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一种以细胞、活性分子和生物材料为基本成形单元,实现生物组织及器官的生理属性、结构及机能的体外制造的技术。广义上,生物制造涵盖了仿生制造、生物质转化和生物体加工等相关技术;狭义上,它专指通过控制细胞或生物过程来实现产品生产的技术体系。生物制造的核心优势在于,它通过模仿自然过程,利用生物催化反应,高效且环保地生产各种化学品、材料和能源。2024年,生物制造领域取得快速进展,尤其在微生物合成用于绿色化工和药物研发、增材制造技术用于个性化医疗植入物的生产以及生物材料在能源和环境领域的应用等方面表现突出。生物制造不仅为低碳经济的构建提供了动力,也为现代工业的绿色转型提供了重要的技术路径。作为全球新一轮科技革命和产业变革的重要组成部分,生物制造正从根本上变革传统的生产方式,促进生产原料、制造工艺以及产品性质的创新发展。
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在应用方面,2023年5月,《Nature》发布的论文介绍了基于迁移学习的深度学习模型Geneformer。该模型在约3000万个单细胞转录组数据上进行了预训练,旨在解决数据有限情况下的基因网络预测问题。在心肌病患者的有限数据集上,模型识别出候选治疗靶点 , 并在ipsc疾病模型中验证了其有效性。
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