2014年从美国回来后，李金金就回到了母校上海交通大学任职，之后一直在上海教书、生活。2024年年初，她首次踏上新疆之旅，目的地是与乌鲁木齐直线距离500多公里的伊宁，目标直指川宁生物（301301.SZ）厂区内的几十个4层楼高、近500吨重的金属罐子。

　　在别人可能还在读博士的年纪，29岁的李金金就已成为上海交通大学里最年轻的博导、教授之一，如今主持着上海交大人工智能与微结构实验室（Artificial Intelligence and Micro Structure Laboratory, AIMS - Lab）。近期，她成功攻克发酵行业的百年难题——“黑箱白化”，这一技术填补了全球AI技术在“时序依赖型工业控制”中的空白。

　　从“试错模式”到“智能模式”

　　发酵技术作为生物制造的核心手段，广泛应用于食品、医药、能源及化工领域。中国生物发酵产业规模稳居全球首位，年产量超7000万吨，氨基酸、维生素等核心产品占全球总量的60%~80%。

　　李金金对第一财经表示，生物发酵领域极为特殊，受时间因素影响较大，微生物在各生长阶段的差异性巨大。数百年来，人类发酵工程师始终极其依赖于固定参数与人工经验，但依然难以应对微生物代谢的动态变化，这成为了工业生产领域难度最大的环节之一。哪个国家能在发酵领域掌握最新技术，就能在全球最“高精尖”的生物制造领域抢得先机。

　　川宁生物是全球最大的抗生素中间体发酵企业，也是我国抗生素链主企业。李金金进入厂区后深感震惊，在祖国的西部边疆能有这样一个大型科技企业，让她这位一直在大学里做人工智能研究的科技工作者感到意外。

　　更令她惊讶的是，在如此偏远的地区，有近3000名高素质工程师24小时轮班工作。但哪怕是经验再丰富的工程师，在调整发酵过程时，也不可避免地会出错，失误率和事故率也会跟着变高，最终导致产量不可控。抗生素发酵周期长达7天，即便经验丰富的工程师从第一天一直跟进到第七天，也很难确定最终产量。

　　李金金意识到，整个发酵过程极为复杂，属于高维度、复杂、非线性问题。对于7天的发酵周期，一天24小时，每分每秒都很关键，而且发酵参数众多。她当时就想，如果能用人工智能代替人类的部分工作，那对整个发酵行业将产生极为重大的影响。

　　经过一年多时间的联合研究开发，双方共同打造的“基于迁移学习和物理可解释的小样本AI工业自动控制系统”终于发挥出了巨大效用。

　　川宁生物总经理邓旭衡对第一财经称，从目前实验数据来看，由该AI虚拟工程师所调控的实验罐的发酵水平已全部高于原有未使用AI调控的发酵罐水平，按照相同物料投入，AI所调控的发酵罐平均产量超出对照组3%~5%，并且随着新批次数据的不断输入，多次迭代后有望持续提升发酵产量。

　　他进一步解释称：“当AI系统基于我们的历史数据构建的模型落地时，短短30天便实现了这一（3%~5%）产量的提升。随着AI系统在稳定高产的数据持续喂养下不断迭代，产量提升曲线会以很快的曲率上扬，从5%、10%、15%……按照公司每年近60亿元产值预估，提升10%对应提升20%以上的净利润水平。AI会以人类难以企及的速度与精度，无限逼近发酵工艺的理论极限，彻底颠覆对工业生产的传统认知边界。”

　　引入“时间维度”概念的AI

　　人工智能在工业上的应用，本质上是一场生产关系的革命。李金金认为，通过该AI自控系统提升产量与良率，可进一步巩固“中国供应—全球需求”的格局。

　　更为重要的是，该AI自控系统首次将“时间维度”引入工业控制领域，解决了生物发酵这一复杂动态过程的实时预测与调控的国际难题。这打破了人类经验主义，以及“无法考虑时间因素”的主流AI大语言模型的束缚，将生物制造推进至“模型定义生产”的新阶段。

　　简而言之，该AI自控系统已成为事实上的工业控制“智驾系统”。和目前比较主流的、动辄需要几千块（甚至几万块）GPU才能运行的AI大模型所不同的是，该AI自控系统只需要十几张GPU和传统AI模型中5%的数据，就可以实现连续、精准的推理预测。

　　“AI+工业化”成为增长新引擎

　　通过“模型定义生产”模式，推动制造业从“流程标准化”向“动态智能化”转型，为中国AI技术落地工业场景树立标杆。例如合成生物、生物医药、食品工业、芯片制造、大量传统制造业、环保产业领域等都将受益。

　　上海交通大学副校长曾小勤对第一财经记者表示，这项工作对于把人工智能列为重点支撑行业的上海而言，将会产生重大且意义深远的影响。借助人工智能技术，上海有能力助力更多中国制造企业实现集体产业升级。

　　人工智能是上海三大先导产业之一，也是上海建设国际科创中心的重要支撑。近日，上海市经济和信息化委员会发布《关于开展2025年新一代通用人工智能创新任务揭榜挂帅工作的通知》。

　　李金金怀揣着“科技报国”的梦想，她希望中国的制造业都能借助人工智能的力量，实现集体性的产业升级，催生出更多的链主企业。

（文章来源：第一财经）