文|胡香赟
编辑|海若镜
36氪获悉,涌源合生科技(深圳)有限公司(下称“涌源合生”)近期已完成5000万元天使轮融资。本轮融资由顺为资本、云沐资本联合投资。本轮募集资金将用于生产高价值数据集、扩大自研创新的DNA合成技术产能和进一步建设数据铸造基础设施。
涌源合生定位“AI+生物领域的数据铸造平台”,为科研机构、药企和模型团队提供从序列构建、功能实验到数据整理的一体化服务,并交付AI-ready的序列—功能数据集。
创始人兼CEO杨宗颖解释,之所以选择这个方向创业,是因为对AI生物设计团队而言,生成候选序列之后,还有一个必须通过实验回答的问题:这些设计在指定条件下究竟表现如何,下一轮应该继续优化哪些方向?“我们希望承接这一环节,将DNA构建、功能测定和数据整理连接起来,围绕客户的研发问题生产序列—功能数据。数据既可以用于模型训练,也可以用于评估模型、比较候选方案和安排下一轮实验。”
图源:涌源合生
2015年,杨宗颖在帝国理工学院攻读合成生物学硕士期间发现,虽然学科热度高涨,实验室的研究范式仍较为原始。“例如,人类细胞内有 2 万多个基因,但研究者往往只改动很少量的基因节点,再观测系统变化,所能获取的信息十分有限。”
既然仅靠人类“手搓”很难解码复杂的生命系统,更擅长从海量数据中挖掘规律的AI能否带来新的突破?
带着这个想法,杨宗颖后赴英国纽卡斯尔大学攻读计算机博士,研究利用机器学习开展基因组设计。研究开展不久,他发现,相较于算力、算法,真正的缺口在于训练模型所需的大量生物数据。而这类数据之所以稀少,很大程度上卡在初始环节:DNA合成成本太高。
市面上的主流DNA合成方法有化学合成、以Twist为代表的芯片高通量合成,以及新兴的TdT酶促合成方法。这些路径在技术维度各有优势,但综合来说,在成本、速度、合成长度这三个维度上,很难全面支撑AI所需的海量数据供给。
因此,杨宗颖决定,突破传统框架的底层逻辑,找到一套新的DNA合成方法,来解决生产数据的成本问题。他将其称为“DNA活字印刷术”。
简单理解,传统DNA合成的底层逻辑是逐个拼接单个核苷酸。以化学合成为例,其单步准确率虽高,达到99.5%,但单次一般只能合成200碱基以内的片段,要得到1000碱基的基因还需再拼接组装。如果按单步准确率推算,999次反应之后,最终产物的正确率已大幅降低,后续质控筛选也因此需要投入更大成本。再叠加原料浪费、人力等成本项,DNA合成价格长期维持在较高水平。
“DNA活字印刷”不再逐个拼接单个碱基,而是预先搭建“DNA活字库”。活字库由预制双链模块组成,覆盖高频使用的序列组合,可以像活字一样反复调用。
“接到订单后,我们先通过智能算法规划合成路径,选择最优的DNA活字模块组合,依靠自主开发的多酶体系完成顺序组装。这样,原本可能需要做999次的反应,现在只需约99次;此外,酶介导的组装反应单步准确率也更高,我们的单碱基合成保真度达到99.95%。通过降低反应次数、提高单步准确率,最终的正确产物比例会明显提升,质控成本也随之下降。”杨宗颖解释。
另据介绍,活字模块采用结构稳定的双链形式,能合成出传统工艺难以合成的复杂序列,例如高GC含量(超过80%)、极低GC含量(低于15%)、发卡结构、串联重复序列等;且活字模块一次制备后可反复长期调用,分摊到每次使用的成本被大幅摊薄。整套流程集成到自动化生产线后,人力成本也有望压缩。
据涌源合生提供的数据,公司的单碱基合成成本已降至0.05元以下,约为传统商业化水平的1/10;10kb长度DNA的交付周期缩短至7天以内,而传统方案通常需要21-35天。目前该技术在实验室环境可稳定复现,公司正攻克工厂级的大批量稳定生产。
不过,合成更便宜的DNA只解决了部分问题。“我们的初衷是解决AI所需的生物数据缺口,而低成本产出生物数据的前提是拥有较为完备的DNA合成能力。在此之后,更核心的工作是向下游延伸,将序列转化为实验数据,供给科研机构、药企或大模型公司。”杨宗颖表示。
要让序列变成可用于训练AI的数据,还需让序列和功能“成对出现”。例如,对于抗体,就是一条抗体序列对应它在某个靶点上的结合强度数值。而涌源合生要做的事,就是成批地把这种配对关系生产出来,一次合成上千条候选序列,逐条做结合实验测出亲和力,再把这些数值连同实验条件记录成表,进而生成一个完整的数据集。
与此同时,测试端的成本并不比合成低。以抗体亲和力检测的生物膜层干涉技术(BLI) 为例,单条样本上百元,上千条就是数十万元;传统细胞转化与表达一轮需一周左右,且高度依赖人工。
为此,涌源合生自建了快速蛋白质表征系统,省去了细胞培养、转化与克隆筛选等环节。“我们的方法下,大约2-4小时即可出结果,再接入自动化工作站,当前基线为每周可达2000余样本。”同期,涌源合生也在完善更高通量的表征平台,通过结合创新的表征技术与高通量测序技术,实现更大规模的抗体等生物数据的表征与分析。
杨宗颖提到,构建AI-ready的数据集,核心工作之一是补齐元数据。过去,科研人员只需记录抗体序列对应的亲和力数值,而训练AI必须完整记录实验执行人、实验时间、温度、pH、试剂批次等信息,才能帮助模型过滤噪声;另一方面,传统科研体系下研究人员基本只发表符合科学假设的正向结果,而AI训练需要正负样本同时具备,学习效率才能更高。“类比学生备考,只练习会做的题目提升有限,错题训练对能力提升帮助更大。”
据介绍,当前,涌源合生的数据集产品分通用和定制两种。通用数据集针对行业共性需求提前生产、货架式销售,例如围绕热门靶点预先测好一批抗体序列的亲和力,或为工业酶企业提供酶序列与功能数据。“这也是AI模型训练需求出现后,市场上需求量较大的两类数据。”
定制数据集则由客户带着具体问题而来。杨宗颖举例,公司曾与一家世界五百强企业合作 mRNA的UTR序列设计,UTR影响了mRNA在宿主体内的表达水平与稳定性。“我们合成多组DNA后继续做体外实验,支持了数百组序列与表达量配对数据的快速实现,后续实现了模型微调。”
商业化方面,涌源合生目前已经与部分试验性客户展开合作,涵盖科研单位、药企与大模型公司。“2027年,我们的营收预计将达到数千万元。”杨宗颖表示。
杨宗颖介绍,国内某头部AI模型公司是目前与公司合作较深入的客户之一,双方围绕抗体生成模型迭代展开合作,由合作方提供算力与算法,涌源合生提供数据铸造基础设施,打通从AI生成序列、实验验证到数据回流的闭环。
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