案例1:2022级硕士研究生:胡祥 联合培养单位:百济神州
攻克的核心“卡脖子”技术难题:工艺开发周期长、成本高:经典方法依赖大量试错实验,步骤繁琐、耗时长、物料消耗巨大。本研究深度整合HTPD技术(Robocolumn, Predictor微孔板实现96条件并行快速筛选),大幅压缩了关键参数(填料、pH、盐浓度)优化周期,显著降低开发成本(物料成本降低40%以上)。
对行业发展的核心推动力:显著加速药物上市进程:平台将工艺开发周期缩短10%,结合其高效性(如三抗案例的高纯度、高收率),助力企业快速推进高质量候选药物进入临床及商业化,提升患者药物可及性。
引领智能化与标准化转型:HTPD与建模深度融合:为行业树立了“信息-设计-高通量筛选-建模优化”的智能化工艺开发新范式,减少经验依赖。构建可扩展知识库:研究提出的双参数杂质分类、Log Kp值评估等方法,为建立复杂分子纯化数据库铺平道路,推动平台技术标准化。奠定数字孪生基础:验证的精准机理模型是未来实现动态工艺控制与数字孪生的核心,预示智能制造方向。
案例2: 2022级硕士研究生:张雨璐 联合培养单位:百济神州
攻克的核心“卡脖子”技术难题:产量与成本双重制约:早期依赖商业化培养基导致抗体产量低(仅3.0 g/L)、生产成本高。工艺稳健性与质量可控性不足:传统工艺难以同步保障高产量与产品质量(如电荷异质性)。
对行业发展的核心推动力。突破国产抗体生产瓶颈:建立从培养基研发(自研CDM替代进口)、工艺优化(产量提升40%)到质量控制的完整技术链,推动国内抗体行业从临床前研究向规模化生产转型。提升临床供给与可及性:通过产量跃升(目标>4.2 g/L)与成本优化,加速高质量平价抗体药物上市,改善患者治疗可及性。强化生产标准化体系:生物反应器参数锁定(如混合通气模式)与工艺验证框架,为大规模生产提供可复用的标准化模板。
引领数据驱动的智能化工艺开发。建立“DOE-机理优化-跨规模验证”范式:通过PB/BBD实验解析氨基酸与细胞生长的定量关系,结合代谢动力学模型指导补料策略设计,减少试错成本。构建工艺放大知识库:摇瓶与生物反应器的关键参数关联模型(如通气策略-细胞活性曲线),为后续项目提供放大预测基准。奠基连续生产工艺:验证的培养基组分动态调控机制和生物反应器参数空间,为未来连续流工艺升级预留技术接口。
案例3: 2022级硕士研究生:杨瑞颖 联合培养单位:国药集团
攻克的核心“卡脖子”技术难题。资源浪费与高附加值开发缺位:丹凤牡丹花瓣年废弃量巨大(花期集中凋落),现有利用集中于丹皮(药用)与籽油(食品工业),花瓣资源利用率不足5%。天然提取工艺瓶颈:传统野漆树苷提取依赖多步层析、有机溶剂消耗大(成本占比>40%),且纯度难超90%。
对产业升级的核心推动力。激活百亿级资源价值:以年产2000万千克牡丹籽油的产业规模为基底,花瓣资源开发形成“油-药-妆”三维产业链闭环,预计提升综合产值30%以上。开创化妆品新原料赛道:验证野漆树苷显著皮肤屏障修复功效(经体外模型+机制研究双轨验证),为天然活性成分化妆品提供国产化原料解决方案,突破进口原料垄断。树立绿色制造标杆:工艺简化减少有机溶剂用量60%,降低三废处理成本,契合“双碳”战略下生物制造转型需求。
引领资源循环利用技术范式。建立“农业废弃物-高值成分-功效产品”转化路径:从花瓣废弃场景切入,贯通提取工艺→功效验证→商业应用全链条,为农副产品资源化提供模板。构建天然产物绿色纯化标准:溶剂筛选与工艺参数优化体系(如极性梯度控制技术),可复用于其他黄酮苷类成分产业化开发。驱动产学研融合创新:以牡丹主产区(如山东菏泽)为基地,推动“种植-加工-研发”一体化产业生态建设。