沪上产学研共创聚焦科学智能落地:从发酵“经验黑箱”到量子纠错关键环节协同攻关

生物发酵长期依赖经验驱动,智能化改造已成为产业升级的现实需求。生物制药领域,发酵工艺涉及温度、压力、营养供给等上百个相互耦合的调控变量,操作人员往往需要全天候值守并手动投料。由于缺少实时可视化和系统性预测能力,生产过程常被形容为“黑箱”,难以实现精细控制。企业虽积累了大量生产数据,但这些数据尚未有效转化为可落地的智能控制能力,成为产业更发展的制约因素。 从科学层面看,微生物代谢通路仍存在不少认知盲区,尤其是与产量和稳定性有关的关键调控路径,科研人员对菌种机制的掌握仍不充分。这个局限直接影响人工智能在生物制造中的应用深度。同时,如何把历史数据与实时生产数据高效整合,实现对发酵全过程的预测与干预,仍是亟待突破的技术难题。 针对这些问题,科研团队已取得阶段性进展。上海交通大学研发的工业智能引擎ManuDrive系统通过车间传感器网络,实时监测氧气浓度、pH值等百余项指标,并具备前瞻预测能力——在发酵进行到第20小时时,即可预测第150小时的结果,并提前生成优化工艺方案。这项技术相当于为生产过程配备“智能大脑”和“时间望远镜”,有助于提升产量并降低过程风险。 ManuDrive平台的另一特点是可复用性强。研发团队将生物制造、材料加工、建筑设计、能源管理等领域的调控规则与物理机理拆解为127个可复用的智能模块,可根据不同场景灵活组合。这种模块化设计降低了人工智能在不同行业的适配成本,也为跨领域推广提供了路径。相关技术已在前期验证中证明可行,目前正依托上海“百团百项”项目框架推进产业转化。 量子计算、固态电池等前沿领域同样面临相近的科学挑战。以量子计算为例,系统极易受环境噪声影响,如何在高噪声背景下维持逻辑比特的保真度,是实现量子纠错的关键。这类问题推进,同样需要人工智能与基础科学的协同攻关。 此次产研共创沙龙汇聚了领域科学家、人工智能专家、工程师和基金经理人,围绕产业真实需求展开讨论。与会专家认为,当下的重点是推动人工智能从科研验证走向工业流程,成为企业研发与生产体系的一部分。这需要产学研协同发力:一上持续深化关键科学问题的理解,另一方面兼顾工程落地的可行性与投入产出。上海多个研究团队已在相关方向形成技术积累,下一步将加大投入,推动中国在合成生物、量子计算等战略性产业中保持竞争力。

这场产学研深度对话呈现了科技创新服务实体经济的清晰路径;在全球科技竞争加速的背景下,打通基础研究到产业应用的“最后一公里”——不仅关系到企业的持续发展——也关乎国家核心竞争力的提升。未来仍需更多跨界协作平台,让科技创新更快转化为高质量发展的动力。