AI驱动的生物制造革新:发酵技术的新纪元

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01发酵技术与AI结合

▣ 发酵技术的重要性

发酵技术，作为生物制造的基石，在食品、医药、能源及化工等多个领域均发挥着至关重要的作用。发酵技术作为生物制造的基石，其关键性在于影响多个领域，但生物发酵过程受时间因素影响大，传统依赖经验的调控方式效率有限。掌握发酵领域的最新技术，意味着在全球范围内的高精尖生物制造领域中占据领先地位。然而，生物发酵过程受到时间因素的深刻影响：微生物在不同生长阶段的特性差异巨大，它们的生长状态直接决定着整个发酵的成败。为了确保发酵质量，工程师们往往需要依据多年经验，进行24小时不间断的手动调控。

▣ AI在发酵中的应用

近日，上海交通大学李金金教授团队研发出一种创新的AI自控系统——ManuDrive，该系统结合了迁移学习和物理可解释性，通过AI工程师实现发酵过程的动态调控，大大提升产量。通过引入AI工程师，该系统能实现对发酵过程的动态调控，实时生成未来每一时刻的最优方案，从而显著提升工业发酵的产量。

▣ 实际应用与成果

将时间维度融入AI技术，引领产业转型升级。在新疆川宁生物，ManuDrive降低了生产波动并提升了效率，例如在抗生素发酵中实现了AI的精准预测与自动化调控。在新疆川宁生物的实际应用中，ManuDrive系统显著提高了发酵罐的产量，同时显著降低了生产过程中的波动，从而大幅提升了工厂的生产稳定性和效率。以抗生素发酵的7天周期为例，在发酵的第20小时，ManuDrive就能预先生成从第21小时到第150小时的完整发酵操作方案，实现对整个发酵过程的精准“预测”。这颠覆了传统的发酵调控模式，不再需要人工每小时进行调控，而是通过AI向中控系统发送自动化操作指令，极大地提高了调控的效率和精准度。

▣ 技术细节与优势

此外，AI调控方案更加科学，有效优化了原先主要依赖经验的生物发酵方案。更重要的是，AI调控具有持续迭代的优势，基于ManuDrive产生的高质量数据，AI能够不断进行自我反馈和优化，从而持续提升发酵产量，形成一个良性循环，进一步推动产业的转型升级。ManuDrive从软件至硬件实现了精准的生产调控，节省成本且高效，系统中各种传感器和AI模型实时优化发酵过程。

▣ 低成本部署与国产化适配

低成本“AI大脑”助力企业轻量化部署。ManuDrive减少对海量数据和高算力的依赖，凭借创新算法架构和国产化适配，使中小型企业也能轻松部署AI系统，加速智能化转型。在生物发酵领域，ManuDriveAI突破了传统AI模型对海量训练数据的依赖，能够精确捕捉微生物生长与环境因素之间的动态关系，从而建立起科学且严谨的预测模型。这一创新使得训练效率显著提升，缩短了从模型开发到实际应用的时间。