人工智能将为生物产业带来哪些变化?中国科学院微生物研究所的吴边团队率先在这一领域取得了突破。通过智能计算技术,它创造了自然界中不存在的一种生物催化反应,并且在世界范围内,它首次通过计算指导完成了工业级菌株的构建。该结果于22日在线发表在国际知名的《自然·化学生物学》杂志上。 “蛋白质的结构和折叠方法的数据量非常大。以前,只能在实验室中进行筛选。现在,人工智能计算技术可以快速处理大量数据。文章的通讯作者,中国科学院微生物研究所研究员吴边说。 2017年,《美国化学》将新蛋白质结构的人工智能设计列为年度八项科学突破中的第一项。如果将工业菌株与汽车进行比较,则酶蛋白是其核心引擎。在研究人员重新设计了天冬氨酸酶分子之后,他们成功获得了一系列具有绝对位置选择性和立体选择性的人工β-氨基酸合酶。随后,研究小组将非天然酶整合到大肠杆菌中,以构建能够有效合成β-氨基酸的工程菌株。 “β-内酰胺抗生素,紫杉醇(抗癌药),西他列汀(糖尿病药)和许多其他具有巨大市场销售的星形分子需要β-氨基酸作为合成单位。”吴B告诉《科学技术日报》记者,β-氨基酸的合成长期以来一直依赖于过渡金属催化的化学途径,需要昂贵的催化剂和苛刻的反应条件。吴边说,通过发酵工艺优化和转化工艺优化,该生物催化系统可以在温和的条件下利用廉价,容易获得的烯酸原料和氨气一步合成相应的β-氨基酸,成本可降低。减少了50%至90%。据报道,该技术已完成中试和全面生产工艺验证,预计该产品的潜在市场将超过30亿元。有望将其用于生产抗癌和艾滋病治疗药物,例如紫杉醇,度鲁韦和马拉维罗克。大大降低了生产成本。