[在智能生物制造中优化发酵过程:关于在线监测,人工智能和数字双胞胎技术]
Jianye Xia1, Dongjiao Long1, Min Chen1
1Tianjin Institute of Industrial Biotechnology, Chinese Academy of Sciences, Tianjin 300308, China.
概括
生物制造需要更好的发酵控制. 本综述涵盖实时传感,人工智能 (AI) 和数字双胞胎,以改善流程优化和扩展效率和可持续性.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 工艺工程是过程工程.
- 工业微生物学 工业微生物学
背景情况:
- 生物制造至关重要,但在优化和扩大发酵方面面临着挑战.
- 精确控制发酵过程对于高效生产至关重要.
研究的目的:
- 审查实时传感和发酵智能控制方面的进展.
- 探索人工智能 (AI) 和数字双胞胎在生物制造中的作用.
主要方法:
- 总结了从传统到先进传感的在线监控技术.
- 审查了使用机器学习和遗传算法的人工智能驱动的优化策略.
- 讨论了整合实时数据和多尺度模型的数字双胞胎应用程序.
主要成果:
- 在线传感为实时代谢状态表征提供数据.
- 人工智能提高了养策略和过程参数的监管效率.
- 数字双胞胎使生命周期优化和合理扩展成为可能.
结论:
- 智能传感和数字双胞胎是闭环控制系统的关键.
- 这些技术将加速合成生物学的工业化.
- 未来的生物制造将更加高效,智能和可持续.
