《生物工程学报》

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《生物工程学报》
主办单位：中国科学院微生物研究所;中国微生物学会
最新期次：2025年3期更多>>
发文主题：生物工程大肠杆菌毕赤酵母纯化克隆更多>>
发文领域：生物学医药卫生农业科学化学工程更多>>
发文作者：陈坚堵国成白凤武张嗣良刘立明更多>>
发文机构：中国科学院江南大学军事医学科学院华东理工大学更多>>
发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
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生物制造中核酸元件的智能设计
《生物工程学报》2025年第3期968-992,共25页王金盛 孙喆 张学礼 
国家重点研发计划(2022YFC2106200)。
核酸元件是重要的功能性核酸序列,在生物制造中通过基因表达调控、代谢途径优化和基因编辑等方面来影响目标产物的合成,因此核酸元件的设计和优化对细胞工厂的构建有重要作用。通过人工智能技术可以准确有效地预测功能性核酸元件,设计...
关键词：核酸元件 智能设计 机器学习 合成生物学 代谢工程 
AI驱动生物制造专刊序言
《生物工程学报》2025年第3期I0001-I0008,共8页王钦宏 马红武 夏建业 
生物制造是可持续发展重大战略方向,我国高度重视生物制造产业的发展,国家和地方相继出台生物制造专项政策,大力发展生物制造已成不可阻挡之势。当前,随着系统生物学、合成生物学的不断发展,生物大数据、信息技术正快速与生物技术融合,...
关键词：人工智能 大数据 合成生物学 生物制造 可持续发展 
面向生物制造的数据库、知识库与大模型
《生物工程学报》2025年第3期901-916,共16页毛志涛 廖小平 马红武 
国家重点研发计划(2022YFC2106000);国家自然科学基金(32300529);天津市合成生物技术创新能力提升行动项目(TSBICIP-PTJJ-012)。
生物制造技术是一种融合生物学、化学和工程学的前沿制造方法,利用可再生生物质和生物体作为生产介质,通过发酵过程规模化生产目标产品。与传统石化路线相比,生物制造在减少CO_(2)排放、降低能耗和成本方面具有显著优势。随着系统生物...
关键词：生物制造 数据驱动 数据库 知识库 大模型 
人工智能与物理原理融合驱动的蛋白计算模拟技术
《生物工程学报》2025年第3期917-933,共17页刘保艳 李帅 苏浩 盛翔 
国家重点研发计划(2023YFA0916100);中国科学院战略性先导科技专项(XDC0110201)。
计算模拟驱动的生物元件、代谢网络乃至细胞系统的机理解析、定向改造和按需设计,可为解决不同层次的生物学问题提供新的技术方案,已成为生物制造的核心研究内容。在蛋白元件的计算模拟方面,基于物理原理的传统方法利用计算机软件和数...
关键词：人工智能 计算模拟 计算生物学 分子对接 分子动力学模拟 量子化学计算 
基于蛋白质语言模型的突变效应预测研究进展
《生物工程学报》2025年第3期934-948,共15页张良 谈攀 洪亮 
国家自然科学基金(12104295)。
蛋白质突变效应预测是生物信息学和蛋白质工程领域的一个关键挑战。近年来,深度学习,特别是蛋白质语言模型的发展为该领域带来了新的机遇。本文综述了蛋白质语言模型在蛋白质突变效应预测中的应用,重点讨论了3类主要模型:基于序列的模...
关键词：蛋白质语言模型 突变效应预测 深度学习 序列模型 结构模型 多模态融合 无监督学习 监督学习 
基于人工智能的CRISPR-Cas系统的设计、挖掘与改造
《生物工程学报》2025年第3期949-967,共19页毛雨丰 储光芸 梁庆玲 刘叶 杨毅 廖小平 王猛 
中国科学院战略性先导科技专项(XDC0110201);国家自然科学基金(32101186,32301273,12326611)。
随着合成生物学的兴起,CRISPR-Cas系统作为基因编辑的核心工具在医药、农业和工业生物技术等领域展现了巨大潜力。本文综述了人工智能(artificial intelligence,AI)技术在CRISPR-Cas系统设计、挖掘与改造中的应用进展。AI技术,特别是机...
关键词：合成生物学 基因编辑 CRISPR-Cas 单链引导RNA设计 酶的挖掘与改造 
生物过程的介尺度模拟仿真与AI优化
《生物工程学报》2025年第3期1197-1218,共22页王智慧 王聪 张庆华 夏建业 丛威 杨超 
中国科学院战略性科技先导专项(XDC0120402);国家自然科学基金(22478397,22421003)。
生物过程是利用活性生物细胞或酶实现底物生物转化的一种绿色可持续、环境友好的加工过程,在生物制造中起着关键作用。具有双重属性的生物过程多层次多尺度间的复杂关联导致生物过程的优化十分困难,深入认识介尺度机理是了解生物过程动...
关键词：生物过程 介尺度模拟 计算流体力学 人工智能优化 机器学习 
蛋白元件的智能挖掘、改造和从头设计
《生物工程学报》2025年第3期993-1010,共18页刘翠 史振坤 马红武 廖小平 
中国科学院战略性先导科技专项(XDC0110203);国家自然科学基金(12326611)。
天然元件服务于细胞长期进化获得的生存本能,难以满足工程细胞在工业等特殊环境下高效执行生物功能的需求。酶作为生物催化剂,在生物合成途径中发挥着关键作用,它们能够显著提高生化反应的速率和选择性。然而,天然酶的催化效率、稳定性...
关键词：生物制造 酶挖掘 评估 蛋白改造 从头设计 
基于转录调控蛋白的生物传感器的智能设计构建
《生物工程学报》2025年第3期1011-1022,共12页梁朝宁 向腊 唐双焱 
国家重点研发计划(2021YFC2103901);中国科学院科研仪器设备研制项目(YJKYYQ20210032)。
基于转录调控蛋白的生物传感器已在代谢工程、合成生物学、代谢物监测等领域发挥重要作用。该工具具有高度模块化、正交性、易于构建及操作等优良特性,但在实际应用中,天然调控蛋白对目标化合物的响应仍然存在响应程度较低、特异性不符...
关键词：转录调控蛋白 生物传感器 计算模拟 蛋白质工程 机器学习 
合成生物元件与线路的智能设计
《生物工程学报》2025年第3期1023-1051,共29页毛瑞超 王宝俊 
国家重点研发计划(2023YFF1204500);浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划(2024C03011);国家自然科学基金(32271475,32320103001)。
合成生物学是生物学、工程学和计算机科学等多学科交叉融合的新兴前沿领域,旨在通过“自下而上”的工程化设计理念,逐级构建元件、器件和线路,以创造自然界中不存在的人工生物系统,或对已有的生物系统进行目标性改造。随着合成生物产业...
关键词：合成生物学 生物元件 基因线路 生物设计 机器学习 深度学习 
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