细胞与基因治疗(Cell & Gene Therapy, CGT)制造工艺的强化是其实现工业化转化、以可持续价格惠及广大患者群体的关键，这一观点已获美国食品药品监督管理局(FDA)最新声明确认。然而传统工艺开发面临耗时耗力的严峻挑战。

这项突破性研究构建了数字模型驱动的多目标优化框架，聚焦固定床生物反应器中人间充质干细胞(human Mesenchymal Stem Cells, hMSCs)扩增工艺。研究者巧妙融合混合细胞生长模型与成本核算模型(Cost of Goods, COGs)，通过20,000次计算机模拟实验，对培养时间与培养基补料策略进行智能优化，在提升产量的同时显著降低成本。

研究结果显示：优化后的工艺方案在成本效益、产量和通量等关键指标上实现高达38%的全面提升，较内部基准分别降低57%的工艺开发成本和81%的时间消耗。其中两个优化方案已通过实验验证，标志着数字模型在CGT制造领域从理论到实践的跨越。

该成果不仅证实了数字模型驱动策略的可行性，更凸显其在实现多目标协同优化方面的独特价值——为CGT制造业提供了符合监管导向(如FDA鼓励的AI驱动工艺开发)、兼具可持续性与规模效益的创新工具，有望加速突破当前制约行业发展的成本与可及性瓶颈。