响应八部门AI+制造新政，欧倍尔生物制药虚拟仿真赋能人才培养

2026年初，工业和信息化部、中央网信办、国家发展改革委等八部门联合印发《“人工智能+制造”专项行动实施意见》，在附件“人工智能赋能制造业重点行业转型指引”中，明确点名了AI制药、AI生物制造领域。文件提出：建设人工智能驱动的新药发现与虚拟筛选平台，打造智能化菌种构建平台，精准模拟细胞工厂运行机制，并借助人工智能等技术优化迭代生物反应过程中的温度、酸碱度、含氧量等核心参数，实现反应过程智能控制。

这一重磅政策信号，与此前《“十四五”生物经济发展规划》中“加快发展生物医药产业”的目标一脉相承。政策的连续加码，不仅为生物制药产业描绘了智能化升级的清晰蓝图，更对相关领域的人才培养提出了前所未有的高要求。传统生物制药教学长期面临活体实验成本高、生产周期长、GMP规范难复现等核心瓶颈，学生难以在进入产业前系统掌握从菌种构建到成品生产的全链条技能。

在此背景下，北京欧倍尔推出的生物制药虚拟仿真软件系列，正是精准回应这一时代需求的数字化解决方案。该平台针对细胞生物学、生物制品学、微生物制药、生物制药、基因工程、发酵工程、制药工程、生物分离工程、生物制药设备等课程，以典型的青霉素、干扰素、重组人红血细胞生成素及狂犬疫苗的生产制备过程为原型，构建了一个覆盖生物制药全产业链的虚拟仿真实训生态。

一、全景式产品矩阵：覆盖生物制药全产业链

北京欧倍尔生物制药虚拟仿真软件并非单一工具，而是一个覆盖“基因工程-细胞培养-发酵提取-纯化精制-制剂灌装”全链条的系统化产品矩阵。根据官网信息，该系列已形成22款核心软件，涵盖基因编辑、单抗制备、疫苗生产、胰岛素发酵、干扰素提取等多个前沿领域。

基因编辑工程虚拟仿真软件系列包含CRISPR/Cas9基因编辑技术原理和衍生应用、sgRNA设计及活性检测、基因编辑载体构建、细胞培养和质粒转染、基因编辑效率检测五大模块，完整复现了基因编辑从设计到验证的全流程。

单克隆抗体相关软件包括单克隆抗体杂交瘤细胞克隆虚拟仿真实验（有限稀释法）和单克隆抗体鉴定虚拟仿真实验（免疫印迹法），让学生掌握这一现代生物制药核心技术。

重磅生物药生产软件覆盖了重组人胰岛素原料药生产、重组人胰岛素注射剂生产、EPO生产全流程、β干扰素生产、重组人TNK组织型纤溶酶原激活剂中试规模生产、重组人红血细胞生成素综合实验等，形成了完整的大分子药物生产实训体系。

疫苗生产软件包含狂犬病疫苗生产制备工艺和疫苗产品数字化生产线及工艺控制仿真操作软件，以流感疫苗为原型，模拟从细胞培养到成品灌装的完整流程。

综合性实训平台如门冬酰胺酶生物制药虚拟实训仿真平台，模拟了真实的门冬酰胺酶生产车间，车间布局合理、功能齐全，包括办公区、基础设施区、更衣区、菌种培养区、发酵区、提取区、纯化区、冻干区、灌封区、包装区、库房等，每个区域都配备了相应的生产设备，能够覆盖门冬酰胺酶从生产到包装的整个流程。

二、核心功能详解：从DCS操控到GMP规范落地

北京欧倍尔生物制药虚拟仿真软件的强大之处，在于其通过一系列核心技术功能，构建了深度沉浸、可交互、智能反馈的完整教学闭环。

青霉素发酵提炼仿真软件：仿DCS系统与双人协作

该软件以大型青霉素生产车间为蓝本，在3D场景设计上包含配液罐、连消塔、维持罐、螺旋板换热器等主要设备，以及中效过滤器、高效过滤器、蒸汽过滤器等辅助设备。软件模拟真实药厂青霉素生产工艺流程，全方位展示了青霉素发酵流程，从前期准备到后期培养的全过程。

软件的核心特色在于配备仿DCS系统，高度融合《药品生产质量管理规范》最新版的管理要求，在2D界面中真实还原了青霉素车间的现场仪表、阀门和DCS交互的数据传输过程。内操、外操两位工人相互配合，根据标准作业流程，协作完成生物发酵罐的仿真操作。其中重点考察了发酵生产工段中的种子罐空消和实消，发酵罐的空消，培养基连续灭菌、突发事件处理，能耗、质量控制，安全文明生产及生产记录等。

门冬酰胺酶生物制药虚拟实训平台：全车间布局与GMP合规

平台模拟了真实的生产车间，功能分区齐全，每个区域都配备相应生产设备，模拟生产流程严格符合《药品生产质量管理规范》要求。学生在虚拟环境中可以完整经历从菌种培养、发酵、提取、纯化、冻干到灌封包装的全流程，深刻理解GMP规范在生物制药生产中的落地要求。

疫苗产品数字化生产线：一次性反应器与无菌操作

软件参照现代制药工厂的生产环境、生产工艺和质量管理建立，基于疫苗产品真实生产线、设备结构、布局和工艺流程进行虚拟仿真软件工艺设计。用户可以通过软件学习了解流感疫苗厂区、洁净区布局及相关知识，主要生产设备结构及一次性反应器生产疫苗的流程。

模拟生产过程包括进入洁净区（更衣）、动物细胞培养、病毒接种与培养、病毒收获与浓缩、病毒纯化、半成品制备、成品灌装和退出洁净区（更衣）共8个环节，完整复现了疫苗生产的核心流程，特别强化了无菌操作规范的训练。

β干扰素生产3D仿真软件：发酵提取工艺主线

软件以β干扰素的发酵提取工艺为主线，以严格的制药工程设计流程和真实药厂工艺参数作为参照，运用数字化技术真实模拟β干扰素生产车间场景及操作，重点展现了从菌种培育到菌种发酵到成品提取等一系列生产工艺流程与仿真操作过程。

三、技术特色：沉浸式交互与智能评估深度融合

北京欧倍尔生物制药虚拟仿真软件的技术先进性，体现在多个维度的创新设计上。

虚拟现实技术构建高保真药厂环境：软件利用虚拟现实技术，构建高度仿真的三维生产车间，使用者可以360°旋转观察三维空间内的事物，界面友好，互动操作，形式活泼。

知识点讲解与智能操作指导：软件内置完整的知识讲解体系，涵盖实验目的、实验原理、实验操作过程中的注意事项。具体的操作流程中，系统能够模拟实验操作中的每个步骤，并加以文字或语言说明和解释。

实时评分与智能反馈：系统具备智能评分功能，操作正确时得分，错误时扣分。学生可实时看见当前操作分数，并有易错点提示功能。这种“在试错中学习”的设计，帮助学生将标准操作内化为肌肉记忆。

记录数据及数据处理功能：学员操作仿真软件过程中，能把实验中产生的数据记录下来并能对数据进行处理，生成对应的图表等，大大增加数据处理的灵活性，激发学生创新能力。

四、教学价值：破解生物制药教育三大困局

北京欧倍尔生物制药虚拟仿真软件的应用，为生物制药教育带来了多维度的深刻变革。

破解成本与资源困局：一套真实的生物制药生产线投资动辄数亿元，院校根本无法配置以满足学生的实训需求。江南大学史劲松教授团队早在2013年就意识到这一问题，提出要搞生物制药的虚拟仿真，并且强调一定要进行实践仿真，而不是单纯进行实验仿真。2018年，其《生物药物重组人干扰素α2b注射剂生产线的虚拟仿真教学》项目成功入选国家虚拟仿真实验教学项目，成为全校第一个国家级虚拟仿真实验教学项目。

实现GMP规范的可视化落地：软件高度融合《药品生产质量管理规范》最新版的管理要求，学生在虚拟操作中深刻领会GMP法规与质量管理体系的精髓。

赋能新工科与产教融合：软件内容紧密对接产业真实工艺与前沿研发方向。北京欧倍尔与江南大学等高校的合作，正是产教融合的典型案例。软件由计算机程序设计人员、虚拟现实技术人员、具有实际经验的一线工程技术人员、专业教师合作完成，贴近实际，过程规范。

从响应八部门“AI+制造”的战略号召，到支撑江南大学国家级虚拟仿真实验教学项目；从模拟青霉素发酵的一次罐体灭菌，到完成一整套疫苗产品的无菌灌装，北京欧倍尔生物制药虚拟仿真平台构建的不仅是一个虚拟药厂，更是一座连接校园教育与生物医药产业的数字桥梁。

当学生们在虚拟车间中成功完成一次发酵参数优化时，他们掌握的不仅是一项技能，更是一种在数字化时代驱动生物医药创新的核心思维方式。这正如江南大学国家级虚拟仿真项目所追求的——帮助学生深刻领会GMP法规与质量管理体系的精髓，培养面向未来的生物制药工程师。