百图生科×天津药研院,要造一个可预测的“菌株大脑”,给工业菌株装上一个“虚拟细胞”

[SynBioCon]获悉,近日,百图生科与天津药物研究院正式启动面向工业菌株研发场景的虚拟细胞干湿闭环合作项目。
该项目将依托生命科学基础大模型、虚拟细胞建模与干湿闭环验证体系,围绕工业菌株建模、靶点筛选、代谢网络预测与实验验证等关键环节,构建可预测、可设计、可验证、可迭代的工业菌株AI研发体系。

工业菌株:合成生物制造的底层资产
作为连接合成生物学与生物医药制造的核心底层载体,工业菌株广泛支撑多类重要分子的规模化生产,其性能直接影响目标产物的表达效率、工艺稳定性和规模化制造潜力。
“十四五”期间,我国生物制造产业总规模达1.1万亿元,其中生物制药细分领域年产值超4000亿元。然而,传统工业菌株研发高度依赖经验筛选和多轮试错,在面对复杂代谢网络、大规模工艺放大时,常常面临研发周期长、实验成本高、机理难解析等挑战。
更关键的是,行业长期缺少标准化、可复用的高质量AI-Ready数据集,数据短板进一步限制了菌株AI大模型的构建与应用,严重制约合成生物产业规模化落地。
工业菌株,这个连接实验室与生产线的“关键节点”,正在成为AI重塑生物制造的下一个战场。
虚拟细胞:从“试错”到“设计”的范式革命
随着虚拟细胞和高通量实验技术的迭代升级,借助AI大模型对基因、蛋白、代谢通路和细胞状态进行系统建模,在真实实验前预测扰动响应并指导设计优化,正在成为推动生物医药制造体系升级的重要方向。
随着虚拟细胞和高通量实验技术的迭代升级,借助AI大模型对基因、蛋白、代谢通路和细胞状态进行系统建模,在真实实验前预测扰动响应并指导设计优化,正在成为推动生物医药制造体系升级的重要方向。
2025年,百图生科在全球首届虚拟细胞挑战赛(Virtual Cell Challenge) 中,凭借自主研发的模型xTrimoSCPerturb,从来自全球114个国家、1200余支参赛队伍中脱颖而出,斩获综合排名全球第一名。
挑战赛要求参赛团队基于单细胞转录组数据,预测细胞在扰动条件下的表达变化。百图生科的方案被官方评价为 “超越纯深度模型的架构性突破” 。
在全球范围内,围绕菌株模型、虚拟细胞和AI驱动合成生物学的技术布局持续提速,相关领域已成为国际科技竞争的新高地。
“菌株大模型”:从单一模态到系统级理解
本次合作将以建设国际领先的工业菌株AI研发体系为目标,聚焦工业菌株大模型训练及干湿闭环验证等方向。
项目团队将基于百图生科xTrimo生命科学基础大模型,首次尝试面向整个菌株生命系统进行统一建模,构建“菌株大模型”。
不同于传统聚焦蛋白或DNA等单一生物模态的AI模型,“菌株大模型”将融合DNA、RNA、蛋白、菌株功能、细胞状态及环境等多维生物信息,引入功能嵌入和上下文感知机制,使模型不仅能够“读写”生物序列,更能够理解基因在细胞系统中的生物学意义,构建具备系统推理能力的虚拟细胞智能体。
项目还将创新融合生成式AI与生物学机理模型,将大模型的生成与搜索能力与代谢流分析(FBA)等机理模型相结合,进一步提升模型的可解释性与工程可用性。
干湿闭环:从单点优化到系统级设计
项目将重点突破复杂生物系统跨尺度建模、多模态生命科学数据融合,以及高质量扰动-响应数据构建等关键难题,依托天津药物研究院的高通量实验平台,持续扩展高质量数据规模。
在合作机制上:
● 百图生科:依托自研生命科学基础大模型xTrimo与BioMap OS干湿闭环发现系统,提供干实验、模型开发及平台建设能力;
● 天津药物研究院:负责湿实验操作与高质量数据生产。
双方将共同推进数据标准对齐、实验流程规范和数据质控体系建设,使实验数据能够持续反哺模型训练,形成真正可运行、可验证、可迭代的工业菌株AI研发闭环。
围绕代谢网络构建这一核心突破方向,团队将重点探索基因扰动后代谢通路变化的系统级预测,推动工业菌株研发从单点优化迈向系统级设计,为合成生物产业规模化落地提供底层技术支撑。
8月16-18日在浙江·宁波举办的SynBioCon 2026#第5届合成生物绿色生物制造大会 主题论坛 「AI+生物制造论坛」上百图生科农业与和合成生物学行业负责人 罗朝晖、森瑞斯生物科技(深圳)有限公司联合创始人兼CTO 罗小舟、西安卓虹超源生物科技有限公司研发负责人 陆瑶 等等一众合成生物领域代表性企业和专家将围绕 “AI时代浪潮下,生物制造产业的趋势和落地探讨” 话题来实战分享。
“十五五” 开局新程,生物制造作为国家重点培育未来产业,迎来发展关键期。2026(第5届)合成生物与绿色生物制造大会(简称SynBioCon 2026)定于8月16-18日在浙江·宁波举办,由DT新材料主办,酶赛生物共同协办。
大会致力于搭建产业上下游交流合作平台、助推创新成果转化和探索行业趋势进展,设置 “5大主题论坛+1场科技论坛+4大同期活动”。活动将汇聚创新企业、知名专家和高校科创团队、中试平台、资本、政府园区等多方力量,围绕“绿色化工和新材料、AI+生物制造、海洋生物制造与创新农业、未来食品和营养健康”等领域热点话题和方向。诚邀产业链从业者参会,共探生物制造新增量!
主办单位
宁波德泰中研信息科技有限公司(DT新材料)
协办单位
宁波酶赛生物工程有限公司
支持单位
中国科学院大连化学物理研究所
生物反应器工程全国重点实验室
低碳合成工程生物学(全国)重点实验室
上海市未来产业生物制造专委会
大会顾问
张先恩,深圳理工大学合成生物学院院长
陈国强,清华大学教授、合成与系统生物学中心主任
叶邦策,华东理工大学教授,生物反应器工程全国重点实验室主任
袁其朋,北京化工大学教授
李福利,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员、组长
吴法柏,宁波东方理工大学生物医学工程学院副教授
金明杰,南京理工大学教授、溿米生物创始人
周雍进,中国科学院大连化学物理研究所合成微生物学研究组组长,长聘研究员
韩双艳,华南理工大学教授,教育部合成生物学与药物制备国际合作联合实验室副主任
(无先后顺序, 更多嘉宾确认中)
特别鸣谢
宁波酶赛生物工程有限公司
美安康质量检测技术(上海)有限公司
睿德莱(深圳)医疗健康管理有限公司
布鲁克(北京)科技有限公司
信安诺医药科技(上海)有限公司
沃特世科技(上海)有限公司
上海佰三思生物科技有限公司
成都瀚巢生物技术研究有限公司
宁波水艺膜科技发展有限公司
普利曼(浙江)膜科技有限公司
(欢迎更多单位参与合作)










01创新成果展示&对接08.17-18
为发掘生物制造创新成果,搭建高效产学研交流平台。展区设置「科技创新成果展示对接区」,将持续收集并展示优质科技成果和项目,现场高效对接,以加速商业产业化,欢迎大家参与报名!部分成果公布如下:

02高层战略座谈会08.16
为加速 AI 浪潮下生物制造产业化破局,SynBioCon 2026 大会将继续同期举办 "生物制造产业高层座谈会(第四期)",定向邀约 20+位代表性企业高层。
闭门研讨中试攻坚、AI 赋能、工程化人才等核心议题,配套特邀行业趋势报告与欢迎晚宴,碰撞真知灼见、共商破局路径。仅剩最后3 个申报席位,欢迎合成生物产品类企业高层报名参加,共建产业生态圈!





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