Sinteza biologo Tom Knight diris, "La 21-a jarcento estos la jarcento de inĝeniera biologio." Li estas unu el la fondintoj de sinteza biologio kaj unu el la kvin fondintoj de Ginkgo Bioworks, stela kompanio en sinteza biologio. La kompanio estis listigita en la Novjorka Borso la 18-an de septembro, kaj ĝia valortakso atingis 15 miliardojn da usonaj dolaroj.
La esplorinteresoj de Tom Knight ŝanĝiĝis de komputila al biologia. Ekde la tempo de mezlernejo, li uzis la somerajn feriojn por studi komputilan kaj programadon ĉe MIT, kaj poste ankaŭ pasigis siajn bakalaŭrajn kaj magistrajn studojn ĉe MIT.
Tom Knight Komprenante, ke la leĝo de Moore antaŭdiris la limojn de homa manipulado de siliciaj atomoj, li turnis sian atenton al vivantaj estaĵoj. "Ni bezonas malsaman manieron meti atomojn en la ĝustan lokon... Kio estas la plej kompleksa kemio? Ĝi estas biokemio. Mi imagas, ke oni povas uzi biomolekulojn, kiel ekzemple proteinojn, kiuj povas mem-kunmetiĝi kaj kunmetiĝi ene de la bezonata intervalo. kristaliĝo."
Uzi inĝenieran kvantan kaj kvalitan pensadon por desegni biologiajn originalaĵojn fariĝis nova esplormetodo. Sinteza biologio estas kiel salto en la homa scio. Kiel interfaka kampo de inĝenierado, komputiko, biologio, ktp., la komencjaro de sinteza biologio estis fiksita kiel 2000.
En du studoj publikigitaj ĉi-jare, la ideo de cirkvitdezajno por biologoj atingis la kontrolon de genekspresio.
Sciencistoj ĉe la Universitato de Bostono konstruis genan baskulŝaltilon en E. coli. Ĉi tiu modelo uzas nur du genajn modulojn. Per reguligo de eksteraj stimuloj, gena esprimo povas esti ŝaltita aŭ malŝaltita.
En la sama jaro, sciencistoj ĉe Universitato Princeton uzis tri genajn modulojn por atingi la "osciladan" reĝiman eliron en la cirkvitsignalo per uzado de la reciproka inhibicio kaj liberigo de inhibicio inter ili.
Diagramo de gena ŝaltilo
Ĉela Laborrenkontiĝo
Ĉe la kunveno, mi aŭdis homojn paroli pri "artefarita viando".
Sekvante la komputilan konferencan modelon, la "nekonferencan memorganizitan konferencon" por libera komunikado, iuj homoj trinkas bieron kaj babilas: Kiuj sukcesaj produktoj ekzistas en "Sinteza Biologio"? Iu menciis la "artefaritan viandon" sub Neebla Manĝaĵo.
Impossible Food neniam nomis sin kompanio pri "sinteza biologio", sed la kerna vendargumento, kiu distingas ĝin de aliaj artefaritaj viandproduktoj — la hemoglobino, kiu igas vegetaran viandon odori unike kiel "viando", venas de ĉi tiu kompanio antaŭ ĉirkaŭ 20 jaroj. De emerĝantaj disciplinoj.
La koncerna teknologio estas uzi simplan genan redaktadon por permesi al gisto produkti "hemoglobinon". Por apliki la terminologion de sinteza biologio, gisto fariĝas "ĉelfabriko", kiu produktas substancojn laŭ la deziroj de homoj.
Kio faras la viandon tiel brile ruĝa kaj havas specialan aromon kiam ĝi gustas? Impossible Food estas konsiderata kiel la riĉa "hemoglobino" en viando. Hemoglobino troviĝas en diversaj manĝaĵoj, sed la enhavo estas precipe alta en bestaj muskoloj.
Tial, hemoglobino estis elektita de la fondinto de la firmao kaj biokemiisto Patrick O. Brown kiel la "ŝlosila spicaĵo" por simuli bestan viandon. Ĉerpante ĉi tiun "spicaĵon" el plantoj, Brown elektis sojfabojn, kiuj estas riĉaj je hemoglobino ĉe siaj radikoj.
La tradicia produktadmetodo postulas rektan ekstraktadon de "hemoglobino" el la radikoj de sojfaboj. Unu kilogramo da "hemoglobino" postulas 6 akreojn da sojfaboj. Plantekstraktado estas multekosta, kaj Impossible Food evoluigis novan metodon: enplanti la genon, kiu povas kompili hemoglobinon, en giston, kaj dum la gisto kreskas kaj reproduktiĝas, hemoglobino kreskos. Por uzi analogion, tio estas kiel lasi anseron demeti ovojn sur la skalo de mikroorganismoj.
Hemo, kiu estas ekstraktita el plantoj, estas uzata en "artefaritaj viandaj" hamburgeroj
Novaj teknologioj pliigas produktadan efikecon samtempe reduktante la naturajn rimedojn konsumitajn de plantado. Ĉar la ĉefaj produktadmaterialoj estas gisto, sukero kaj mineraloj, ne estas multe da kemia rubo. Pensante pri tio, ĉi tio estas vere teknologio, kiu "plibonigas la estontecon".
Kiam homoj parolas pri ĉi tiu teknologio, mi sentas, ke temas nur pri simpla teknologio. Laŭ ilia opinio, ekzistas tro multaj materialoj, kiujn oni povas desegni de la genetika nivelo tiamaniere. Degradeblaj plastoj, spicoj, novaj medikamentoj kaj vakcinoj, pesticidoj por specifaj malsanoj, kaj eĉ la uzo de karbondioksido por sintezi amelon… Mi komencis havi konkretajn imagojn pri la eblecoj alportitaj de bioteknologio.
Legu, skribu kaj modifu genojn
DNA portas ĉiujn informojn de vivo de la fonto, kaj ĝi estas ankaŭ la fonto de miloj da trajtoj de vivo.
Nuntempe, homoj povas facile legi DNA-sekvencojn kaj sintezi DNA-sekvencojn laŭ plano. Ĉe la konferenco, mi aŭdis homojn paroli pri la CRISPR-teknologio, kiu multfoje gajnis la Nobel-premion pri kemio en 2020. Ĉi tiu teknologio, nomata "Genetika Magia Tondilo", povas precize lokalizi kaj tranĉi DNA-on, tiel realigante genredaktadon.
Surbaze de ĉi tiu gen-redaktada teknologio, multaj noventreprenoj ekestis. Kelkaj uzas ĝin por solvi la genoterapion de malfacilaj malsanoj kiel kancero kaj genetikaj malsanoj, kaj kelkaj uzas ĝin por kultivi organojn por homa transplantado kaj detekti malsanojn.
Genredaktada teknologio eniris komercajn aplikojn tiel rapide, ke homoj vidas la grandajn perspektivojn de bioteknologio. El la perspektivo de la evoluiga logiko de bioteknologio mem, post kiam la legado, sintezo kaj redaktado de genetikaj sekvencoj maturiĝis, la sekva etapo estas nature desegni de la genetika nivelo por produkti materialojn, kiuj plenumas homajn bezonojn. Sinteza biologia teknologio ankaŭ povas esti komprenata kiel la sekva etapo en la evoluigo de genteknologio.
Du sciencistinoj Emmanuelle Charpentier kaj Jennifer A. Doudna gajnis la Nobel-premion pri kemio en 2020 pro CRISPR-teknologio.
"Multaj homoj obsedis pri la difino de sinteza biologio… Ĉi tia kolizio okazis inter inĝenierarto kaj biologio. Mi kredas, ke ĉio, kio rezultas el tio, komencis esti nomata sinteza biologio." diris Tom Knight.
Plilongigante la temposkalon, ekde la komenco de la agrikultura socio, homoj ekzamenis kaj retenis la deziratajn bestajn kaj plantajn trajtojn per longa krucbredado kaj selektado. Sinteza biologio komenciĝas rekte de la genetika nivelo por generi la trajtojn, kiujn homoj deziras. Nuntempe, sciencistoj uzis CRISPR-teknologion por kultivi rizon en la laboratorio.
Unu el la organizantoj de la konferenco, la fondinto de Qiji, Lu Qi, diris en la malferma filmeto, ke bioteknologio povus alporti vastajn ŝanĝojn al la mondo same kiel la antaŭa interreta teknologio. Ĉi tio ŝajnas konfirmi, ke ĉiuj ĉefoficistoj de interreto esprimis intereson pri vivsciencoj kiam ili demisiis.
Interretaj granduloj ĉiuj atentas. Ĉu la komerca tendenco de vivscienco finfine venas?
Tom Knight (unua de maldekstre) kaj kvar aliaj fondintoj de Ginkgo Bioworks | Ginkgo Bioworks
Dum la tagmanĝo, mi aŭdis novaĵon: Unilever diris la 2-an de septembro, ke ĝi investos 1 miliardon da eŭroj por iom post iom forigi fosiliajn brulaĵojn en krudmaterialojn el puraj produktoj antaŭ 2030.
Ene de 10 jaroj, la lavpulvoroj, lavpulvoroj kaj sapproduktoj produktitaj de Procter & Gamble iom post iom uzos plantkrudmaterialojn aŭ karbonkaptoteknologion. La kompanio ankaŭ rezervis plian miliardon da eŭroj por starigi fonduson por financi esploradon pri bioteknologio, karbondioksido kaj aliaj teknologioj por redukti karbonajn emisiojn.
La homoj, kiuj rakontis al mi ĉi tiun novaĵon, kiel mi, kiu aŭdis la novaĵon, iom surpriziĝis pri la templimo de malpli ol 10 jaroj: Ĉu teknologia esplorado kaj disvolviĝo ĝis amasproduktado estos plene realigitaj tiel baldaŭ?
Sed mi esperas, ke ĝi realiĝos.
Afiŝtempo: 31-a de decembro 2021