9月24日，2024年中國國際工業博覽會（以下簡稱“工博會”）在國家會展中心（上海）如約而至。展會期間，AI蛋白質設計領域的標桿企業分子之心與全球生物制造產業的創新者與開拓者凱賽生物攜手，共同展示了AI變革傳統生物產業模式、助力生物經濟發展智能化升級的全新圖景。

作為一項擁有二十余年悠久歷史的國家級、綜合性、國際化工業盛會，本次工博會以“工業聚能 新質領航”為主題，吸引了全球28個國家和地區2600家參展商齊聚于此，展示包括新材料、智慧能源、工業自動化、機器人等在內九大領域新質生產力賦能工業發展的新技術、新成果。

在生物制造展區，AI賦能生物制造的最新成果亮相，為全場亮點之一。分子之心的AI生物基礎設施—AI蛋白質優化設計平臺MoleculeOS和AI蛋白質基礎大模型NewOrigin，以及與凱賽生物共同打造的產業應用案例，成為AI與生物制造產業融匯、共同構建新質生產力的最佳例證。

AI已成生物經濟發展革命性引擎

行業預測，2027年生物經濟行業市場規模有望超過30萬億元，但傳統研發、生產方式背后的高成本、低成功率長期制約該領域發展。典型的如藥物領域著名的“雙十定律”，研發一款新藥的研發到上市，平均研發周期大于十年，成本超過十億美元，且充滿不確定性。生物制造領域同樣面臨時間周期長、成本高的痛點，且選品風險高。AI技術有望為生物經濟領域帶來革命性的變化。

以AI蛋白質設計技術為例。生物產業中對于功能性蛋白質需求巨大，通過對蛋白質復雜結構的解讀、重新構建、合成，可以制造出全新的產品，也可以優化研發和生產流程，顯著提高研發速度和效率。但傳統方法主要通過濕實驗篩選、從自然界“發現”具備理想功能的蛋白質，成功率低。AI則可以從頭“發明”蛋白質來滿足應用需求。目前，分子之心已經自研十余項全球領先的AI蛋白質設計技術，可基于小樣本、零樣本進行精準的蛋白質優化和設計，減少產業對高通量篩選的依賴，通過“AI計算+少量濕實驗”的方式精準生成抗體、酶、多肽、小蛋白等各種具備特定功能的蛋白質。

2024工博會上，分子之心帶來兩大生物經濟領域的AI基礎設施——AI蛋白質基礎大模型NewOrigin、AI蛋白質優化設計平臺MoleculeOS。

NewOrigin大模型是分子之心自研的面向生物經濟時代的基礎設施級底層大模型，也是全球首個集成序列、結構、功能和進化的多模態AI蛋白基礎大模型。它擁有百億級參數，學習了海量高度專業、復雜的多模態數據，可針對產業應用需求，在幾小時內、甚至是分鐘級“定制”具有特定功能的各類蛋白質，成功率高、普適性強、使用門檻低，為生物經濟領域智能化升級帶來革命性的工具。

MoleculeOS則是分子之心打造的面向AI時代的生物制造操作系統，也是全球首個功能完整的AI蛋白優化與設計平臺。它融合NewOrigin大模型等分子之心自研的十余項全球領先算法，結合分子動力學、量子化學等科學計算方法，一站式解決酶、抗體、多肽、小蛋白等各類蛋白質的研究、設計難題，用生成而非發現的方法，助力產業和用戶快速設計出具有特定功能的蛋白質產品。

AI新質生產力引發生物制造全產業鏈升級

隨著AI在產業中的落地，傳統方法無法解決的產業難題有了全新的解決方案。

如在與頭部醫藥公司聯合優化其核心原料用酶的項目中，分子之心使用生成式AI技術，解決了一個功能極其復雜、分子量極大的酶設計難題。由于該酶達到表達系統極限，需要減少分子量使其“變小”，但濕實驗方法無法解決，全球范圍內的公開報道中均無類似成功案例。分子之心基于AI方法從頭設計了一個自然界不存在的全新的酶，在保留功能活性的同時將分子量減少了60%，另辟蹊徑突破多目標優化難題。

工博會上，分子之心與凱賽生物亮出AI蛋白質設計技術落地產業的成果。借助AI蛋白質設計技術，雙方聯合優化某個涉及行業瓶頸的關鍵蛋白。不到半年時間，AI設計的酶蛋白結構使菌種產率相對野生菌提高了5倍。

2023年，分子之心獲得凱賽生物的戰略投資，雙方隨即面向生物制造產業中的真實需求，融合雙方優勢AI和生物技術，聯合推進AI技術在生物制造全流程的應用探索。

作為國內合成生物領域的龍頭，凱賽生物在生物制造理論技術、產業化實踐和應用研發等多個領域的探索和創新一直處于行業前沿，當前正在構建創新的AI+BT研究平臺，并推進數字化工廠升級，實現更高效、更智能的生物化工生產。分子之心的AI技術能力一方面可根據制造需求反向設計或創造全新的蛋白質，助力凱賽的產率、效率提升，另一方面，可通過融合型技術創新和跨學科合作，助力凱賽構建更加高效的細胞工廠，調節代謝通路，縮短反應步驟，甚至開發傳統方法無法實現的高附加值產品。以往需要花費數十年的漫長產品開發過程，未來將在AI的助力下獲得時間的大幅縮減和品質的顛覆性提升。

而對于生物經濟領域，在凱賽生物、分子之心等開拓者的帶動下，AI與生物融合發展的大幕已經拉開，新的生物“智”造的時代正在到來。