔文”,能利用合成生物学、机器人以及机器学习技术加快生物科技产业研发进程,为日化、饲料、食品等行业开发高附加值生物合成产品。
晁然(中)与研发团队成员
01 科技之眼 柔性又智能的“达尔文”系统 据了解,作为一套由人工智能驱动的自动化平台,“达尔文”系统目前已经实现了全自动高通量DNA组装、工业菌种筛选等研发流程。研究人员只需利用生物CAD(Computer-Aided Design,即计算机辅助设计)平台将自己的工程改造思路表达出来,系统就可自主完成后续实验。 “通量高、速度快、误差小是‘达尔文’的核心优势。”晁然介绍,这一方面得益于该系统采用的柔性化设计。“我们发现,在生物制造领域,把实验室的流程串起来,需要一条接近智慧工厂的流水线。但当我们进一步分析工作流程时又发现,它的步骤其实比很多制造业还要复杂,同时它操作的方式方法又比较多变,存在很多不确定性,比如某一步的实验是否成功,产生不同的结果后下一步要走向哪里。”他表示,这就要求生产线具备足够的柔性。“‘达尔文’拥有的柔性特性,可以支持它更好地适应合成生物学冗长、复杂且多变的研发流程,同时能通过对流程模块的封装,完成每一个实验操作步骤的标准化,使得生物系统的构建与数据产出具有足够的确定性。” 在此基础上,“达尔文”所接入的AI算法,则帮助其实现生物系统“设计—构建—测试—学习”的闭环迭代。“让AI算法设计新的酶与菌株,引导机器人去执行一系列实验,不仅可以替代科研人员的体力劳动,更重要的是,借助高通量平台‘造物致知’的精准构建能力以及产生的高质量数据,可以更好地去训练AI模型,使算法大量地应用到生物开发过程中,从而实现生物研发范式的颠覆式创新,大幅度提高研发效率和成功率。”晁然表示。 目前,凭借“达尔文”系统,衍进科技已与包括世界500强企业、相关行业龙头企业在内的多家客户达成合作,业务覆盖日化、饲料、食品等多个领域。其中,耗时5个月开发的原创性农业育种基因序列,突破了国外技术壁垒,使作物的性能指标超越国外专利最优水平1—2倍;历经40多轮基因编辑重构的抗氧化酵母活性成分,为国货高端化妆品品牌赋能,联合开发的面霜与精华产品获得用户广泛认可。
衍进科技的研发实验室
02 创新之翼 用创新推动跨学科融合 晁然在介绍衍进科技自主研发的“达尔文”系统时透露,该系统实则为第二代,第一代诞生于他在海外读博期间。 从浙江大学竺可桢学院毕业后,晁然前往加拿大英属哥伦比亚大学学习,而后在美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校攻读化学与分子生物工程专业博士学位。博士期间,晁然一直从事高通量合成生物学的方法研究,并主导了行业内最早的全自动生命铸造系统样机iBioFab。“经历了当时传统生物技术的实验方式,让我深刻意识到唯有深度自动化、算法化才能突破生物研发的效率瓶颈。”这段经历,成为他回国创业的直接动力。 在晁然看来,合成生物学与生物制造均是前沿行业,现阶段国内外科研技术的发展差距并不明显,差异主要在理念上。“国外更注重新思路与标准化,国内更注重落地”,他表示,这也体现在美国在生物技术、分子生物学研究领域相对领先,但在工程领域,硬件开发、机械工程这些涉及自动化设备的方面,国内优势更明显。 2019年,晁然回到杭州,在萧山科技城成立了衍进科技。他表示,之所以选择杭州一方面是因为这里良好的创业环境,另一方面,市区两级政府接连出台支持合成生物产业发展的针对性政策,为企业推进科技创新提供了强大支持。“衍进科技就是为科技创新而创办的,我们的员工中有80%都是研发人员。2024年,我们还建立了省级博士后工作站,推动人才培养与技术攻关协同发展。” 以推动合成生物学和人工智能深度融合为发展目标,过去几年,衍进科技专注于开发“达尔文”系统,使其在研发环节展现出强大的智能优势。晁然表示,接下来,公司将加速推进技术产业化落地,通过与垂直领域龙头企业的合作,完成更多“人工智能+合成生物学+应用场景”的应用创新。“我们计划在1—2年内打造多个在不同行业具有影响力的标杆项目。目前,我们已经具备平行启动20个项目的能力。”而放眼更长远的未来,他说,希望进一步完善平台技术,将AI赋能合成生物学的场景打造得更完整、更深入,真正实现研究范式的颠覆。 03 改革之问 问 党的二十届三中全会将“强化企业科技创新主体地位”列为“深化科技体制改革”的重要内容。如何理解民营企业在科技创新中的作用? 答 民营企业是我们国家创新发展中的重要力量,而中小型科技企业作为经济体系中最活跃、最具潜力的创新主体,更是发挥着巨大作用。一方面,中小型科技企业具备更高的敏捷性,可以有效协同跨学科的研发力量,能更快地适应变幻莫测的技术环境。同时,中小型企业通常专注于特定的技术领域进行深入的研究和开发,在探索新技术和新产品时往往拥有更丰富的创新思路和多样化的解决方案。另一方面,中小型科技企业在商业化过程中更注重资源的高效利用和成本控制,这种精益求精的做法也更有利于将创新成果转化为实际市场产品。