
BIOVIA:科学驱动的全流程研发数字化平台
BIOVIA 是达索系统(Dassault Systèmes)旗下专注于生命科学、材料科学及化工领域的软件解决方案品牌,其通过整合分子建模、实验数据管理、质量合规与流程自动化技术,构建了贯穿科研、开发与生产的全链条数字化生态。该平台服务于制药、生物技术、能源、化工及消费品行业,帮助企业在复杂研发场景中实现数据互联、决策优化与创新加速。

一、核心功能架构
1. 科学计算与分子建模
- 多尺度仿真引擎:支持从量子力学(如CASTEP模块)到分子动力学(如Forcite模块)的多层次模拟,可用于药物分子相互作用分析、催化剂活性预测或聚合物材料性能优化。
- 材料信息学工具:通过QSAR(定量构效关系)模型与AI算法,预测新材料的热力学特性或生物相容性,显著减少实验室试错成本。
2. 实验数据智能化管理
- 电子实验笔记本(ELN):提供BIOVIA Notebook(轻量级)与Workbook(受监管场景)两种选择,支持移动端数据录入、化学结构检索及实验模板标准化。
- Pipeline Pilot平台:通过可视化工作流设计器,自动化整合实验室仪器数据、第三方数据库(如PubChem)与AI模型,实现实验流程的无人干预执行与结果分析。
3. 质量合规与生产控制
- QUMAS质量管理:覆盖文档控制、质量流程监控及审计追踪功能,确保符合FDA 21 CFR Part 11与EU GMP等法规要求4。
- 配方设计管理:支持多版本配方比对、成本优化与替代材料推荐,确保制造阶段快速响应市场需求变化。
二、核心模块与应用场景
模块名称 | 功能定位 | 典型行业应用 |
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Materials Studio | 材料微观结构模拟与性能预测 | 开发高性能电池电解质材料、优化催化剂表面吸附活性 |
Discovery Studio | 生物分子相互作用分析与药物虚拟筛选 | 抗体-抗原结合能计算、小分子抑制剂构效关系研究 |
Insight | 多源数据可视化与协作决策支持 | 临床试验数据交叉分析、供应链风险预警 |
COSMO-RS | 溶剂化效应与相平衡预测 | 制药工艺中溶剂选择优化、化妆品配方稳定性评估 |
三、技术优势与行业价值
1. 跨学科数据融合
- 通过统一数据模型整合化学结构式、实验参数与工艺数据,消除传统研发中的“信息孤岛”问题。例如,材料研发中的分子模拟结果可直接关联生产线上的工艺参数。
2. AI驱动的研发加速
- 内置机器学习算法可自动识别实验数据中的隐藏规律。在药物发现领域,AI辅助的虚拟筛选可将先导化合物识别效率提升3倍以上。
3. 合规性深度嵌入
- 从电子签名到审计日志,所有操作均符合GLP/GMP规范,确保数据完整性与可追溯性。QUMAS模块可自动生成符合监管要求的申报文档。
四、典型用户场景示例
1. 制药企业:从靶点发现到工艺放大
- 利用Discovery Studio设计候选药物分子,通过Pipeline Pilot自动化验证ADMET(吸收、分布、代谢、排泄、毒性)特性,最终在QUMAS中生成符合ICH标准的注册文件。
2. 化工企业:新材料开发闭环
- 基于Materials Studio模拟新型聚合物的热稳定性,结合实验数据训练AI模型预测加工参数,并通过Insight平台同步反馈至生产线实现工艺优化。
3. 消费品公司:配方快速迭代
- 使用配方设计模块对比不同原料组合的成本与性能,自动生成合规的原料替代方案,缩短新品上市周期30%以上。
五、对比传统研发工具的突破
维度 | 传统研发模式 | BIOVIA解决方案 |
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数据管理 | 纸质记录+分散电子表格,检索困难 | 结构化数据库+化学语义搜索,支持跨项目知识复用 |
协作效率 | 依赖线下会议与邮件沟通 | 云端协作空间实时共享仿真结果与实验报告 |
决策依据 | 基于有限实验数据的经验判断 | 多维度数据关联分析+AI预测模型辅助决策 |
合规成本 | 人工整理文档耗时易错 | 自动生成符合FDA/EMA要求的审计追踪记录 |
六、生态系统与扩展能力
1. 二次开发接口
- 提供Python API与.NET SDK,支持企业定制数据分析算法或集成内部ERP系统。例如,可将材料模拟结果自动导入PLM系统生成物料清单
。
2. 多平台协同
- 与达索3DEXPERIENCE平台无缝对接,实现研发数据与CATIA机械设计的联动。电池企业可同步优化电芯化学体系与结构封装方案2。
3. 云端部署选项
- 支持私有云与混合云架构,满足敏感数据本地化存储需求,同时提供SaaS模式降低中小型团队的使用门槛
。
七、用户群体与适用领域
- 制药/生物技术:涵盖靶点验证、临床前研究到商业化生产的全生命周期管理。
- 能源与材料:用于燃料电池催化剂设计、半导体材料缺陷分析及可再生能源存储系统开发。
- 化工与消费品:优化清洁剂配方、食品添加剂稳定性及包装材料可持续性。
- 学术机构:推动计算化学、药剂学等学科的前沿研究,培养交叉学科人才。
BIOVIA通过将科学洞察转化为可执行的数字化工作流,正在重新定义研发创新的边界。其2025年更新的AI增强型材料筛选模块6,进一步巩固了在智能制造与绿色化学领域的领导地位。该平台不仅缩短了从实验室到市场的距离,更通过数据驱动的方法,为全球科学驱动型组织提供了可持续竞争力引擎。