生物铸造厂（Biofoundry）借鉴半导体”晶圆代工厂”（Foundry）的概念，建立自动化、标准化的生物实验基础设施，支持高通量的基因线路设计→DNA合成组装→菌株构建→发酵测试→数据分析全流程。其核心价值：将原本需要研究人员数月手工完成的实验流程，压缩至数天甚至数小时，同时大幅提高实验通量（从每次测试10-100个菌株，到每次测试10000个菌株）。
## 技术组成
**液体处理机器人（Liquid Handling Robot）**：自动完成移液、稀释、混合等操作，如Hamilton、Tecan、Opentrons（开源低成本）。替代手工操作，消除人为误差，支持高通量并行实验。
**DNA合成与组装自动化**：自动化PCR、Gibson Assembly、Golden Gate组装，将数百到数千条不同序列的DNA片段并行组装成完整的基因线路，用于构建菌株文库。
**高通量发酵平台（Miniaturized Bioreactor）**：24孔、48孔、96孔微型发酵罐（如Ambr-250、micro bioreactors），并行测试数十到数百个菌株的发酵性能，快速筛选高产菌株。
**自动化分析（High-Throughput Analytics）**：流式细胞仪（荧光蛋白报告基因）、质谱（LC-MS，代谢物定量）、平板读数器（OD600、荧光）高通量检测，每天处理数百到数千个样本。
**AI/ML辅助优化**：将实验数据反馈给机器学习模型，预测下一轮最优菌株设计参数，形成”自动化实验-AI优化”的闭环。Ginkgo Bioworks的Codebase平台是这一理念的代表性实现。
## 全球Biofoundry格局
**商业化Biofoundry**：Ginkgo Bioworks（美国，已上市，提供合成生物学CRO/CDMO服务）；Zymergen（被Ginkgo收购）；
**科研Biofoundry**：英国国家生物铸造厂（UKRI/Hartree Centre）；新加坡EBRC；清华大学、华中农业大学、天津工业生物技术研究所（中科院系统）在中国建立的合成生物学研究中心均配备自动化设备。
参见[合成生物学入门](https://sunqi.org/synthetic-biology-overview-zh/)；[生物制造与发酵工程](https://sunqi.org/biomanufacturing-fermentation-zh/)；[Ginkgo Bioworks官网](https://www.ginkgobioworks.com/)。
