想象一下，科学家在电脑前“敲几行代码”后，一款全新的蛋白分子便能从云端设计走向现实应用……这并不是科幻场景，在上海，已然成为AI for science的又一生动场景。近日，由康码（上海）生物科技有限公司联手国家蛋白质科学研究（上海）设施成功打造AI蛋白质无细胞“智造”平台，有望实现每天10000种蛋白质的“智造”通量，为全球蛋白质“智造”领域注入强劲的“中国动能”。
2023年，上海发布《加快合成生物创新策源 打造高端生物制造产业集群行动方案》，明确提出要提升基础设施能级，强化国家蛋白质设施等大科学装置的功能，鼓励科研机构与创新型企业充分使用重大科技基础设施网络，促进产学研协同创新。
01.AI设计加速让功能蛋白研发“少等几年”
2024年，诺贝尔化学奖首次授予“AI蛋白质设计”领域，标志着AI赋能生物制造的时代浪潮正奔涌而来。然而，实验室里的惊世突破，在产业端却仍显沉寂——真正走向大规模生产、融入日常生活的产品寥寥无几。
这股重塑分子世界的力量，何时才能飞出“象牙塔”，真正“飞入寻常百姓家”？
如今，答案在上海已经出现。
康码生物依托自主研发的D2P（DNA to Protein，DNA到蛋白质）无细胞蛋白质合成体系和D2PLab蛋白质智能AI算法，率先实现AI设计甜蛋白产品的量产应用，为人类“甜蜜的烦恼”交出了一份中国答卷。
“在D2P无细胞蛋白质合成体系的基础上，我们在2018年就开始投入AI蛋白质设计D2PLab软件的研发。现在，AI蛋白质设计系统与基于D2P无细胞合成技术的智能装备系统整合后，已成为覆盖蛋白质设计、合成、筛选和优化全流程的自动化AI蛋白质智造平台。”康码生物AI研发副总裁梁治介绍。
通过AI蛋白质“智造”平台，一天内就有望合成、检测10000种不同蛋白分子，把过去数月的研发周期压缩至一两周之内。“该甜蛋白激活味蕾T1R2/T1R3复合物，甜度达到蔗糖的24万倍，具有0热量、不升血糖、耐高温高压等特性，广泛适配饮料、食品、口腔护理等多种应用场景。”以该款甜蛋白为原料，康码生物打造了全球首款由AI设计甜蛋白漱口水产品并实现量产，梁治表示，这一技术路径绕开了传统细胞发酵培养的复杂环节，让蛋白的制造成本和效率实现质的飞跃。
以国家蛋白质科学研究（上海）设施为核心，上海集聚起跨学科、跨领域的创新平台。蛋白质设施副主任秦文明介绍，蛋白质设施依托九大技术系统，持续优化高通量自动化、数据库、结构与功能解析等研究体系，为“AI蛋白质‘智造’平台”的开放提供了坚实基础。
2022年，蛋白质设施与上海科技大学共同打造的“中国蛋白质结构数据库”成为“国际蛋白质结构数据库”全球第四个成员，“我们的目标是用更开放的平台，把技术和资源辐射给全国的科研团队、创新企业，形成协同创新的生态。”秦文明说。
以康码生物为代表的上海创新企业，也在推动AI蛋白质设计和蛋白质无细胞合成技术走向产业一线，加快科技成果从“书架”到“货架”。
“我们和蛋白质设施一起开发的AI蛋白质‘智造’平台，通过算法、自动化与无细胞合成技术结合，实现蛋白分子的高效设计和快速验证。”梁治介绍，该平台不仅大幅提升了研发效率，也让中小团队、初创企业有机会平等获取优质科技资源，“我们希望把AI蛋白质设计从‘实验室成果’变成‘行业工具’，真正服务于医药、食品、农业、材料等领域。今后，康码也将在功能食品未来产业赛道持续发力。”
02.协同链条重组让科研成果“跑进产业”
该AI蛋白质“智造”平台的打造，不只是科技硬件的突破，更深刻地改变了科研与产业的协作模式。
未来，越来越多企业、高校和科研院所会通过开放平台参与协同创新，把“企业出题、高校答题”变成现实。
“市科委基础研究‘探索者计划’为我们搭建了一个高效的对接桥梁，帮助企业根据市场实际需要，凝练关键科学问题，并推动与高校院所科研团队开展联合攻关，相关的研究成果可在我们的平台开展自动化合成与高通量验证。”梁治表示，这样的机制极大提升了从科学发现到产品落地的转化效率，让创新需求和技术研发形成良性闭环。该AI平台不仅服务自身的产品研发，后期还将考虑以项目合作等方式对外开放。
蛋白质设施则强调平台的技术服务能级提升。秦文明介绍，目前平台正推进500平方米的空间改造，引入更多自动化和智能化设备，明年将向更多企业和团队开放。“我们希望未来平台不只是服务科学研究，更能成为上海生物制造产业升级的技术底座，与企业、园区深度合作，探索产业链各环节的协同创新。”
政策的持续推动，也让产学研用一体化创新生态愈发成熟。蛋白质设施服务用户已超过600家、产业用户100多家，累计支撑发表高水平论文数千篇，在助力我国蛋白质领域前沿科研的同时，支撑了我国生物医药产业的发展，成为上海打造未来生物制造高地的重要引擎。平台的持续开放，将链接科研创新与产业应用两端，为合成生物、蛋白质工程等新兴产业注入持续活力。
“我们的目标是让AI蛋白质‘智造’平台成为所有创新者的‘基础设施’，让每一次分子的突破都能转化为现实应用。”秦文明说。