■中国经济时报记者 段树军
“工业生物（工业菌种）是实现串联整个生物技术最关键的核心，同时，工业生物设计需要IT技术强有力的支撑。”
在日前由中国科学院天津工业生物技术研究所（以下简称“天津工业生物所”）与亚马逊云科技联合举办的“生物计算设计”沟通会上，天津工业生物所副所长王钦宏介绍，天津工业生物所是我国合成生物学领域的核心力量，牵头组织承担了多项合成生物学、绿色生物制造等重点研发计划任务。2019年，天津工业生物所成立了生物设计中心平台实验室，并围绕生物计算设计，开始与亚马逊云科技共同探索生物技术和信息技术相结合（BT+IT）技术体系，以进一步推动合成生物学发展，以期能够为健康、能源、农业和环境等领域的发展提供技术支撑。
王钦宏说，我们目前的认识，包括知识图谱，还是静态的。而生命是动态的，动态的知识图谱是怎样演变的，我们怎么去认识它，都需要强大的计算设计能力去模拟它。
王钦宏表示，这个过程中，带来了他们与亚马逊云科技的合作点。借助亚马逊云科技强大的云计算能力、数据处理能力、计算平台，为认识生命、设计生命提供一个更好的支撑。
“生物学的数据存在于不同数据库，是离散的，但又有高度复杂的相互关系。而这些关系需要从全局的角度去看，才能发现解决一些实际问题。”使用AmazonNeptune构建的大肠杆菌代谢图谱实现了传统数据库无法做到的一些复杂查询，包括一些AI能力。
“亚马逊云科技提供的图数据库和Serverless服务，突破传统的开发模式，提升了研发效率，优化了云上成本，生物技术和信息技术相结合的技术体系将进一步推动合成生物领域的发展和创新。”天津工业生物所生物设计中心主任马红武表示，天津工业生物所通过与亚马逊云科技合作，正在加速利用云计算推动相关技术的研发和成果落地。
马红武介绍，天津工业生物所生物设计中心团队联合亚马逊云科技团队发布了首个基于图数据库AmazonNeptune的大肠杆菌调控代谢关系知识图谱ERMer，首次提供了全局的代谢调控图谱，并通过可视化框架实现了丰富的搜索功能，如多步查询、最短路径查询等。ERMer采用专门为高度关联的复杂数据集的高效存储和查询设计图数据库架构，这打破了传统的低效数据检索方式，有效增强用户和图谱的人机交互，大大降低了使用门槛。
马红武说，模块化、标准化，是工程学科的基础，也是合成生物学区别于传统发酵行业的革命。将合成生物学的相关实验流程进行模块化、标准化，也是自动化研究当中不可或缺的一环。面向微生物遗传操作，天津工业生物所生物设计中心团队开发了第一个能够在所有操作类型、任何基因组位点和跨物种上进行精确、自动化和高通量编辑序列设计的云平台AutoESD。AutoESD采用了基于云端的无服务器架构，确保了高可靠性、稳健性和可扩展性，能够在几分钟内并行处理包含上千个编辑序列设计目标的数百个设计任务。这些Serverless服务帮助天津工业生物所团队进一步简化运维，使得开发人员可以专注于业务代码和创新，与传统开发方式相比，开发时间缩短了75%，总体拥有成本降低50%。
王钦宏表示，未来，天津工业生物所团队希望基于亚马逊云科技先进的服务技术和能力，开展更多BT+IT的研发工作，进一步助力研究所在生物计算设计领域的科研探索。
亚马逊云科技中国区商用与公共市场事业部总经理李晓芒表示，亚马逊云科技为全球数千家生命科学领域客户提供云服务和行业解决方案，助力从实验室到真实世界，全面加速生命科学数字化创新。很高兴能够与天津工业生物所一道，通过云技术和深厚的行业实践推动合成生物学领域的技术进步，开拓生物制造产业的数字化创新路径。
