叶邦策

生物反应器工程全国重点实验室主任

华东理工大学生物工程学院原院长

教育部“长江学者”特聘教授，教育部新世纪优秀人才支持计划学者，上海市教委曙光学者，上海市科委优秀学科带头人。主要研究方向：合成生物学与生物制造，肠道微生物代谢产物鉴定及其宿主生物效应研究，智能生物系统设计与生物传感。

问：当前全国各地已有多处生物制造创新载体，为什么选择在重庆布局大型公共中试平台？

叶邦策：站在国家战略和区域发展两个角度来看，建这个平台是非常有必要的。先说大环境，生物制造是 “十五五” 规划划定的未来产业，也是发展新质生产力的核心赛道，现在全球各个国家都在抓紧布局，预估到 2030 年，全球相关产业规模能突破 30 万亿美元，行业发展窗口期已经来了。国家连续好几年在政府工作报告、各类产业规划里，都提了要攻坚生物制造相关核心技术，还专门出台政策，明确支持重庆落地生物制造大型中试平台，咱们这个项目也被放进了国家重点项目清单里。

再看国内布局，目前国家级生物制造创新中心主要集中在天津、上海、深圳，整个西南地区一直缺一个层级高、配套完善的综合性公共中试载体。重庆本身是西部大开发重要战略支点、内陆开放综合枢纽，非常需要这样一个平台，打通 “基础研究 — 中试熟化 — 产业化应用” 这条完整创新链条。对内可以带动璧山发展，培育本地生物制造产业集群；对外能辐射整个中西部，同时还能探索分布式生物制造模式，为国家生物产业安全提供支撑。

二、重庆生物制造中试平台有哪些创新、优势和特色？

问：重庆生物制造产业中试平台的设计理念是什么？有哪些的优势和特色？

叶邦策：我们搭建这个平台，核心思路就是做成数字化、自动化、智能化三合一的新一代智能中试载体。传统的中试基地有几个绕不开的短板：第一，全程特别依赖人工操作和工程师个人经验，调发酵参数基本靠反复试错，pH、溶氧、补料这些指标都得人工取样送去线下检测，一套完整的工艺优化下来，往往要耗上好几个月；第二，小试、中试、量产的工艺没法通用，换一套设备、换一种菌株，整套工艺很难直接适配，放大生产的时候经常出现产量大幅下降、细胞代谢紊乱的问题，企业试错成本特别高；第三，各类实验数据分散存放，没法整合沉淀，做完试验的数据很难复用，也没有标准化的工艺模板，系统自动化智能化程度低，本身更不具备自主迭代升级的能力。我们这个平台直接从底层重新设计了整套中试研发模式，主要搭建了四大技术体系，还有四项核心关键技术。

先说四大技术体系：

一是生物过程在线智能感知，我们搭建了软硬件一体的传感系统，整合拉曼光谱、尾气质谱、生化分析仪、高效液相色谱多种检测设备，能够自动在线取样、实时分析，还能同步反馈调控。不用人工来回取样、送检，24 小时不间断监测细胞代谢状态，以及底物、产物的浓度变化，发酵罐内部的真实反应情况我们全程都能掌握。

二是大数据融合智能分析与解析，通过多源异构数据融合算法，保证所有采集到的数据标准统一、真实可靠；搭建生物过程知识图谱，把机理模型和数据驱动模型结合起来建模，系统能自主分析发酵全过程，还能提前预判工艺变化趋势。

三是AI 大模型与智能控制，平台专门配套了适配生物制造的行业大模型，软硬件协同工作，实时采集工艺里 pH、溶氧、温度、代谢水平等各类数据，自动调节通气量、补料速度、温度等关键参数，实现发酵工艺全自动闭环调控。同时打通 “设计 - 构建 - 实验 - 生产” 完整链路。

四是柔性工艺与策略迁移，我们建了标准化的柔性工艺模板库，解决行业里跨规模、跨菌株工艺难以复用的痛点，不管是更换菌株、调整培养体系，还是切换不同体积的反应器，整套工艺都能快速适配、迁移使用。

再讲四大关键技术，依托上面这套完整技术体系，我们重点围绕 “工艺优化、中试验证、数据集成、智能制造” 四个方向发力，持续完善平台的中试服务能力。平台全部建成之后，能实现全流程自动化 AI 合成生物、生物制造研发。AI 可以自主完成蛋白序列设计、菌株构建、高通量筛选、测序验证全流程操作，每一轮实验产生的数据都会自动回流，持续更新迭代 AI 模型，系统还会自动给出下一轮实验优化方案，一直迭代到稳定量产。真正把过去靠经验摸索的研发模式，升级成数据、模型双重驱动的新模式，能明显提升合成生物学产品的研发效率，也能大幅提高产业化落地的成功率。

三、平台硬件与技术支撑体系是如何搭建的？能服务哪些产业？

问：平台目前建设规模多大，背后有哪些科研、产业资源支撑，主要面向哪些行业企业开放？

叶邦策：平台总投资约6.25亿元（一、二期），建筑面积达3.9万平方米，具备从克级到吨级的规模化放大验证能力。其中一期建筑面积约1.3万平方米，重点打造全球领先的全自动智能化实验室，配备1.5L到500L发酵罐及配套分离纯化、分析检测设备共计1335台/套。；二期将建设8个3吨至30吨大型发酵模块、16个柔性分离纯化模块，并引入国际商业管理标准。

资源层面我们搭建三层支撑体系：一是院士专家领衔的专家委员会，作为顶层智库把控技术路线；二是华东理工生物反应器工程全国重点实验室西南分室，落地国家级核心技术；三是华理 - 璧山生物制造创新研究院，持续开展前沿攻关与人才培养。同时联合多家产业龙头共建运营。服务赛道覆盖微生物合成、天然产物、功能蛋白、珍稀植物细胞培养、生物材料、绿色食品发酵、美妆、医药大健康等，面向科研院所、各类生物企业开放全流程中试放大服务。

四、平台分三期建设，各阶段核心目标是什么？二期有哪些新增产能？

问：平台规划了三步走发展路线，每个阶段重点打造什么能力？二期扩建将新增哪些产线？

叶邦策：三期规划是循序渐进的，逐步完善全链条产业生态。2025-2027 年是一期建成和应用：在一期平台落地了智能发酵工艺，搭建高通量菌株筛选体系，实现无人值守 AI 检测分析与发酵过程联动；2028-2030 年二期：新增 26000㎡两大联合车间，8 个发酵模块、16 套分离纯化模块，覆盖 3 吨、5 吨、10 吨、20 吨、30 吨全规格发酵产线，适配脂溶性、水溶性小分子、大分子各类产品，完善数字孪生工艺放大服务；2031-2035 年三期：打通端到端全链条 AI 生物制造，完成上下游产业集聚，建成完整产业生态。

五、平台在数据、菌种知识产权保护上有哪些配套管理机制？

问：企业最关心菌种、实验数据保密，平台有哪些管控措施保障合作方核心资产？

叶邦策：我们建立了一整套全流程安全管控体系，兼顾开放共享与产权保护。第一是全域监控可追溯：车间、菌种库、危化区全覆盖高清监控，录像加密长期存储；人员佩戴智能胸牌，电子围栏分区管控，全程记录人员活动轨迹。第二是分级数据权限：所有实验数据加密存储，分角色授权查阅，数据下载、修改、留存全部留痕，限制外部设备拷贝、外网传输，防止数据泄露。第三是菌种专项保护：外来合作菌种与平台自有菌种分区隔离存放，菌种信息加密存储；明确菌种所有权、衍生成果归属，平台不会私自使用、测序合作菌种，配套完善保密追责制度。

六、平台长期发展愿景是什么？将为重庆、西南生物产业带来怎样价值？

问：您如何看待这座中试平台长期产业价值？未来将如何赋能区域产业发展？

叶邦策：我们打造这个平台，不做脱离产业的空中楼阁，定位是实实在在的产业加速器。依托重庆独特的政策、区位优势，平台会持续打通基础研究到产业化的创新断点，补齐西南生物制造智能化中试短板。一方面帮助本地企业降低中试研发成本、缩短产品落地周期，培育区域生物制造产业集群；另一方面依托完整智能技术体系，形成可复制、自主可控的生物制造解决方案，为全国生物经济、新质生产力发展提供重庆实践样本，助力重庆打造西部生物制造产业高地。                    

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