6月4日下午，清华工业生物催化论坛在英士楼201会议室成功举办。本次论坛邀请了中国科学院天津工业生物技术研究所蔡韬研究员与清华大学自动化系汪小我教授作前沿学术报告，探讨二氧化碳人工合成碳水化合物与AI驱动的生物设计新范式。

工业生物催化论坛蔡韬研究员讲座现场

       二氧化碳变淀粉与糖：突破自然限制的“人工光合作用”

       蔡韬研究员以‘’二氧化碳人工合成碳水化合物‘’为题，系统介绍了其团队在人工合成淀粉与六碳糖领域的突破性进展。他提到，团队通过“化-酶耦合”的11步反应，首次不依赖植物实现了二氧化碳到淀粉的全合成，重构了光合作用与固碳路径。

值得关注的是，研究团队通过人工智能辅助的酶元件挖掘与改造，攻克了六碳糖合成的立体选择性难题，成功合成葡萄糖、甘露糖等高附加值单糖。同时，他们以酵母为底盘细胞，构建了人工淀粉细胞工厂，利用电还原二氧化碳制乙酸作为原料，使淀粉产量达到报道最高水平。该技术相关工作使得不依赖土地、淡水等农业资源的淀粉、糖车间制造成为可能，并为二氧化碳原料合成复杂化合物开辟了新道路。

工业生物催化论坛汪小我教授讲座现场

       AI+合成生物学：构建“智能设计→实验验证→模型迭代”新范式

       汪小我教授在‘’人工智能赋能合成生物设计‘’报告中指出，合成生物学正面临“进化边界”与“设计效率”的双重挑战。他团队开发的AI驱动框架，通过融合生成式AI与进化计算，在数字空间模拟百万级基因序列的表型，建立“智能设计→实验验证→模型迭代”闭环系统，实现生物大分子序列的精准设计。

       汪小我以基因调控元件设计为例，展示了AI如何突破自然序列的“局部最优解”，创造出具有超强功能的非天然序列。“这相当于在数字世界中‘穷举’可能性，再通过实验筛选最优方案。” 这一创新模式深度融合AI预测引擎与合成生物实验系统，突破了传统试错法的效率瓶颈，实现了功能导向的生物大分子序列智能化设计，为合成生物学的理性设计与工程化应用提供了新范式和技术路径。

学生提问交流

陈国强教授分别为蔡韬研究员（左）和汪小我教授（右）颁发水晶杯

       讲座结束之后，学生踊跃提问，二位报告老师与听众师生展开深入交流。陈国强教授为本期论坛的主持人，并为蔡韬研究员和汪小我教授赠送了工业生物催化论坛水晶纪念杯，系内外40余名师生参加了此次交流。