合成生物技术的飞速发展结合自动化高通量菌种构建与筛选大设施将高性能菌种的获取效率大幅提升，这为生物制造产业带来了颠覆性基础创新，然而合成生物学创新菌种在实现产业化的过程中面临两大挑战：即高效发酵工艺优化技术瓶颈和理性发酵工艺放大技术缺失。传统的依赖于发酵专家反复试错的优化放大方法成为合成生物学创新成果产业化的关键瓶颈。开发智能化发酵过程优化与放大技术成为亟待开发的关键技术。本报告就发酵优化与放大过程关键难点分析，以及基于数字化的发酵优化关键技术、基于反应器流场与细胞生理的理性发酵放大技术介绍了课题组所取得的一些成果，最后一部分就生物制造过程的智能化方面的一些思考和实践过程进行了探讨。