AI賦能全自動無細胞進化平臺 凱萊英以數據引領行業變革

近日，天津經開區企業凱萊英醫藥集團（以下簡稱凱萊英）基于人工智能與自動化技術的深厚積累，成功推出完全融合AI智能設計、無細胞蛋白質合成（CFPS）與自動化高通量篩選三大核心技術的全自動無細胞進化平臺。該平臺依托多維度數據分析與AI算法預測，賦予酶進化過程高通量、高精度與高效率三位一體的核心優勢，助力合成生物學領域實現突破性進展。

凱萊英全自動無細胞進化平臺構建了端到端的數據驅動型智能進化體系，憑借AI驅動的全鏈路優化能力，突破了傳統酶進化中數據孤島與迭代遲滯的瓶頸，為客戶提供從酶理性設計到規模化生產的完整解決方案。

AI設計實現精準突變

該平臺通過整合蛋白結構預測與機器學習算法，該系統能夠對酶與底物形成的過渡態復合物進行模擬分析，精確識別與酶催化功能、穩定性及選擇性密切相關的關鍵殘基。在此基礎上，平臺可高效構建低冗余、高質量的突變體文庫，顯著提升有效突變體的獲得效率。

自動化構建與高通量測試

解決數據來源的瓶頸

酶的高效進化嚴重依賴于大規模高質量數據的支撐，然而傳統實驗方法在數據獲取上面臨著周期長、成本高、通量有限等諸多挑戰。全自動無細胞進化平臺在構建階段采用無細胞蛋白合成，直接以線性DNA為模板，將傳統15步操作大幅縮減至3步，極大簡化流程。

專屬自動化平臺支持7×24小時不間斷運行，可在3天內完成每輪進化，顯著提高研發效率。生成的海量蛋白樣本經由微流控等高通量篩選系統進行多維度測試，每周完成超百萬次反應，精準評估突變體活性、穩定性與選擇性，為機器學習提供標準化、高質量的數據基礎。

機器學習閉環驅動持續優化

全自動無細胞進化平臺基于內部高通量實驗產生的大規模專有數據，對機器學習模型進行系統訓練與評估，構建能夠精準預測突變體性能的定制化AI模型。所有數據處理均在封閉環境中進行，依托歷史項目脫敏數據，從根本上杜絕第三方依賴與潛在泄露風險。訓練所得預測模型實時反饋至設計環節，形成自我優化的智能閉環，持續提升酶蛋白的催化性能。

智能平臺架構賦能多酶種高效進化

全自動無細胞進化平臺并非孤立的技術堆疊，而是由用戶交互、任務調度、核心執行、實時監測與輸出交付五大智能模塊協同驅動的“一站式”研發引擎，確保DBTL循環（數據庫事務日志）在受控、高效的狀態下持續運轉，交付可預期的研發成果。 該平臺的強大效能已在苯丙氨酸解氨酶、酮還原酶、亞胺還原酶、轉氨酶等不同催化機理、不同結構家族的多個工業級酶種的開發中落地應用，在2—4周內酶活提升近3000倍，從而滿足放大生產需求。

未來，凱萊英將持續深化技術協同創新，拓展在生物醫藥、綠色化工及新型材料等領域的應用場景，為全球合作伙伴提供更具競爭力的智能生物催化解決方案，推動合成生物學產業朝高效、精準、可持續的方向持續演進。