大数据-模型混合驱动下生物过程优化与放大的新机遇与挑战

• 作者: 王冠 田锡炜 夏建业 储炬 张嗣良 庄英萍
• 来源期刊: 生物工程学报
• 关键词: 新型传感器 动态调控 智能生物制造 理性放大 代谢模型
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 过程控制及设备|Process Control and Instrument
• 页码范围: 1004-1016
• 页数: 13页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13345/j.cjb.200634

摘要

当前,生物制造技术和产业是世界关注的热点.然而,生物过程优化与放大过程中普遍面临以下几个难题,包括:过程检测手段缺乏,难以满足关键指标参数的监控;细胞代谢认知匮乏,无法理性实现过程最优化调控;反应器环境差异大,导致逐级放大效率低下.文中针对以上亟待解决的关键问题,通过案例分析介绍发酵过程实时检测-动态调控-理性放大全链条关键技术创新.在未来,生物过程设计将以集成细胞生理学(时空多尺度细胞代谢模型)和流体动力学(CFD模型)的全生命周期模型为指导,推进计算机辅助设计与开发,加速生物过程实现大规模智能化生产,开启绿色生物制造新时代.