Candies Biotech · Synthetic Biology
AI 代谢设计基因回路编程人工细胞构建自主进化工厂
Candies 合成生物学
可编程生命工程
Candies 合成生物学以工程化范式重新定义生命——从代谢通路的理性设计到人工细胞的从零构建，合成生物学正在将生物制造从经验试错推进到可编程、可预测、可自主进化的工程时代。
核心指标
- 12000+
可编程代谢通路
- 1800种
生物基产品
- 250000+
基因回路元件
- 10000代
自主进化周期
Core technologies
核心能力矩阵
从基因编辑到生物制药，全栈生物技术能力覆盖基础研究到产业落地。
BioComposer — AI 代谢通路设计引擎
自然语言输入目标分子，AI 引擎自动设计最优代谢通路——预测热力学可行性、辅因子平衡、毒性中间体规避，并生成可执行的 DNA 构建方案。
CircuitLab — 可编程基因回路
标准化基因逻辑元件库——25 万+ 经过验证的启动子、核糖体结合位点、终止子和调控蛋白，支持复杂逻辑回路的模块化组装。
CellFree Pro — 无细胞快速原型
体外重构转录-翻译系统，从 DNA 到功能蛋白仅需 2 小时。用于毒性产物合成、快速通路验证和现场诊断试剂生产。
Architecture
BioForge 自主进化架构
五层架构——从分子设计到自主进化，构建 AI 驱动的可编程生物制造平台，实现从通路设计到工业化生产的全链路自动化。
AI 设计层
大语言模型 + 物理模拟引擎，从分子功能描述自动生成代谢通路设计方案
DNA 合成层
高通量 DNA 打印工厂，日产 100 Mb 级合成 DNA，错误率 <10⁻⁸
自主进化层
连续培养 + 自适应突变筛选，菌株在 10000 代内自主优化至理论最优
智能工厂层
全自动化发酵-分离-纯化产线，数字孪生实时优化生产参数
生态安全层
多层生物遏制——营养缺陷型 + 非标准密码子 + 环境感应自杀开关
Roadmap
研发路线图
从基础研究到临床转化的关键里程碑与项目节点。
- Phase I已完成
BioComposer — AI 代谢通路设计平台
发布 BioComposer 1.0，支持 12000+ 化合物的代谢通路自动设计，平均设计到 DNA 构建 72 小时。
- Phase II进行中
自主进化细胞工厂
建成自主进化引擎，工程菌在 10000 代连续培养中自主优化至理论最优产量，首批 20 种高价值化合物进入工业化生产。
- Phase III规划中
人工最小细胞 SynCell-500
构建 500 基因组的人工最小细胞，具备自主代谢、自我复制和可编程功能，开启从零设计生命体的新纪元。
Use cases
应用场景
从实验室研究到产业落地，覆盖生物科技全应用域。
生物制造
碳负性材料
以 CO₂ 和废弃物为原料，工程微生物合成高性能可降解材料，生产过程净碳固定
天然产物全合成
AI 设计代谢通路，一步发酵生产紫杉醇、长春花碱等高价值天然药物
生物航空燃料
工程化蓝藻直接光合合成航空级碳氢燃料，能量转化效率突破 12%
活体治疗
智能活体药物
搭载基因回路的工程菌在体内自主诊断、感知、响应、治疗，按需释放治疗载荷
体内细胞工厂
植入式工程化细胞在体内持续生产治疗性蛋白，替代频繁注射给药
环境修复
超级降解菌
自主进化工程菌降解 PFAS、微塑料等持久性有机污染物，降解率 >99%
人工光合系统
全人工光合膜将太阳能转化为化学能，效率是天然光合作用的 5 倍
Case studies
案例研究
从实验室到临床、从研发到产业的真实案例前后对比。
制药
AI 设计抗癌天然产物全合成
BioComposer 引擎设计紫杉醇全合成代谢通路，在工程化酵母中实现从葡萄糖到紫杉醇的一步发酵生产，年产能达 50 吨，彻底摆脱红豆杉资源依赖。
改进前
依赖珍稀植物提取，供应受限、成本高昂
改进后
发酵法一步生产，成本降低 95%
- 成本降低 95%
- 年产能 50吨
材料
自主进化工程菌生产碳负性塑料
自主进化引擎驱动的工程菌株以工业废气 CO₂ 为碳源，直接合成高性能生物可降解聚合物。生产过程实现碳负性，每吨产品净固定 1.8 吨 CO₂。
改进前
石油基塑料，碳排放高，白色污染
改进后
CO₂ 为原料，碳负性生产，180 天完全降解
- 碳固定 1.8吨/吨产品
- 降解周期 180天
医疗
活体智能药物 — 肠道自主诊断治疗
搭载基因回路的工程化益生菌在肠道内自主感知炎症标志物，按需释放抗炎因子和组织修复肽。II 期试验显示克罗恩病内镜缓解率 82%。
改进前
全身免疫抑制，副作用严重，需终身用药
改进后
肠道自主感知-响应-治疗，内镜缓解率 82%
- 内镜缓解率 82%
- 副作用 降低 95%
Synthetic Biology
生物回路与细胞工厂
基因回路设计、代谢通路工程、无细胞合成系统与底盘细胞构建等技术模块说明。
AI 驱动代谢通路设计
核心BioComposer 大语言模型结合热力学数据库和酶动力学模型，从分子结构自动推导最优生物合成路径，预测准确率达 96.4%。
逆合成推理
从目标分子逆向推导所有可能的生物合成路径，AI 排序最优方案
辅因子平衡
自动优化 NAD(P)H/ATP/CoA 等辅因子的供给与消耗平衡
毒性规避
预测中间体毒性，自动设计旁路或区室化策略
自主进化引擎
前沿连续培养系统中，工程化微生物在 10000+ 代的自适应进化中自主优化目标性状——无需人工干预，AI 仅需定义选择压力。
定向选择压力
AI 设计连续变化的选择压力梯度，引导进化方向
高通量基因型-表型映射
每 100 代全基因组测序，追踪有利突变的固定过程
多目标并行进化
同一培养体系中同时优化产量、耐受性和底物利用效率
FAQ
常见问题
技术原理、应用边界与工程现状说明。