2022年7月16日， iBioFoundry合成生物學(xué)自動(dòng)化系統(tǒng)于杭州蕭山，同首屆工程生物鑄造論壇眾多專家學(xué)者見面。該系統(tǒng)為大規(guī)模、高集成度的全流程、高通量、自動(dòng)化合成生物學(xué)裝置，由賽默飛協(xié)助浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心搭建。
事實(shí)上，賽默飛深耕實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化領(lǐng)域近30年，擁有豐富的合成生物學(xué)自動(dòng)化系統(tǒng)搭建經(jīng)驗(yàn)：

• 2014年，美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校，自動(dòng)化合成生物學(xué)系統(tǒng)：iBioFAB
• 2016年，德國格萊夫斯瓦爾德大學(xué)，自動(dòng)化生物酶篩選系統(tǒng)：LARA
• 2019年，加拿大康考迪亞大學(xué)，DNA組裝技術(shù)研究平臺(tái)：Genome Foundry
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什么是合成生物學(xué)？為何如此備受青睞？
合成生物學(xué)實(shí)際上是基于生命系統(tǒng)的工程技術(shù)，其目的是改造、創(chuàng)造新的生物模塊和生物系統(tǒng)，從而為人類服務(wù)。作為繼分子生物學(xué)革命和基因組學(xué)革命之后的“第三次生物技術(shù)革命"，其越來越受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注，堪稱2022年生命科學(xué)熱門賽道！ ，合成生物學(xué)研究涉及許多高通量和高精度的實(shí)驗(yàn)流程，因此對自動(dòng)化的需求較高。

一 iBioFoundry 合成生物學(xué)自動(dòng)化系統(tǒng)
2022年，浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心
iBioFoundry按樣本庫、細(xì)胞篩選及培養(yǎng)、DNA元件組裝和分析檢測四大功能模塊集成設(shè)計(jì)，可廣泛應(yīng)用于基因回路的設(shè)計(jì)構(gòu)建、人工基因設(shè)計(jì)合成、細(xì)胞工廠設(shè)計(jì)構(gòu)建、多細(xì)胞體系構(gòu)建與應(yīng)用、酶分子定向進(jìn)化、無細(xì)胞蛋白合成、化合物合成與篩選、生物材料創(chuàng)制等多個(gè)研究方向。
 
使用該裝置可有效提高人工細(xì)胞構(gòu)建效率，進(jìn)一步深度融合生命科學(xué)和信息科學(xué)（BT-IT），達(dá)到快速創(chuàng)造數(shù)據(jù)、智能分析數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)再創(chuàng)造的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)人工合成體系的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)合成與精確調(diào)控。
 
論壇上，國內(nèi)合成生物學(xué)專家學(xué)者參觀了iBioFoundry系統(tǒng)并給出了高度評價(jià)，并期待這套系統(tǒng)能夠促進(jìn)合成生物技術(shù)在生物制造和生命健康等領(lǐng)域的融合與應(yīng)用，并為推動(dòng)我國工程生物學(xué)走向更高水平，賦能地方經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

二、自動(dòng)化合成生物學(xué)系統(tǒng)iBioFAB
2014年，美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校
2014年，賽默飛協(xié)助美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校（UIUC, University of Illinoisat Urbana-Champaign）的趙惠民教授實(shí)驗(yàn)室搭建了iBioFAB自動(dòng)化合成生物學(xué)系統(tǒng)，其旨在通過將人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)與自動(dòng)化相結(jié)合，來用以加速生物工程的研究進(jìn)程。  
三、自動(dòng)化生物酶篩選系統(tǒng)LARA
2016年，德國格萊夫斯瓦爾德大學(xué)
賽默飛協(xié)助格萊夫斯瓦爾德大學(xué)（University of Greifswald）搭建了LARA系統(tǒng)，該平臺(tái)應(yīng)用于生物催化研究中，可實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)工程突變體庫的高通量篩選。  
四、DNA組裝技術(shù)研究平臺(tái)Genome Foundry
2019年，加拿大康考迪亞大學(xué)
康考迪亞大學(xué)（Concordia University）的該平臺(tái)是一個(gè)高度自動(dòng)化的DNA組裝技術(shù)研究平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)GoldenGate組裝、CRISPR/Cas9實(shí)驗(yàn)和酵母重組。此外該系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)RNA-Seq的文庫制備流程。
生命科學(xué)和信息科學(xué)深度融合，創(chuàng)造無限可能
雖然自動(dòng)化在工業(yè)領(lǐng)域盛行已久，但是應(yīng)用于生命科學(xué)，特別是合成生物學(xué)時(shí)間并不算長。究其原因，是因?yàn)樯茖W(xué)領(lǐng)域的自動(dòng)化呈現(xiàn)出關(guān)聯(lián)設(shè)備多，流程復(fù)雜，涉及的容器種類繁多等特點(diǎn)。得益于豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，賽默飛可應(yīng)對不同流程需求提供成熟的生命科學(xué)自動(dòng)化解決方案。 而其中，Thermo Scientific™ Momentum™ 控制軟件如同“智能大腦"，可以與外部算法程序進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過將自動(dòng)化與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合，研究者能夠更精準(zhǔn)地進(jìn)行預(yù)測和探索。自動(dòng)化系統(tǒng)不僅能以高通量的方式探索其中的每一種可能性，也可以不斷地縮小范圍，尋求其中表現(xiàn)好的子集。這是生命科學(xué)和信息科學(xué)（IT-BT）深度融合的生動(dòng)實(shí)證，也是今后智慧型實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展方向。

一起賦能智慧實(shí)驗(yàn)室，共同攜手向未來！
圖1.浙大杭州科創(chuàng)中心：https://mp..qq.com/s/wfX9BDJd-GoGr3CBi6iCXQ
圖2.浙大杭州科創(chuàng)中心：https://mp..qq.com/s/wfX9BDJd-GoGr3CBi6iCXQ
圖3.ChaoR,ShekharM,TongS,ZhaoHM.Engineeringbiologicalsystemsusingautomatedbiofoundries.MetabolicEngineering42(2017)98–108./10.1016/j.ymben.2017.06.003
圖4.MarkD,MichaelP.C.F.etal.FullyAutomatizedHigh-ThroughputEnzymeLibraryScreeningUsingaRoboticPlatform.BiotechnologyandBioengineering,DOI10.1002/bit.25925
圖5. Concordia University, by MarcBourcier.