Технология · Синтетическая биология и платформы / Фаундри и дизайн

САПР-программное обеспечение для синтетической биологии

Программное обеспечение автоматизированного проектирования, позволяющее синтетическому биологу спроектировать генетическую конструкцию, смоделировать её поведение и сгенерировать протокол сборки ещё до синтеза хотя бы одной пары оснований — цифровой слой проектирования, находящийся выше по цепочке как от лабораторных фаундри синтеза генов, так и от контрактных организаций инженерии штаммов, уже описанных на сайте, заимствующий модель электронной автоматизации проектирования из проектирования полупроводниковых чипов.

Зрелость 4/9 Риск: средний Цифровизация и робототехника Инструменты и услуги для НИОКР US · CN · EU проверено 2026-08-11 · 4 Источники

1 · Что даёт

САПР-программное обеспечение для синтетической биологии применяет модель электронной автоматизации проектирования из проектирования полупроводниковых чипов к генной инженерии: биолог проектирует генетическую конструкцию в программном обеспечении, моделирует, как будет вести себя дизайн, и генерирует протокол сборки — всё это до перехода к физическому синтезу ДНК. Запатентованный движок машинного обучения одной платформы замыкает циклы «проектирование-сборка-тестирование-обучение» в десять раз быстрее случайного скрининга; другая прослеживает своё ядро технологии до Cello — гибридной платформы генной инженерии и САПР, изначально созданной для программирования логических схем напрямую в живых клетках. Это цифровой слой проектирования, находящийся выше по цепочке как от коммерческих фаундри синтеза генов, так и от контрактных научно-исследовательских организаций по инженерии штаммов, уже описанных на сайте — программное обеспечение проектирует и моделирует конструкцию, фаундри физически синтезирует её, а CRO инженерит получившийся штамм, три отдельных этапа с тремя отдельными наборами поставщиков.

Ключевые направления САПР-программного обеспечения для синтетической биологии:

Платформы BioCAD/CAM (BioCAD/CAM Platform): интегрированное программное обеспечение проектирования, моделирования и генерации протокола сборки, охватывающее полный цикл проектирования-сборки генетической конструкции.
Автоматизация проектирования-сборки-тестирования-обучения (DBTL Automation): инструменты машинного обучения и ИИ-агентов, замыкающие итеративный цикл проектирования, сборки, тестирования и уточнения биологической системы быстрее традиционного скрининга.
Разработка заказного программного обеспечения (Bespoke Synbio Software): студии программного обеспечения, встраивающиеся в биотехнологические компании для создания внутренних инструментов проектирования и рабочих процессов, а не продажи единого универсального продукта.
Симуляция генетических частей и схем (Genetic Part Simulation): движки симуляции, предсказывающие, как генетическая схема или часть будет вести себя в целевом типе клетки до физического построения.

Отраслевая цепочка создания стоимости#

[проектирование генетической конструкции] ──> [симуляция поведения] ──> [генерация протокола сборки] ──> [итерация DBTL]
                                                                                  │
                                                                    (передача на физический синтез)
                                                                                  │
                                                                                  ▼
[оптимизированный генетический дизайн] <─── [обратная связь по экспериментальным данным] <──┘

Уровни цепочки создания стоимости#

Уровень	Описание	Ключевые входы/выходы
Проектирование конструкции	проектирование генетической последовательности или схемы в программном обеспечении	Вход: замысел дизайна, библиотека генетических частей. Выход: черновой дизайн конструкции.
Симуляция поведения	предсказание того, как будет функционировать дизайн в целевой клетке	Вход: черновая конструкция, модель организма-хозяина. Выход: предсказание смоделированного поведения.
Генерация протокола сборки	генерация физического лабораторного протокола для построения конструкции	Вход: финализированный дизайн. Выход: протокол сборки для выбранного метода клонирования.
Передача на физический синтез	протокол передаётся фаундри синтеза генов или внутренней лаборатории	Вход: протокол сборки. Выход: синтезированная физическая конструкция.
Обратная связь по экспериментальным данным	результаты испытаний передаются обратно в платформу проектирования	Вход: результаты лаборатории/анализов. Выход: структурированные данные для следующего цикла проектирования.
Итерация DBTL	уточнение дизайна на основе экспериментальных данных	Вход: экспериментальная обратная связь. Выход: оптимизированный дизайн следующего поколения.

Сквозные технологии:

Платформа BioCAD/CAM (BioCAD/CAM Platform): интегрированное программное обеспечение, охватывающее генетическое проектирование, симуляцию и генерацию протоколов.
Автоматизация DBTL (Design-Build-Test-Learn Automation): инструменты МО/ИИ, ускоряющие итеративные циклы биологического проектирования.
Симуляция генетических частей (Genetic Part Simulation): предиктивное моделирование поведения генетической схемы до физического построения.

2 · Что заменяет 6

D1	Биологическая очистка сточных вод и биокоагулянты вместо сульфата алюминия, хлорного железа и синтетических полиэлектролитов Заменяет: Коагулянты сульфат алюминия и ПАХ; хлорное железо; синтетические полиакриламидные флокулянты (остаточный мономер акриламида); часть расхода …	WATER
D1	Менее токсичное крашение текстиля и биологическая очистка красильных стоков — восстановление индиго на биосырье и ферментативные пути, микробные пигменты и биологическое обесцвечивание стоков — вместо восстановления дитионитом натрия, синтетического индиго из анилина и неочищенных или химически очищенных стоков Заменяет: Дитионит (гидросульфит) натрия для кубового восстановления индиго, синтетическое индиго из анилина (следы анилина в окрашенном дениме), …	CHEM
D1	Рекуперированный фосфор (струвит и другие фосфаты, извлечённые из потоков биологической очистки сточных вод и метантенков) вместо удобрений из фосфоритов, содержащих кадмий Заменяет: Доля ДАФ/МАФ/суперфосфата из добываемых фосфоритов; химическое удаление фосфора солями железа и алюминия на очистных сооружениях (что …	AGROCHEM
D1	Сокращение кишечного метана у крупного рогатого скота и овец с помощью красной водоросли с бромоформом (Asparagopsis), кормовых добавок на эфирных маслах и растительных экстрактах и низкометановой генетики — вместо бесконтрольных выбросов и одних только синтетических ингибиторов Заменяет: Бесконтрольные выбросы кишечного метана; опора на синтетический ингибитор 3-нитрооксипропанол (3-NOP) как единственный одобренный …	FEED
D1	Биоконсервация сырой и минимально обработанной пищи бактериофагами, защитными культурами и бактериоцинами (низин) — вместо хлорной мойки и части синтетических консервантов Заменяет: Хлорная (гипохлоритная) мойка свежесрезанной продукции и тушек птицы (побочные продукты — хлораты, тригалометаны); часть синтетических …	FOOD
D1	Биостимуляторы растений (экстракты водорослей, гидролизаты белков, гуминовые и фульвовые вещества) вместо дополнительного минерального азота и синтетических регуляторов роста при стрессе Заменяет: «Страховочные» подкормки минеральным азотом и листовые NPK для поддержки культур при засухе, жаре или стрессе после пересадки; часть …	AGROCHEM

3 · Как внедрить 6 шагов

1
Фиксация замысла дизайнаОборудование и инжиниринг
Биолог указывает желаемую функцию генетической конструкции — какое поведение или результат дизайн должен производить в целевой клетке-хозяине.
Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
N.Thing Южная Корея
промышленный масштаб
“Services: turnkey delivery including design, construction, and operations consulting; in-house cultivation and supply to grocery, food service, catering, and manufacturing.”
FutureFarms Индия
промышленный масштаб
“Headquartered in Chennai, we specialize in hydroponics and precision farming, delivering turnkey solutions that blend cutting-edge technology with eco-friendly practices.”
China Everbright Environment Group Китай
163,050 tonnes
“[China Everbright Environment Group Limited — China Everbright Environment Group is a leading integrated environmental protection conglomerate with diversified core businesses in …”
Cell AgriTech Малайзия
5,000 L промышленный масштаб
“We design and fabricate our own stainless-steel bioreactors, automation systems, and harvesting modules, which lower CAPEX and OPEX by more than 80% compared to pharma-grade …”
WEC Water ЮАР
промышленный масштаб
“WEC Water is an EPC contractor in the water and wastewater treatment sector.”
Archisen Сингапур
промышленный масштаб
“It specializes in turnkey urban vertical-farming solutions using Controlled-Environment Agriculture (CEA).”
2
Проектирование конструкцииОборудование и инжинирингШтаммы и клеточные линии
Программное обеспечение собирает кандидатную генетическую последовательность или схему из библиотеки охарактеризованных генетических частей, соответствующую заданному замыслу дизайна.
Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
Changjin Bio 昌进生物 (Shanghai) Китай
✓ FSSC 22000 ✓ ISO 22000
“It specializes in synthetic biology, focusing on the research, development, and industrialization of microbial biomass proteins and recombinant milk proteins.”
Fermelanta Япония
3,000 L пилотный масштаб
“is a Japan-based biomanufacturing/synthetic biology startup engineering fast-growing E.”
Mianyang Habio Bioengineering Co., Ltd Китай
25,000 MT per year
“[Our Advantages — - Company focus: Biotechnology and animal nutrition, emphasizing strain development, bioprocess engineering, and synthetic biology for feed and agricultural …”
CHITOSE Япония
промышленный масштаб
“STABLE CELL LINE DEVELOPMENT SERVICE”
N.Thing Южная Корея
промышленный масштаб
“Services: turnkey delivery including design, construction, and operations consulting; in-house cultivation and supply to grocery, food service, catering, and manufacturing.”
FutureFarms Индия
промышленный масштаб
“Headquartered in Chennai, we specialize in hydroponics and precision farming, delivering turnkey solutions that blend cutting-edge technology with eco-friendly practices.”
3
Симуляция поведения
Движок симуляции предсказывает, как спроектированная конструкция будет вести себя в целевом типе клетки, отмечая вероятные режимы отказа до того, как будет принято решение о физическом синтезе.
4
Генерация протоколаОборудование и инжиниринг
Платформа генерирует физический лабораторный протокол сборки — сборку Gibson, клонирование Golden Gate или аналогичный метод — необходимый для построения финализированной конструкции.
Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
N.Thing Южная Корея
промышленный масштаб
“Services: turnkey delivery including design, construction, and operations consulting; in-house cultivation and supply to grocery, food service, catering, and manufacturing.”
FutureFarms Индия
промышленный масштаб
“Headquartered in Chennai, we specialize in hydroponics and precision farming, delivering turnkey solutions that blend cutting-edge technology with eco-friendly practices.”
China Everbright Environment Group Китай
163,050 tonnes
“[China Everbright Environment Group Limited — China Everbright Environment Group is a leading integrated environmental protection conglomerate with diversified core businesses in …”
Cell AgriTech Малайзия
5,000 L промышленный масштаб
“We design and fabricate our own stainless-steel bioreactors, automation systems, and harvesting modules, which lower CAPEX and OPEX by more than 80% compared to pharma-grade …”
WEC Water ЮАР
промышленный масштаб
“WEC Water is an EPC contractor in the water and wastewater treatment sector.”
Archisen Сингапур
промышленный масштаб
“It specializes in turnkey urban vertical-farming solutions using Controlled-Environment Agriculture (CEA).”
5
Передача на физический синтезСинтез и конверсияОборудование и инжиниринг
Сгенерированный протокол и дизайн конструкции передаются фаундри синтеза генов или внутренней лаборатории для физического построения.
Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
N.Thing Южная Корея
промышленный масштаб
“Services: turnkey delivery including design, construction, and operations consulting; in-house cultivation and supply to grocery, food service, catering, and manufacturing.”
FutureFarms Индия
промышленный масштаб
“Headquartered in Chennai, we specialize in hydroponics and precision farming, delivering turnkey solutions that blend cutting-edge technology with eco-friendly practices.”
Bontac Bio-Engineering (Shenzhen) Co., Ltd Китай
100 tons промышленный масштаб
“typical catalysts).”
Cell AgriTech Малайзия
5,000 L промышленный масштаб
“We design and fabricate our own stainless-steel bioreactors, automation systems, and harvesting modules, which lower CAPEX and OPEX by more than 80% compared to pharma-grade …”
Keclon Аргентина
✓ FSSC 22000 60,000 liters промышленный масштаб
“Enzymes: A Catalyst for Change”
China Everbright Environment Group Китай
163,050 tonnes
“Uniquely equipped with the credentials for the R&D, design, and production of both high-efficiency dust filtration materials and SCR denitration catalysts, as well as for the …”
6
Обратная связь по данным и итерация DBTLОборудование и инжинирингДанные, ПО и автоматизация
Экспериментальные результаты от физически построенной и протестированной конструкции передаются обратно в платформу проектирования, замыкая цикл проектирования-сборки-тестирования-обучения и информируя следующую итерацию дизайна.
Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически
N.Thing Южная Корея
промышленный масштаб
“Services: turnkey delivery including design, construction, and operations consulting; in-house cultivation and supply to grocery, food service, catering, and manufacturing.”
UMAMI Bioworks Сингапур
“Umami Bioworks (Singapore; address 89 Science Park Dr, 04-22) is a B2B cultivated seafood platform/licensing company that enables seafood producers to grow “not caught” species …”
BARformula Малайзия
промышленный масштаб
“BSE is engineered: a designed consortium acting on a specified feedstock to produce a specified output, telemetered through a software layer.”
FutureFarms Индия
промышленный масштаб
“Headquartered in Chennai, we specialize in hydroponics and precision farming, delivering turnkey solutions that blend cutting-edge technology with eco-friendly practices.”
China Everbright Environment Group Китай
163,050 tonnes
“[China Everbright Environment Group Limited — China Everbright Environment Group is a leading integrated environmental protection conglomerate with diversified core businesses in …”
Cell AgriTech Малайзия
5,000 L промышленный масштаб
“We design and fabricate our own stainless-steel bioreactors, automation systems, and harvesting modules, which lower CAPEX and OPEX by more than 80% compared to pharma-grade …”

4 · Кто поставит

Подобранные поставщики (подобраны автоматически)

BIONET	Испания	Услуги / консалтинг	работает
Tsingke Biotechnology	Китай	Производитель	работает
Excel Dynamic Solutions (Pty) Ltd	Намибия	Услуги / консалтинг	работает
Bluepha 蓝晶微生物	Китай	Производитель	работает
Bota Bio 恩和生物	Китай	Производитель	работает
Universal Bio Mining, LLC	США	Производитель	работает
Turion Labs	Сингапур	Наука / R&D	работает
iMicrobes	США	Производитель	работает
Ginkgo Bioworks	США	Производитель	работает
Bisy	Австрия	Производитель	работает
MGI (BGI Group)	Китай	Производитель	работает
Tidetron Bioworks 态创生物	Китай	Производитель	работает

Ведущие компании и институты (из обзора)

Компания / институт	Страна	Ключевые продукты / платформы	Технологические особенности	Статус 2026
TeselaGen	🇺🇸 США	Платформа BioCAD/CAM, Synthetic Evolution®	Запатентованный движок МО замыкает циклы DBTL в 10 раз быстрее случайного скрининга; ИИ-агенты проектирования	Коммерческий
Lattice Automation	🇺🇸 США	Заказная разработка синбио-программного обеспечения	Встраивается в биотехнологические команды для создания заказных внутренних инструментов проектирования	Коммерческий
Synthace	🇬🇧 Великобритания	Digital Experiment Platform (Antha®)	Облачная автоматизация планирования экспериментов; валидирована AstraZeneca, GSK, Charles River	Коммерческий
Asimov	🇺🇸 США	САПР-платформа, построенная на системе генетических схем Cello	Облачное проектирование/симуляция в различных типах клеток; исследование ИИ-движка проектирования при финансировании DARPA	Коммерческий

5 · Правила и путь на рынок

Путь в РФ / ЕАЭС: WATER · Роспотребнадзор
СГР в течение 30 календарных дней (на практике ~6–12 недель с испытаниями)
Информация, не юридическая консультация — уточните процедуру для вашего продукта. (2026-10-06)

США

В США расположены наиболее устоявшиеся и наиболее хорошо профинансированные платформы категории, охватывающие ИИ-нативную компанию автоматизации проектирования, студию заказного программного обеспечения и САПР-платформу, возникшую как академический инструмент программирования логических схем.

ИИ-ускоренные платформы DBTL, встроенные студии заказного программного обеспечения, академическо-коммерческая родословная САПР#

TeselaGen (основана в 2013 году): предлагает платформу BioCAD/CAM, построенную вокруг Synthetic Evolution® — запатентованного движка машинного обучения, который, по заявлению компании, замыкает циклы проектирования-сборки-тестирования-обучения в десять раз быстрее случайного скрининга, наряду с ИИ-агентами для проектирования библиотек и оптимизации последовательностей.
Lattice Automation: студия разработки программного обеспечения для наук о жизни, встраивающаяся в биотехнологические команды для создания заказных внутренних инструментов проектирования и рабочих процессов, а не продажи единого стандартизированного продукта.
САПР-платформа Asimov: соучреждена в 2017 году профессором MIT, стоявшим за Cello — гибридной системой генной инженерии/САПР, изначально созданной для программирования поведения логических схем в живых клетках, теперь предлагаемой как облачное программное обеспечение для проектирования, симуляции и оптимизации генетических систем в различных типах клеток.

Евросоюз

В Великобритании расположен пионер программного обеспечения для планирования экспериментов, который перешёл от лабораторной синтетической биологии к чистому программному обеспечению, теперь валидированному крупными фармацевтическими компаниями.

переход от академического выделения к чистому программному обеспечению, автоматизация планирования экспериментов, платформа, валидированная фармой#

Synthace (Лондон, основана в 2011 году): выделена из University College London, работала как компания синтетической биологии, прежде чем полностью перейти к программному обеспечению в 2017 году; её облачная Digital Experiment Platform автоматизирует планирование экспериментов для сложных биологических процессов, валидирована AstraZeneca, GSK и Charles River.
Контекст Закона ЕС об ИИ: по мере того как САПР-платформы всё чаще встраивают функции автоматизации проектирования на основе машинного обучения, обязательства для моделей ИИ общего назначения по Закону ЕС об ИИ становятся новым соображением комплаенса именно для европейских поставщиков синбио-программного обеспечения.
Послужной список признания: Synthace была названа технологическим пионером Всемирного экономического форума в 2016 году и Gartner Cool Vendor в науках о жизни в 2018 году — внешние маркеры валидации для категории, где коммерческую тягу иначе сложно проверить независимо.

Китай

Подтверждённого китайского коммерческого поставщика САПР для синтетической биологии не найдено; активность Китая в этой сфере сосредоточена в академических и студенческих конкурсных проектах, а не в самостоятельных коммерческих программных продуктах.

академическая разработка инструментов и конкурс iGEM, отсутствие подтверждённого коммерческого поставщика, более широкие мощности синбио-производства в других сферах#

Инструменты студенческого конкурса iGEM: китайские университетские команды создали отмеченное наградами программное обеспечение проектирования генетических схем (визуальная аналитика генетических схем, инструменты компьютерного проектирования синбио) через международный конкурс синтетической биологии iGEM, демонстрируя сильные академические возможности без подтверждённого выделения в самостоятельное коммерческое программное обеспечение.
Отсутствие подтверждённого специализированного производителя: поиски материкового коммерческого поставщика BioCAD вернули только академические и открытые инструменты — раздел оставлен качественным до появления реального коммерческого кандидата.
Контекст более широких синбио-мощностей: значительные мощности Китая по синтезу генов и инженерии штаммов, описанные в другом месте на сайте, пока не привели к подтверждённому самостоятельному коммерческому экспорту программного обеспечения для проектирования, сопоставимому с американскими платформами.

6 · Финансирование: тендеры и гранты

Грант	Циркулярные инновационные передовые материалы: переход от разработки к рынку (RIA) (партнёрства Innovative … European Commission · Евросоюз	2 февр. 2027 г. 118 дн.
Грант	Предотвращение и снижение рисков злоупотребления синтетической биологией в целях биотерроризма European Commission · Евросоюз	5 нояб. 2026 г. 29 дн.
Грант	Здоровье экосистем и диких видов, прогнозы и влияние на здоровье человека при существующих и новых стрессорах … European Commission · Евросоюз	22 сент. 2027 г. 350 дн.
Грант	Повышение возможностей мониторинга и снижения загрязнения воздуха сельским хозяйством European Commission · Евросоюз	22 сент. 2027 г. 350 дн.
Грант	Повышение устойчивости сельского хозяйства в условиях дефицита воды и элементов питания с помощью цифровых … European Commission · Евросоюз	23 сент. 2027 г. 351 дн.

7 · Технологический стек

Категория заимствует свою основную методологию из электронной автоматизации проектирования полупроводников, адаптированную под дополнительную сложность биологических систем, не ведущих себя с предсказуемостью кремния.

Ускоренная машинным обучением итерация DBTL (ML-Driven Design Iteration):
- Запатентованные движки МО обучаются на каждом раунде экспериментальных результатов, чтобы предложить следующую итерацию дизайна эффективнее, чем исчерпывающий или случайный скрининг — основной механизм за заявленным ускорением циклов проектирования на порядок величины.
- ИИ-агенты всё чаще берут на себя конкретные подзадачи внутри цикла — проектирование библиотек, оптимизацию последовательностей, — вместо того чтобы платформа была единым монолитным инструментом.
Симуляция генетических схем и частей (Predictive Behavior Modeling):
- Движки симуляции предсказывают, как генетическая схема будет вести себя в конкретном типе клетки-хозяина до физического построения — возможность, возникшая в академических исследованиях программирования логических схем до коммерциализации.
- Точность симуляции зависит от качества и широты лежащей в основе библиотеки поведения генетических частей, делая курирование библиотеки частей столь же важным, как и сам алгоритм симуляции.
Облачная автоматизация планирования экспериментов (DOE Platform Architecture):
- Облачные платформы позволяют биологу проектировать многофакторные эксперименты, моделировать их в цифровом виде, выполнять на подключённом лабораторном оборудовании и получать структурированные, готовые для ИИ данные — рабочий процесс без кода, соединяющий цифровое проектирование и физическое выполнение в лаборатории.
- Именно эта архитектура позволяет платформе, изначально созданной синтетическими биологами для собственного использования, перейти в самостоятельный программный продукт, продаваемый другим биотехнологическим компаниям.

Источники 4

Teselagen — 2026-08-11T00:00:00.000Z
Lattice automation — 2026-08-11T00:00:00.000Z
Synthace — 2026-08-11T00:00:00.000Z
Asimov — 2026-08-11T00:00:00.000Z