2019年11月13日《自然-通讯》报道,美国伊利诺伊大学化学和生物分子工程学赵惠民团队开发了一个名为伊利诺伊先进生物制造生物铸造厂(Illinois Biological Foundry for Advanced Biomanufacturing,BioAutomata)的全自动机器人平台,结合人工智能实现了生物制造过程的全自动化。这个平台完全由人工智能设计、构建、测试和学习复杂的番茄红素合成生化途径,最终成功实现了高效生产。
以往的生物研究工作已经产生了各种各样的产品,如化学品、燃料、工程细胞和蛋白质等,但这些研究并不是以完全自动化的方式进行的。要实现真正的自动化,一个由人工智能驱动、能够从数千次实验中进行自主选择的系统是必需的。过去的自动化研究主要集中在设计、构建、测试和学习中的一个,研究人员仍然需要进行数据分析,并为下一次实验做计划。
BioAutomata跳出了“设计-构建-测试-学习”循环,把人类完全排除在这个过程之外。BioAutomata完成了两轮番茄红素生成途径的全自动构建和优化,包括番茄红素生成途径的设计和构建、DNA编码途径转入宿主细胞、细胞生长、番茄红素生成的提取和测量。BioAutomata能够将构建的可能产生番茄红素的途径从1万个减少到大约100个,并在几周内创造出最佳数量的高产番茄红素的细胞,大大减少了时间和成本。
研究者认为,全自动生物制品制造将引领未来智能制造领域的一场革命,就像自动化给汽车工业带来的革命一样。
吴晓燕 编译自https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191113105714.htm
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-13189-z
原文标题:Towards a fully automated algorithm driven platform for biosystems design