CN117736864A - 一种菌种生物合成系统和菌种生物合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的菌种生物合成系统和菌种生物合成方法涉及生物合成学技术领域，包括发酵合成腔体、微流控系统、检测模块和控制系统，发酵合成腔体用于供菌种进行生物合成，微流控系统用于向发酵合成腔体内输送维持菌种进行生物合成所需的相关物质。检测模块设置于发酵合成腔体，用于采集发酵合成腔体内的状态和参数信息，控制系统用于接收检测模块采集的状态和参数信息，经过计算后可向微流控系统发出调整指令，并调整微流控系统向发酵合成腔体内输送相关物质的输送参数，使得发酵合成腔体内可维持菌种进行生物合成的最优条件，进而大大提高菌种的生物合成效率。

Description

一种菌种生物合成系统和菌种生物合成方法

技术领域

本发明涉及生物合成学技术领域，更具体地说，涉及一种菌种生物合成系统和菌种生物合成方法。

背景技术

随着基因工程的发展，越来越多的微生物菌种投入工业生产。目前利用微生物菌种发酵进行生物合成的主要方式是发酵罐发酵合成，传统发酵罐属于粗放型的生物合成方式，其组成包括釜体、搅拌装置、传热装置和轴封装置，传统生物发酵技术主要采用自然接种、多菌种发酵，其菌种大多为自然环境中的真菌和细菌，虽然发酵过程中加入的微生物种类繁多，但真正发挥作用的有效菌种数量有限，除有效菌种之外的无效菌种在生物发酵过程中会损耗营养、降低合成效率，同时容易污染发酵产物。而且由于参与发酵过程的菌种均来自于自然环境，使得传统生物发酵还面临发酵产物不稳定的情况。

现代生物发酵技术会根据发酵产物含量和发酵过程中的酶活力选用特定的菌种或酶，与传统微生物菌种发酵技术中的自然接种相比，现代生物发酵技术还可根据发酵目的、发酵条件筛选出对特定条件具有一定耐受能力的微生物，从而摆脱生存条件对微生物生长的限制，缩短发酵时间，提高发酵效率，并有效避免杂菌污染，保证发酵过程的稳定性及安全性。然而虽然现代生物发酵技术通过不断的技术更新和完善，可以部分解决传统发酵罐生物合成中的弊端，但是仍然存在生物合成效率较低的情况。

因此，如何提高菌种的生物合成效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种菌种生物合成系统，以提高菌种的生物合成效率。

本发明的另一目的在于提供一种菌种生物合成方法，以通过上述的菌种生物合成系统进行生物合成。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种菌种生物合成系统，包括：

发酵合成腔体，用于供菌种进行生物合成；

微流控系统，用于向所述发酵合成腔体内输送维持菌种进行生物合成的相关物质；

检测模块，设置于所述发酵合成腔体，用于采集所述发酵合成腔体内微环境的状态和参数信息；

控制系统，用于接收所述状态和参数信息并调控所述微流控系统输送所述相关物质的输送参数。

可选地，在上述的菌种生物合成系统中，所述检测模块包括生物传感器，所述生物传感器包括生物信号感应部和生物信号传递部，所述生物信号感应部设置于所述发酵合成腔体内，所述生物信号传递部连接于所述生物信号感应部和所述控制系统之间，所述生物信号感应部用于检测所述发酵合成腔体内菌种的合成产物。

可选地，在上述的菌种生物合成系统中，所述发酵合成腔体包括：

主体腔室，用于供菌种进行生物合成，所述微流控系统用于向所述主体腔室输送所述相关物质；

检测腔室，为多个，且均与所述主体腔室连通，各个所述检测腔室内均设置有一个或多个所述生物信号感应部，且在所述主体腔室和所述检测腔室之间设置有用于控制所述主体腔室和所述检测腔室的连通与截止的连通阀。

可选地，在上述的菌种生物合成系统中，所述生物传感器为生物场效应晶体管传感器。

可选地，在上述的菌种生物合成系统中，所述检测模块包括图像传感器，所述图像传感器包括图像信号感应部和图像信号传递部，所述图像信号感应部用于检测所述发酵合成腔体内菌种的形态以及微环境的状态，所述图像信号传递部连接于所述控制系统和所述图像信号感应部之间。

可选地，在上述的菌种生物合成系统中，所述图像传感器采用无透镜成像的方式采集图像。

可选地，在上述的菌种生物合成系统中，所述检测模块还包括温度传感器，所述温度传感器用于采集所述发酵合成腔体内的温度信息；和/或，

所述检测模块还包括压力传感器，所述压力传感器用于采集所述发酵合成腔体内的压力信息。

可选地，在上述的菌种生物合成系统中，所述发酵合成腔体由温控模块加热或制冷，且所述温控模块由所述控制系统控制。

可选地，在上述的菌种生物合成系统中，所述微流控系统包括用于向所述发酵合成腔体内输送液态原料的原料输送部，以及用于向所述发酵合成腔体内输送气体的气体输送部。

可选地，在上述的菌种生物合成系统中，所述气体输送部用于连接至所述发酵合成腔体内培养液的液面下，以对所述发酵合成腔体内的培养液进行混匀；和/或，

所述发酵合成腔体内设置有机械搅拌装置。

可选地，在上述的菌种生物合成系统中，还包括菌种加载系统，所述菌种加载系统由所述控制系统控制，并与所述发酵合成腔体连通，用于向所述发酵合成腔体向添加菌种。

一种菌种生物合成方法，用于通过上述的菌种生物合成系统进行生物合成，包括：

微环境检测，所述检测模块采集所述发酵合成腔体内的状态和参数信息；

信息处理，所述控制系统接收所述状态和参数信息，并向所述微流控系统发出调控指令；

物质输送调整，所述微流控系统接收所述调控指令，并调整向所述发酵合成腔体内输送的所述相关物质的输送参数。

本发明提供的菌种生物合成系统包括发酵合成腔体、微流控系统、检测模块和控制系统，发酵合成腔体用于作为可以培养菌种的培养腔室，且菌种在发酵合成腔体内可发酵并进行生物合成，微流控系统用于向发酵合成腔体内输送维持菌种进行生物合成所需的相关物质，包括合成原料、氮气、氧气等，微流控系统的输入端与原料连通，输出端与发酵合成腔体连通，并由控制系统控制。检测模块设置于发酵合成腔体，并包括多种类型的传感器，用于采集发酵合成腔体内的状态和参数信息，控制系统用于接收检测模块采集的状态和参数信息，经过计算后可向微流控系统发出调整指令，实时调整微流控系统向发酵合成腔体内输送相关物质的输送参数。检测模块多种传感器的设置可获取不同的状态和参数信息，进而控制系统能更精准地分析判断微环境的条件，并通过微流控系统进行对微环境的调整。

相较于现有技术，本发明提供的菌种生物合成系统通过检测模块可以实时监测发酵合成腔体内部微环境的状态，且通过微流控系统可以对微环境进行精确的调整，从而可保证发酵合成腔体内微环境条件持续维持在最优条件，并最大化的提高菌种的生物合成效率，本发明提供的菌种生物合成系统可用于不同菌种的高通量发酵生物合成。

本发明实施例公开的菌种生物合成方法用于通过上述的菌种生物合成系统进行菌种合成，包括微环境检测步骤、信息处理步骤和物质输送调整步骤。微环境检测步骤具体为检测模块采集发酵合成腔体内的状态和参数信息；信息处理步骤具体为控制系统接收检测模块采集的状态和参数信息，并计算得到菌种维持最优条件所需进行的参数调整，据此控制系统向微流控系统发出调控指令，实时调整合成原料的输送量。物质输送调整具体为微流控系统接收控制系统发出的调控指令，并调整向发酵合成腔体内输送的各种相关物质的输送参数。

相较于现有技术，本发明提供的菌种生物合成方法可实时监测并调整发酵合成腔体内微环境的状态，并使之维持在菌种进行生物合成的最优条件，进而可大大提高菌种的生物合成效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的菌种生物合成方法的流程图；

图2为本发明实施例公开的菌种生物合成系统的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的发酵合成腔体的结构示意图。

其中，100为发酵合成腔体，110为主体腔室，120为检测腔室；

200为原料输送部，201为氧气输送部，202为氮气输送部；

300为检测模块，310为生物传感器，320为温度传感器，330为图像传感器，340为压力传感器；

400为控制系统；

500为菌种加载系统；

600为温控模块；

700为菌种，701为合成产物。

具体实施方式

本发明的核心在于公开一种菌种生物合成系统，以提高菌种的生物合成效率。

本发明的另一目的在于提供一种菌种生物合成方法，以通过上述的菌种生物合成系统进行生物合成。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图2和图3，本发明实施例公开的菌种生物合成系统包括发酵合成腔体100、微流控系统、检测模块300和控制系统400，发酵合成腔体100用于作为可以培养菌种700的培养腔室，且菌种700在发酵合成腔体100内可发酵并进行生物合成，微流控系统用于向发酵合成腔体100内输送维持菌种700进行生物合成所需的相关物质，包括合成原料、氮气、氧气等，微流控系统的输入端与原料连通，输出端与发酵合成腔体100连通，并由控制系统400控制。检测模块300设置于发酵合成腔体100，并包括多种类型的传感器，用于采集发酵合成腔体100内的状态和参数信息，控制系统400用于接收检测模块300采集的状态和参数信息，经过计算后可向微流控系统发出调整指令，实时调整微流控系统向发酵合成腔体100内输送相关物质的输送参数。检测模块300多种传感器的设置可获取不同的状态和参数信息，进而控制系统400能更精准地分析判断微环境的条件，并通过微流控系统进行对微环境的调整。

其中，检测模块300具体可以包括生物传感器310、压力传感器340、温度传感器320和图像传感器330等多种传感器，以分别获取包括菌种700的合成产物701、发酵合成腔体100内的环境状态、压力、温度等在内的信息。通过检测模块300采集得到关于发酵合成腔体100内微环境的相关信息后，控制系统400可基于此计算得到调整结果，并据此通过微流控系统调整发酵合成腔体100内包括气压、发酵所需的原料等在内的微环境条件，实现对微环境的实时检测和实时调整。

相较于现有技术，本发明实施例公开的菌种生物合成系统通过检测模块300可以实时监测发酵合成腔体100内部微环境的状态，且通过微流控系统可以对微环境进行精确的调整，从而可保证发酵合成腔体100内微环境条件持续维持在最优条件，并最大化的提高菌种700的生物合成效率，本发明实施例公开的菌种生物合成系统可用于不同菌种700的高通量发酵生物合成。

本发明一实施例公开的检测模块300包括生物传感器310，生物传感器310用于检测发酵合成腔体100内菌种700发酵的合成产物701。具体地，生物传感器310包括生物信号感应部和生物信号传递部，生物信号感应部设置于发酵合成腔体100内，生物信号传递部连接于生物信号感应部和控制系统400之间，生物信号感应部用于检测菌种700的合成产物701，生物信号传递部用于将检测结果传递至控制系统400。生物信号传递部具体可以为导线。

通过对合成产物701的状态和数量进行检测可以精准的判断菌种700的发酵和生物合成的状态，有利于实时调整菌种700发酵的微环境条件，从而可提高菌种700的合成产量和效率；且生物传感器310设置在发酵合成腔体100内，使得可直接在发酵合成腔体100内封闭式的环境下对合成产物701实施检测，进而可避免检测过程中外界环境对菌种700发酵微环境的污染，以及对待检测合成产物701的污染，实现一站式菌种700高通量的合成和检测。

在本发明公开的一具体的实施例中，结合图3，发酵合成腔体100包括主体腔室110和检测腔室120。其中，主体腔室110作为主体结构用于进行菌种700发酵，微流控系统的输出端连接至主体腔室110，用于向主体腔室110内输送菌种700发酵所需的合成原料等相关物质。检测腔室120为多个，且均与主体腔室110连通，各个检测腔室120内均设置有一个或多个生物传感器310，在主体腔室110和检测腔室120之间设置有用于控制主体腔室110和检测腔室120的连通与截止的连通阀。

在菌种700的培养过程中，连通阀处于闭合状态，以将生物传感器310的生物信号感应部与主体腔室110隔开，在将菌种700培养预设时间后或培养到指定阶段时，可以控制一个连通阀打开，使得主体腔室110内菌种700产生的合成产物701可由主体腔室110进入该连通阀对应的检测腔室120内，接触并被生物信号感应部检测，得到检测结果由生物信号传输部传递至控制系统400，在被控制系统400记录的同时还可以据此进行发酵合成腔体100内微环境的调整。

在一个检测腔室120内设置多个生物信号感应部可以保证检测结果的准确性。在菌种700发酵的不同阶段可以分别打开不同的检测腔室120，实现对合成产物701不同阶段或不同时间的检测。在检测完成之后，各个生物传感器310的生物信号感应部可以在清理后被重复利用。

为了平衡主体腔室110和检测腔室120连通时的压强，在检测腔室120上开设有与外界连通的平衡孔，通过控制连通阀的开启时间可控制流入检测腔室120内培养液的多少，且保证不会由平衡孔处造成漏液。

进一步地，在平衡孔处可设置防水透气膜，使得仅供检测腔室120内的气体流向外界，而培养液无法流出。

进一步地，检测腔室120设置于主体腔室110外(或存在部分结构位于主体腔室110外)，使得检测腔室120外露于主体腔室110的部分可以打开或拆卸，方便作业人员在菌种700发酵的过程中，周期性地对检测腔室120内的生物信号感应部进行清理或维护。

具体地，结合图3，在一实施例中，检测腔室120设置于主体腔室110外，且主体腔室110和检测腔室120通过连接管道连接，在连接管道上设置有连通阀。优选地，检测腔室120与连接管道可拆卸连接。

生物传感器310具体可以为多种，在上述的实施例中，由于所需设置的生物传感器310的数量较多(多于一个)，因此可根据实际需求优选生产成本较低的生物场效应晶体管传感器，在降低生产成本的同时可实现对菌种700合成产物701的精准检测。

本发明实施例公开的菌种生物合成系统集成了菌种发酵腔室(发酵合成腔体100)，菌种发酵循环系统(包括微流控系统)和合成产物传感检测模块300(生物传感器310)，相比于传统的发酵罐的菌种合成具有更加集成化、自动化和小型化的优点。

在本发明公开的一具体的实施例中，检测模块300包括图像传感器330，图像传感器330用于检测发酵合成腔体100内的菌种700形态以及微环境的状态。通过观察检测菌种700形态的变化可以判断菌种700的生长周期及合成效率等，且还可以观察培养液的浊度等参数，方便据此进行微环境的调整。

具体地，图像传感器330包括图像信号感应部和图像信号传递部，图像信号感应部用于检测发酵合成腔体100内的菌种700形态以及培养环境，图像信号传递部连接于控制系统400和图像信号感应部之间，用于传递图像信号。

为了提高图像传感器330的检测效果，图像传感器330采用无透镜成像的方式采集图像信号进行图像检测，即图像传感器330的表面去除了玻璃盖板和微透镜结构，便于图像信号感应部近距离接触检测菌种700的形态和活性，并实现图像传感器330的小型化，方便将图像传感器330集成至发酵合成腔体100的内部。

为了方便调整微环境的温度和压力参数，在一实施例中，检测模块300还包括温度传感器320和压力传感器340，温度传感器320用于采集发酵合成腔体100内的温度信息，压力传感器340用于采集发酵合成腔体100内的压力信息。

相较于生物传感器310需要间隔、分批次的采集数据，温度传感器320、压力传感器340和图像传感器330均可以实现数据的实时采集，具有数据采集及时的优点。具体地，温度传感器320、压力传感器340和图像传感器330均可以直接设置在主体腔室110的侧壁或底壁等位置，数量均可以为一个或多个，多种传感器的并行使用可以综合各方面地监控微环境的状态，进而完成一体集成化闭环控制菌种700生物合成的整个流程。

在发酵合成腔体100上设置有温控模块600，温控模块600由控制系统400控制，通过控制系统400可以控制温控模块600对发酵合成腔体100进行加热或制冷。温度传感器320可以采集发酵合成腔体100内部的实时温度，并及时向控制系统400发送相关的温度参数，控制系统400据此可控制温控模块600对发酵合成腔体100进行加热或制冷，确保发酵合成腔体100内部微环境的温度一直保持在菌种700存活和发酵合成的最佳状态。

具体地，温控模块600可以半导体制冷片。

微流控系统包括用于向发酵合成腔体100内输送生物合成所需液态原料的原料输送部200，以及用于向发酵合成腔体100内输送气体的气体输送部。此外，微流控系统还包括精密阀和泵等结构，精密阀具体可以为电磁阀和旋转阀等，泵具体可以为注射泵、柱塞泵、蠕动泵、压力泵和隔膜泵等，微流控系统的具体作业机制为现有技术，在此不再赘述。

菌种700发酵合成所需的合成原料具体包括糖类、碳源、氮源、无机盐类和水分等，通过原料输送部200和气体输送部可以将不同菌种所需的不同原料通过微流控系统输送至发酵合成腔体100内。原料输送部200和气体输送部的入口与不同的原料供应装置连通，出口均连接至发酵合成腔体100内。

结合图2，在一实施例中，气体输送部包括氮气输送部202和氧气输送部201，氮气输送部202和氧气输送部201用于分别输送氮气和氧气，以维持菌种700进行生物合成所需的环境条件。结合压力传感器340测得的压力参数(发酵合成腔体100内的气压一般稍大于大气压)，可以对氮气和氧气的输送量进行调控，进而控制发酵合成腔体100内氮气和氧气的含量和浓度。

其中，在发酵合成腔体100上(顶部或靠近顶部的位置)设置有排气孔，以供发酵合成腔体100平衡与外界的气压。

为了保证生物传感器310检测效果的精确性，可设置氮气输送部202和/或氧气输送部201的出口位置在发酵合成腔体100的底部或侧壁等会被培养液浸没的位置，使得在向发酵合成腔体100内通入气体的过程中，即可对发酵合成腔体100内的培养液进行扰动，使培养液混匀，进而保证生物传感器310的检测效果。

此外，还可在发酵合成腔体100内设置机械结构的搅拌装置，在通过生物传感器310进行合成产物701的检测之前，先开启搅拌装置使得培养液混匀，再打开连通阀使主体腔室110和检测腔室120连通。

由于需要在发酵合成腔体100上设置可供检测模块300以及微流控系统安装的安装位置，本发明实施例公开的发酵合成腔体100具体可以为经过三维结构设计和模拟设计一体成型的异形腔体。发酵合成腔体100以及微流控系统所用的阀(连通阀和精密阀)主要基于生物合成的产能所设计，发酵合成腔体100的腔体形状和内部机构主要基于内部混合及反应效率的理论计算而设计。

在本发明公开的一具体的实施例中，发酵合成腔体100还包括菌种加载系统500，菌种加载系统500由控制系统400控制并与发酵合成腔体100连通，通过设置菌种加载系统500可方便地向发酵合成腔体100内补充或添加菌种700，而无需打开发酵合成腔体100再进行添加，导致造成菌种700和微环境的污染。

结合图1，本发明实施例公开的菌种生物合成方法用于通过上述的菌种生物合成系统进行菌种合成，包括以下步骤：

S10、微环境检测；

检测模块300采集发酵合成腔体100内的状态和参数信息。

具体地，生物传感器310阶段性地检测合成产物701，压力传感器340、温度传感器320和图像传感器330分别实时检测发酵合成腔体100内的压力、温度和图像信息。

S20，信息处理；

控制系统400接收检测模块300采集的状态和参数信息，并计算得到菌种700维持最优条件所需进行的参数调整，据此控制系统400向微流控系统发出调控指令，实时调整合成原料的输送量。

S30，物质输送调整；

微流控系统接收控制系统400发出的调控指令，并调整向发酵合成腔体100内输送的各种相关物质的输送参数。具体包括菌种700进行生物合成所需的糖类、无机盐等液态原料的输送参数的调整，以及用于维持菌种700进行生物合成所需的厌氧环境或好氧环境的氮气与氧气的输送配比等。同时对氮气和氧气输送参数的调整可以调控发酵合成腔体100的压力参数。

相较于现有技术，本发明实施例公开的菌种生物合成方法可实时监测并调整发酵合成腔体100内微环境的状态，并使之维持在菌种700进行生物合成的最优条件，进而可大大提高菌种700的生物合成效率。

此外，由于发酵合成腔体100由温控模块600加热或制冷，且温控模块600由控制系统400控制，检测模块300包括温度传感器320，因此还包括步骤：

S40，温度调整；

控制系统400根据温度传感器320采集的温度参数控制温控模块600调整发酵合成腔体100内的温度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。部分实施方式中的具体技术手段，在未被另一实施例明确排除的前提下，可以部分或整体的结合到另一实施例中。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种菌种生物合成系统，其特征在于，包括：

发酵合成腔体(100)，用于供菌种(700)进行生物合成；

微流控系统，用于向所述发酵合成腔体(100)内输送维持菌种(700)进行生物合成的相关物质；

检测模块(300)，设置于所述发酵合成腔体(100)，用于采集所述发酵合成腔体(100)内微环境的状态和参数信息；

控制系统(400)，用于接收所述状态和参数信息并调控所述微流控系统输送所述相关物质的输送参数。

2.如权利要求1所述的菌种生物合成系统，其特征在于，所述检测模块(300)包括生物传感器(310)，所述生物传感器(310)包括生物信号感应部和生物信号传递部，所述生物信号感应部设置于所述发酵合成腔体(100)内，所述生物信号传递部连接于所述生物信号感应部和所述控制系统(400)之间，所述生物信号感应部用于检测所述发酵合成腔体(100)内菌种(700)的合成产物(701)。

3.如权利要求2所述的菌种生物合成系统，其特征在于，所述发酵合成腔体(100)包括：

主体腔室(110)，用于供菌种(700)进行生物合成，所述微流控系统用于向所述主体腔室(110)输送所述相关物质；

检测腔室(120)，为多个，且均与所述主体腔室(110)连通，各个所述检测腔室(120)内均设置有一个或多个所述生物信号感应部，且在所述主体腔室(110)和所述检测腔室(120)之间设置有用于控制所述主体腔室(110)和所述检测腔室(120)的连通与截止的连通阀。

4.如权利要求2所述的菌种生物合成系统，其特征在于，所述生物传感器(310)为生物场效应晶体管传感器。

5.如权利要求1所述的菌种生物合成系统，其特征在于，所述检测模块(300)包括图像传感器(330)，所述图像传感器(330)包括图像信号感应部和图像信号传递部，所述图像信号感应部用于检测所述发酵合成腔体(100)内菌种(700)的形态以及微环境的状态，所述图像信号传递部连接于所述控制系统(400)和所述图像信号感应部之间。

6.如权利要求5所述的菌种生物合成系统，其特征在于，所述图像传感器(330)采用无透镜成像的方式采集图像。

7.如权利要求1～6任意一项所述的菌种生物合成系统，其特征在于，所述检测模块(300)还包括温度传感器(320)，所述温度传感器(320)用于采集所述发酵合成腔体(100)内的温度信息；和/或，

所述检测模块(300)还包括压力传感器(340)，所述压力传感器(340)用于采集所述发酵合成腔体(100)内的压力信息。

8.如权利要求7所述的菌种生物合成系统，其特征在于，所述发酵合成腔体(100)由温控模块(600)加热或制冷，且所述温控模块(600)由所述控制系统(400)控制。

9.如权利要求1～6任意一项所述的菌种生物合成系统，其特征在于，所述微流控系统包括用于向所述发酵合成腔体(100)内输送液态原料的原料输送部(200)，以及用于向所述发酵合成腔体(100)内输送气体的气体输送部。

10.如权利要求9所述的菌种生物合成系统，其特征在于，所述气体输送部用于连接至所述发酵合成腔体(100)内培养液的液面下，以对所述发酵合成腔体(100)内的培养液进行混匀；和/或，

所述发酵合成腔体(100)内设置有机械搅拌装置。

11.如权利要求1-6任意一项所述的菌种生物合成系统，其特征在于，还包括菌种加载系统(500)，所述菌种加载系统(500)由所述控制系统(400)控制，并与所述发酵合成腔体(100)连通，用于向所述发酵合成腔体(100)向添加菌种(700)。

12.一种菌种生物合成方法，其特征在于，用于通过如权利要求1～11任意一项所述的菌种生物合成系统进行生物合成，包括：

微环境检测，所述检测模块(300)采集所述发酵合成腔体(100)内的状态和参数信息；

信息处理，所述控制系统(400)接收所述状态和参数信息，并向所述微流控系统发出调控指令；

物质输送调整，所述微流控系统接收所述调控指令，并调整向所述发酵合成腔体(100)内输送的所述相关物质的输送参数。