合成生物学（工程生物学）是生命科学领域的一门新兴交叉科学，被认为是理解生命的新钥匙（造物致知）和未来的颠覆性技术之一（造物致用）。
为进一步加强国内外合成生物学领域的交流合作，提高我国在合成生物学领域的国际地位，推动国内生物产业蓬勃发展， 2023 年 4 月 27-28 日第四届工程生物创新大会、第二届中国合成生物学学术年会、首届亚洲合成生物创新大会将在深圳光明科学城启幕，为推动中国与亚洲合成生物科学与产业发展提供交流平台，为加速深圳合成生物产业发展集聚贡献力量。
以下是安及义实业（上海）有限公司副总经理梁朗在第四届工程生物创新大会上的精彩致辞，由云现场整理。
非常感谢这次能有机会来深圳，跟大家分享我们安及义的情况。听了前面很多老师的演讲，发现大家都是科学家。我们是工程师，所以我们作为在座的各位客户及合作伙伴的共层式资源，我们希望可以协助未来及现在的很多客户，帮助他们实现合成生物学的商业化生产，后面我也会讲一下我们近期服务的案例。我们是作为生物工艺设备和工程技术服务商的角度，来给大家进行分享。
和刚才我们的一些同行有所不同，我们更多是产业化放大这个阶段的供应商，而不是实验室，例如平行反应器这样的部分。我们的理念是，每一个项目、每一个服务，都要有持续的竞争力和价值。
公司的情况，我就不多讲了。我们现在最大的业务是定制化生物反应器、定制化发酵系统，以及配套的工艺自控系统，一会儿大家可以看到，我们交付了大量的项目，以及中试，也有很多。科研产品，这是我们近期推出的。这里面可以让我们客户的微生物或细胞，在同样的生长环境，从实验室一直到商业化的生产，这是我们以前一直会碰到的很多问题。所以我们就有了我下图列出来的很多创新服务，一会儿也会给大家介绍，我们也有一个比较特别的发明专利，能够支持到大家。同时，因为我们的起步阶段是在生物制药行业，所以会有很多新的PAT产品，我们还有一部分是机械制造。
截至到今天为止，在生物制药领域，我们交付了超过30多万升的生物反应器产能。如果讲抗体领域，可能全国60%-70%的抗体药物的产业化产能，是我们交付的，有超过16万升的反应器已经投产了，这是我们已经完成的业绩。
在我们看来，生物制药里的细胞株构建，一直到工艺开发、放大生产，它肯定是合成生物学应用的分支。既然我们可以在生物制药行业给大家带来很多产业化的帮助，那我们在合成生物学上也是一样的。举了一个例子，因为今天时间有限，我只能以点带面来给大家做一些分享。比如近期我们在帮很多细胞培养肉的客户，实现他们反应器的放大，他们会问我们一些问题，其实这也是我们过去帮生物制药客户解决的问题，比如他们的反应器要如何设计，我们有机械工程师、工艺工程师，这就是我们应该要帮大家解决的，包括我们也有流体力学的工程师。同时，我们怎么重现细胞在小试阶段已经成功生长的微环境？这是很重要的。以及后续他用什么样的设备，或者说他已经选好了设备，比如能够做成一块牛排了，但这些设备，在流程上怎样组织串联到一起？这是我们可以帮大家做的事情。当我们有严格法规监管的时候，大家知道，制药行业是法规监管最严格的，怎么做工艺自动化，可以实现批次的可追溯？怎么做批次管理、配方管理，怎么做在线的清洁和灭菌，以及怎么符合当地的设施及相关的法规？这些都是我们可以帮到大家的。
举一个细胞培养农业的例子。大家可以看到，我们主要的服务，这里面有四个方面。核心的部分，我们现在觉得，除了机械、布控这些我们天天都在做的事情以外，我们这两年投入了很大的精力，我们帮客户把他们细胞培养现在的微环境真正地表征出来。我们不是说你这个搅拌器的转速有多快，或者说搅拌功率有多高，我们把它做到更底层，这个体系内给细胞提供的微环境的传氧速率到底是多少，检测率是什么样的评价方法？这些我们会做出来。
当我们完成微环境表征的时候，可以客户选择买我们的设备，我们有小试和中试的设备。当我们要进一步放大的时候，可以利用我们的数据库，这个数据库是比较特别的，也是我们的发明专利，应该说是目前同行里面独一无二的，由客户提出你们的期望，要多大的密度、多少的活率，希望达到什么样的传氧效率，以及发酵比较重要的，特别是毕氏酵母，要达到什么样的效率，我们会帮助客户达到他们想要的目标。
我们经常开玩笑地说，人的身体再好，如果把它放到缺氧的环境里，他是活不了的。同理，我们这个也是一样的，怎么保证反应器里提供生长的微环境是能够符合要求的？这是我们可以帮大家实现的。同时，作为已经交付大量工程化项目的服务商，我们可以帮助客户除了实现工艺本身之外，还可以帮助客户优化你们的工艺流程，一直到实现落地的大型生物反应器的交付。
给大家过一下我们是怎么做的。
基本概念就不在这里啰嗦了，这些都是我们在化工原理上很容易查到的东西。大家可以看到，右边有一个呼吸熵的概念，我们现在的理念是，当你的细胞也好、细菌也好，在我们的反应器里面生长的时候，它的氧气消耗速率和二氧化碳生成的速率，要和我们的设备匹配。反过来说，设备提供的传氧速率要大于你的耗氧速率。以及我们在细胞上比较常见的部分，要让你的细胞的二氧化碳呼出和我们设备二氧化碳的排出速率匹配，使得它能够处在一个比较好的生长状态。简单来说，我们希望在转移、放大的过程当中，你能够真正地不只是做一个机械结构的转移，而是真正把性能表征出来，这就是我们公司的核心资产。
我们做了一个设备的机械设计和对应的性能模型关联，通过大数据、数据库的方式来做。当我在这个数据库里设定一个特定的机械设计，不管它是什么样的，从实验室的玻璃罐，一直到大的几十吨的发酵罐，特定机械的输入，可以生成右边的模型，比如输入功率模型、传氧模型，以及细胞会比较关注的剪切力的模型。我们这些红色区域的常数，会随着机械设备的数据而改变，我们可以给客户开放，他们可以直接使用这个模型，做他们工艺放大的设计。同时，我们自己可以利用这个数据库，给客户设计相应的反应器。但这意味着很多的事情，也就是每一个出厂的反应器，必须要做对应的实际测试，这样我生成的模型在这个库里，是经过实际测出来的，而不是我凭空捏造出来的，而且你要保证整个体系的测试，要在同一条水平线上，这是我们大量的积累。不管你是做酵母大肠杆菌，还是做细胞对应的设计，以及他们性能之间的细胞模型，我们能够真正地把这个微环境表征出来。
大家可以看到，左边是我们以前比较推崇的几何相似性放大设备的方式，但它并不是真正的设备性能或微环境的表征。这里举了一个例子，同样的端面线速度的搅拌器，不能代表你提供的剪切力是相同的。你提供同样换热功率的换热器，不代表这个设备对于这个系统的温度推动力是相同的，所以我们一定要把右手边交付的每一套设备，不管它是标准化、中试还是小试的，包括我们交付的大型定制化设备的性能，都要表征出来。这些东西在化工原理上都能找得到，但是没有人把它做体系化，并形成产品和服务，这是我们的特色。这意味着，通常情况下我们讲，每个客户在做发酵的时候，会关注三个方面。一是细胞株培养基、二是反应器，现在反应器这块，客户不需要再去研究了，我们已经全部都给客户搞定了，所以从小试开始，他们就可以在我们的设备体系上运转。我们也做了一个云服务的小平台，在这个平台上，每个客户只要登陆，就可以看到我们给他们交付、测试的所有设备的性能模型，可以在此基础上，做放大的研究和设计。这是我们机械设计和微环境之间的联系关系，很容易就可以放大。
这是我们云服务的可视化平台。
除了交付设备以外，我们给客户提供了基于OTR一致性的放大服务，从2000升的规模，放大到1万升的规模，他们希望能够达到同样的细胞密度，达到同样的细胞生长微环境。但由于保密的原因，实验结果不能在这里公开展示。但可以在这里分享一下简单的逻辑。首先，我们已经交付了2000升和1万升规模的设备，它的性能模型建立好，然后我们放到数据库里，也就意味着，至少它在设计阶段，也就是设备还没有交付的时候，它就可以做一些设计。这里是一个典型的2个反应器（2000升、1万升之间的）模型对比，当我们输入同样功率的时候，它们的KLA之间不同，我们就可以很容易找到，如果要达到同样的KLA，1万升的搅拌器该开多少转，以及2000升的搅拌器该开多少转才能达到同样的效果，这是比较有意义的。当然我们做的事情不是仅仅对比KLA这么简单，当它提出了一个相等OTR放大，且剪切力要相等，同时，我们要把二氧化碳分压过高进行优化的时候，我们给它提供了一个系列的操作指南，包括怎么设置操作条件、设置多高的转速、氧气和空气的比例等等，按照我们这个操作去实现工艺，放大到1万升，一次就成功，而且连续三批的生产都非常顺利，这是我们除了设备交付之外的最大价值。
另外，我们已经做过大量的项目了，从设施的概念设计，到工艺流程的实现、排产的规划，再到我们的设备设施怎样布局，才能更易于操作，更符合人体工程学，以及平面布局怎么节省能耗，一直到3D模型，甚至是数字双胞胎，也是我们的研发方向，包括设计的交付，我们很多交付的项目。给大家举一些例子，这是中国国内GMP认证的最大产能，12x 3000L设施，在苏州。我们刚刚交付了12个10000L哺乳动物细胞的产能，如果它投产的话，会是国内最大的设施，这个跟早上蓝晶微生物做的HPA设施有点区别，更多强调的是我们设备的洁净，而不仅仅是强调它有最大化的产能，是有一些区别的。
时间有限，就跟大家分享到这里，只要能支持到大家往商业化规模去做，不管是大还是小，我们近期也有一些客户，不要求做得很大，他们是做IPSC的客户，他们希望我们只是在10升、20升的规模之下，但他们要确保细胞的生长和分化的微环境也能够得到足够的表征，我们也很乐意给大家提供相应的支持。
谢谢大家。
