Syntetyske biolooch Tom Knight sei: "De 21e iuw sil de iuw fan yngenieursbiology wêze." Hy is ien fan 'e oprjochters fan synthetyske biology en ien fan 'e fiif oprjochters fan Ginkgo Bioworks, in stjerbedriuw yn synthetyske biology. It bedriuw waard op 18 septimber notearre oan 'e New York Stock Exchange, en de wearde berikte US$ 15 miljard.
De ûndersyksinteresses fan Tom Knight binne ferskowe fan kompjûter nei biology. Fan 'e tiid fan 'e middelbere skoalle ôf brûkte hy de simmerfakânsje om kompjûter en programmearring te studearjen oan it MIT, en brocht doe ek syn undergraduate- en graduate-nivo's troch oan it MIT.
Tom Knight realisearre him dat de wet fan Moore de grinzen fan minsklike manipulaasje fan silisiumatomen foarsei, en rjochte syn oandacht op libbene dingen. "Wy hawwe in oare manier nedich om atomen op it juste plak te setten ... Wat is de meast komplekse skiekunde? It is biogemy. Ik stel my foar dat jo biomolekulen kinne brûke, lykas aaiwiten, dy't harsels kinne gearstalle en gearstalle binnen it berik dat jo nedich binne. kristallisaasje."
It brûken fan kwantitative en kwalitative yngenieurswittenskippen om biologyske orizjinelen te ûntwerpen is in nije ûndersyksmetoade wurden. Syntetyske biology is as in sprong yn minsklike kennis. As in ynterdissiplinêr fjild fan technyk, ynformatika, biology, ensfh., is it begjinjier fan syntetyske biology ynsteld op 2000.
Yn twa stúdzjes dy't dit jier publisearre binne, hat it idee fan sirkwyûntwerp foar biologen de kontrôle oer genekspresje berikt.
Wittenskippers oan 'e Universiteit fan Boston hawwe in gen-wikselschakelaar boud yn E. coli. Dit model brûkt mar twa genmodules. Troch eksterne stimuli te regeljen kin genekspresje oan of útskeakele wurde.
Yn itselde jier brûkten wittenskippers oan 'e Princeton University trije genmodules om de "oscillaasje"-modusútfier yn it sirkwysignaal te berikken troch gebrûk te meitsjen fan 'e ûnderlinge ynhibysje en frijlitting fan ynhibysje tusken har.
Diagram fan 'e gen-wikselschakelaar
Selwurkpleats
Op 'e gearkomste hearde ik minsken prate oer "keunstmjittich fleis".
Neffens it model fan kompjûterkonferinsjes, de "ûnkonferinsje selsorganisearre konferinsje" foar frije kommunikaasje, drinke guon minsken bier en prate: Hokker suksesfolle produkten binne der yn "Syntetyske Biology"? Ien neamde it "keunstmjittich fleis" ûnder Impossible Food.
Impossible Food hat himsels noait in "syntetyske biology"-bedriuw neamd, mar it kearnferkeappunt dat it ûnderskiedt fan oare keunstmjittige fleisprodukten - de hemoglobine dy't fegetarysk fleis unyk "fleis" rûkt - komt fan dit bedriuw sa'n 20 jier lyn. Fan opkommende dissiplines.
De technology dy't dermei belutsen is, is it brûken fan ienfâldige genbewurking om gist "hemoglobine" te litten produsearje. Om de terminology fan synthetyske biology ta te passen, wurdt gist in "selfabryk" dy't stoffen produseart neffens de winsken fan minsken.
Wat makket it fleis sa helder read en hat in spesjale aroma as it smakket? Impossible Food wurdt beskôge as de rike "hemoglobine" yn fleis. Hemoglobine wurdt fûn yn ferskate iten, mar it gehalte is benammen heech yn dierlike spieren.
Dêrom waard hemoglobine keazen troch de oprjochter en biogemykus fan it bedriuw, Patrick O. Brown, as it "wichtichste krûderij" foar it simulearjen fan dierfleis. Brown keas dizze "krûderij" út planten en helle sojabonen dy't by harren woartels ryk binne oan hemoglobine.
De tradisjonele produksjemetoade fereasket direkte ekstraksje fan "hemoglobine" út 'e woartels fan sojabonen. Ien kilogram "hemoglobine" fereasket 6 acres sojabonen. Plantekstraksje is djoer, en Impossible Food hat in nije metoade ûntwikkele: it gen dat hemoglobine kin gearstalle yn gist ymplantearje, en as de gist groeit en fermannichfâldiget, sil hemoglobine groeie. Om in analogy te brûken, dit is as it litten fan guozzen aaien lizze op 'e skaal fan mikroorganismen.
Heem, dat út planten helle wurdt, wurdt brûkt yn "keunstmjittich fleis"-burgers.
Nije technologyen ferheegje de produksje-effisjinsje, wylst se de natuerlike boarnen dy't brûkt wurde troch it planten ferminderje. Om't de wichtichste produksjematerialen gist, sûker en mineralen binne, is der net folle gemysk ôffal. As jo deroer neitinke, is dit echt in technology dy't "de takomst better makket".
As minsken oer dizze technology prate, fyn ik dat dit gewoan in ienfâldige technology is. Yn harren eagen binne der tefolle materialen dy't op dizze manier fan genetysk nivo ûntworpen wurde kinne. Ofbrekbere plestik, krûden, nije medisinen en faksins, bestridingsmiddels foar spesifike sykten, en sels it brûken fan koalstofdiokside om setmoal te synthetisearjen... Ik begon wat konkrete fantasijen te krijen oer de mooglikheden dy't biotechnology mei him brocht.
Genen lêze, skriuwe en oanpasse
DNA draacht alle ynformaasje fan it libben fan 'e boarne, en it is ek de boarne fan tûzenen eigenskippen fan it libben.
Tsjintwurdich kinne minsken maklik DNA-sekwinsjes lêze en synthetisearje neffens ûntwerp. Op 'e konferinsje hearde ik minsken prate oer de CRISPR-technology dy't de Nobelpriis foar Skiekunde fan 2020 ferskate kearen wûn hat. Dizze technology, neamd "Genetic Magic Scissor", kin DNA sekuer lokalisearje en snije, wêrtroch genbewurking mooglik is.
Op basis fan dizze genbewurkingstechnology binne in soad startupbedriuwen ûntstien. Guon brûke it om de genterapy fan drege sykten lykas kanker en genetyske sykten op te lossen, en guon brûke it om organen te kweken foar minsklike transplantaasje en sykten op te spoaren.
In genbewurkingstechnology is sa rap yn kommersjele tapassingen kaam dat minsken de grutte perspektiven fan biotechnology sjogge. Fanút it perspektyf fan 'e ûntwikkelingslogika fan biotechnology sels, nei't it lêzen, synteze en bewurkjen fan genetyske sekwinsjes folwoeksen wurden binne, is de folgjende stap fansels om fanút it genetyske nivo te ûntwerpen om materialen te produsearjen dy't foldogge oan minsklike behoeften. Syntetyske biologytechnology kin ek begrepen wurde as de folgjende stap yn 'e ûntwikkeling fan gentechnology.
Twa wittenskippers Emmanuelle Charpentier en Jennifer A. Doudna wûnen de Nobelpriis foar Skiekunde fan 2020 foar CRISPR-technology.
"In protte minsken binne obsedearre mei de definysje fan synthetyske biology ... Dit soarte botsing is bard tusken technyk en biology. Ik tink dat alles dat hjirút ûntstiet, synthetyske biology neamd wurdt," sei Tom Knight.
Troch de tiidskaal te ferlingjen, hawwe minsken sûnt it begjin fan 'e agraryske maatskippij de winske dier- en planteigenskippen screene en bewarre troch lange krusingen en seleksje. Syntetyske biology begjint direkt op genetysk nivo om de eigenskippen te generearjen dy't minsken wolle. Op it stuit hawwe wittenskippers CRISPR-technology brûkt om rys yn it laboratoarium te ferbouwen.
Ien fan 'e organisatoaren fan 'e konferinsje, Qiji-oprjochter Lu Qi, sei yn 'e iepeningsfideo dat biotechnology, krekt as de foarige ynternettechnology, grutte feroarings yn 'e wrâld bringe kin. Dit liket te befêstigjen dat ynternet-CEO's allegear belangstelling toanden foar libbenswittenskippen doe't se ûntslach namen.
Ynternet-bigwigs jouwe allegear omtinken. Komt de saaklike trend fan libbenswittenskip einlings?
Tom Knight (earste fan links) en fjouwer oare oprjochters fan Ginkgo Bioworks | Ginkgo Bioworks
Tidens de lunch hearde ik in nijsberjocht: Unilever sei op 2 septimber dat it 1 miljard euro ynvestearje soe om fossile brânstoffen yn skjinne produktgrûnstoffen út te fasearjen foar 2030.
Binnen 10 jier sille de waskmiddelen, waskpoeier en sjippeprodukten dy't Procter & Gamble produseart stadichoan plantaardige grûnstoffen of koalstofôffangtechnology oannimme. It bedriuw hat ek nochris 1 miljard euro oan 'e kant set om in fûns op te rjochtsjen om ûndersyk nei biotechnology, koalstofdiokside en oare technologyen te finansieren om koalstofútstjit te ferminderjen.
De minsken dy't my dit nijs fertelden, lykas ik dy't it nijs hearde, wiene in bytsje ferrast oer de tiidslimyt fan minder as 10 jier: Sil technologysk ûndersyk en ûntwikkeling oant massaproduksje sa gau folslein realisearre wurde?
Mar ik hoopje dat it wier wurde sil.
Pleatsingstiid: 31 desimber 2021