柯尼卡美能达株式会社(总部:东京都千代田区,社长:大行俊光,以下简称柯尼卡美能达)、国立产业技术综合研究所(总部:东京都千代田区,社长:石村和彦,以下简称 AIST)、AIST Solutions Co, Ltd(总部:港区,东京,总裁:Seiji Osaka,以下简称 AIST) Solutions) 今天成立了柯尼卡美能达-AIST 生物工艺技术协作研究实验室(以下简称“生物工艺研究实验室”)。
借此,我们的目标是解决生物工艺放大过程中的工程问题,并实现旨在利用微生物制造高性能材料的下一代生物生产管理系统。

AIST筑波中心(中央6号)建立实验室
生物制造涉及使用生物衍生材料进行制造,并利用微生物等生物体的能力来制造有用的化合物,作为实现碳中和的关键技术,人们对其寄予厚望,因为它允许在不使用化石燃料作为原材料的情况下生产物质。
柯尼卡美能达正在利用传感技术、AI技术(机器学习、深度学习等)以及结合这些技术的图像物联网技术,推动其化工厂引入材料信息学和工艺信息学。生物工艺研究实验室将进一步发展柯尼卡美能达的技术,并将其与AIST的综合能力相结合,开发用于生产前所未有的复杂材料的监控技术,并将致力于扩大生产工艺并实现稳定生产,这是生物制造实际应用的挑战。
生物制造的挑战之一是“规模扩大之墙”。在使用“智能细胞”(具有增强的物质生产能力的微生物细胞)的生产方法中,条件的细微差异可以改变微生物的行为并改变生产反应,因此即使该方法在试管水平上取得成功,但在放大到大规模生产时要保持所需的产量和质量是极其困难的。此外,当试图用智能细胞生产的化学物质作为“生物基粗原料”来替代传统的化石原料时,生产过程的条件往往无法按原样应用,而且生物基原料中固有的杂质导致的质量变化也会导致最终产品的产量和质量出现问题,成为生物基产品制造过程中的瓶颈。
在生物过程研究实验室,我们进行研究,预测大规模生产环境中微生物的行为,并通过链接从试管级别和大规模生产级别的过程监控获得的数据来协助过程控制。
<主要研究内容>
1) 使用多尺度测量开发数据驱动的人工智能传感系统
我们将利用柯尼卡美能达的光学和化学技术以及AIST的生物制造技术来开发一种传感装置,该装置可以在试管级别和量产级别关联各种数据。我们还将开发一个“数据驱动的人工智能传感系统”,对从这些多个传感设备获得的数据进行人工智能分析和过程控制。
2) 使用生物衍生原材料开发高性能材料制造工艺技术
作为典型案例,我们将研究新的工艺设计系统和高效提供生物基产品,同时设计可生成适合大规模生产的化学品的智能电池。
成立于 1873 年的柯尼卡美能达将于 2023 年庆祝其成立 150 周年。我们公司在满足人们的愿望的同时,为社会创造了新的价值,从利用我们的创始业务、胶卷和相机捕捉世界的本来面目,到将人眼看不见的事物可视化,例如疾病迹象和制造质量变化。我们是一家预测各种行业和业务类别的工作方式和制造变化等商业环境趋势的公司,并不断进行创新,为解决客户和社会的问题做出贡献。柯尼卡美能达将这一150年的里程碑视为一个新的起点,我们将继续利用我们自成立以来培育的光学和化学的力量,为人类和社会的可持续发展做出贡献。
作为日本最大的公共研究机构之一,AIST 专注于对日本工业和社会有用的技术的创造和实际应用,以及将创新技术种子与商业化连接起来的“桥梁”和“社会实施”功能。作为实现这一目标的体系,我们拥有汇集AIST核心技术并展示其综合能力的“五个领域和两个综合中心”。全国12个研究基地的约2,300名研究人员根据创新环境的变化以及基于这些变化制定的国家战略,在国家创新生态系统的核心和先锋地位进行研究和开发。
自 2016 财年起,AIST 在 AIST 内部设立了以合作伙伴公司命名的合作研究实验室(命名实验室),将这些公司称为“合作伙伴公司”,以便开展更针对企业需求的研究和开发。
AIST Solutions 是一家于 2023 年 4 月 1 日成立的股份公司,由 AIST 100% 出资,旨在“解决社会问题和增强产业竞争力”,并强化研究成果社会化的体系和活动。我们将利用日本最大的公共研究机构之一AIST的技术资产和研究资源,加强开放式创新,构建生态系统,创造新业务,通过积极的营销活动迅速响应市场和产业需求。
三方将通过解决生物制造实际应用中的问题,继续为实现包括碳中和在内的可持续社会做出贡献。
国立产业技术综合研究所
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