Sinabi ng sintetikong biologist na si Tom knight, "Ang ika-21 siglo ay magiging siglo ng engineering biology."Isa siya sa mga tagapagtatag ng synthetic biology at isa sa limang tagapagtatag ng Ginkgo Bioworks, isang star company sa synthetic biology.Ang kumpanya ay nakalista sa New York Stock Exchange noong Setyembre 18, at ang halaga nito ay umabot sa US$15 bilyon.
Ang mga interes sa pananaliksik ni Tom Knight ay sumailalim sa paglipat mula sa computer patungo sa biology.Mula sa oras ng high school, ginamit niya ang bakasyon sa tag-araw upang mag-aral ng computer at programming sa MIT, at pagkatapos ay ginugol din niya ang kanyang undergraduate at graduate na antas sa MIT.
Tom Knight Nang mapagtanto na ang Batas ni Moore ay hinulaang ang mga limitasyon ng pagmamanipula ng tao sa mga atomo ng silikon, ibinaling niya ang kanyang atensyon sa mga nabubuhay na bagay."Kailangan namin ng ibang paraan upang ilagay ang mga atom sa tamang lugar... Ano ang pinaka-kumplikadong kimika? Ito ay biochemistry. Naiisip ko na maaari kang gumamit ng mga biomolecules, tulad ng mga protina, na maaaring mag-ipon at mag-ipon sa loob ng hanay na kailangan mo. pagkikristal."
Ang paggamit ng engineering quantitative at qualitative na pag-iisip upang magdisenyo ng mga biological na orihinal ay naging isang bagong paraan ng pananaliksik.Ang sintetikong biology ay parang isang lukso sa kaalaman ng tao.Bilang isang interdisciplinary field ng engineering, computer science, biology, atbp., ang simula ng taon ng synthetic biology ay itinakda bilang 2000.
Sa dalawang pag-aaral na inilathala sa taong ito, ang ideya ng disenyo ng circuit para sa mga biologist ay nakamit ang kontrol sa pagpapahayag ng gene.
Ang mga siyentipiko sa Boston University ay gumawa ng Gene toggle switch sa E. coli.Ang modelong ito ay gumagamit lamang ng dalawang gene module.Sa pamamagitan ng pag-regulate ng panlabas na stimuli, maaaring i-on o i-off ang expression ng gene.
Sa parehong taon, ang mga siyentipiko sa Princeton University ay gumamit ng tatlong gene modules upang makamit ang "oscillation" mode output sa circuit signal sa pamamagitan ng paggamit ng mutual inhibition at release ng inhibition sa pagitan nila.
Gene toggle switch diagram
Cell Workshop
Sa pulong, narinig ko ang mga tao na nag-uusap tungkol sa "artipisyal na karne."
Kasunod ng modelo ng computer conference, ang "unconference self-organized conference" para sa libreng komunikasyon, ang ilang mga tao ay umiinom ng beer at nakikipag-chat: Anong mga matagumpay na produkto ang nariyan sa "Synthetic Biology"?May nagbanggit ng "artificial meat" sa ilalim ng Impossible Food.
Hindi kailanman tinawag ng Impossible Food ang sarili nito na isang "synthetic biology" na kumpanya, ngunit ang pangunahing selling point na naiiba ito sa iba pang mga artipisyal na produkto ng karne-ang hemoglobin na nagpapabango ng vegetarian meat na kakaibang "karne" ay nagmula sa kumpanyang ito mga 20 taon na ang nakakaraan.Ng mga umuusbong na disiplina.
Ang teknolohiyang kasangkot ay ang paggamit ng simpleng pag-edit ng gene upang payagan ang lebadura na makagawa ng "hemoglobin."Upang mailapat ang terminolohiya ng sintetikong biology, ang yeast ay nagiging isang "pabrika ng cell" na gumagawa ng mga sangkap ayon sa kagustuhan ng mga tao.
Ano ang dahilan kung bakit ang karne ay napakatingkad na pula at may espesyal na aroma kapag ito ay lasa?Ang Impossible Food ay itinuturing na mayamang "hemoglobin" sa karne.Ang Hemoglobin ay matatagpuan sa iba't ibang pagkain, ngunit ang nilalaman ay partikular na mataas sa mga kalamnan ng hayop.
Samakatuwid, ang hemoglobin ay pinili ng tagapagtatag at biochemist ng kumpanya na si Patrick O. Brown bilang "key condiment" para sa pagtulad sa karne ng hayop.Kinuha ang "seasoning" na ito mula sa mga halaman, pinili ni Brown ang mga soybean na mayaman sa hemoglobin sa kanilang mga ugat.
Ang tradisyonal na paraan ng produksyon ay nangangailangan ng direktang pagkuha ng "hemoglobin" mula sa mga ugat ng soybeans.Ang isang kilo ng "hemoglobin" ay nangangailangan ng 6 na ektarya ng soybeans.Ang pagkuha ng halaman ay magastos, at ang Impossible Food ay nakabuo ng isang bagong paraan: itanim ang gene na maaaring mag-compile ng hemoglobin sa lebadura, at habang ang lebadura ay lumalaki at nagrereplika, ang hemoglobin ay lalago.Upang gumamit ng isang pagkakatulad, ito ay tulad ng pagpapaalam sa gansa na mangitlog sa sukat ng mga mikroorganismo.
Ang heme, na kinuha mula sa mga halaman, ay ginagamit sa mga burger na "artipisyal na karne".
Ang mga bagong teknolohiya ay nagpapataas ng kahusayan sa produksyon habang binabawasan ang likas na yaman na natupok sa pamamagitan ng pagtatanim.Dahil ang mga pangunahing materyales sa produksyon ay lebadura, asukal, at mineral, walang gaanong kemikal na basura.Kung iisipin, ito ay talagang isang teknolohiya na "gumagawa ng hinaharap na mas mahusay".
Kapag pinag-uusapan ng mga tao ang teknolohiyang ito, nararamdaman ko na ito ay isang simpleng teknolohiya lamang.Sa kanilang mga mata, napakaraming materyales na maaaring idisenyo mula sa antas ng genetic sa ganitong paraan.Nabubulok na mga plastik, pampalasa, bagong gamot at bakuna, pestisidyo para sa mga partikular na sakit, at maging ang paggamit ng carbon dioxide upang mag-synthesize ng starch... Nagsimula akong magkaroon ng ilang konkretong imahinasyon tungkol sa mga posibilidad na dala ng biotechnology.
Magbasa, magsulat, at magbago ng mga gene
Dinadala ng DNA ang lahat ng impormasyon ng buhay mula sa pinagmulan, at ito rin ang pinagmumulan ng libu-libong katangian ng buhay.
Sa panahong ito, ang mga tao ay madaling basahin ang DNA sequence at synthesize ang DNA sequence ayon sa disenyo.Sa kumperensya, narinig kong pinag-uusapan ng mga tao ang teknolohiya ng CRISPR na nanalo ng 2020 Nobel Prize sa Chemistry nang maraming beses.Ang teknolohiyang ito, na tinatawag na "Genetic Magic Scissor", ay maaaring tumpak na mahanap at maputol ang DNA, sa gayon ay napagtatanto ang pag-edit ng gene.
Batay sa teknolohiya sa pag-edit ng gene na ito, maraming mga startup na kumpanya ang lumitaw.Ginagamit ito ng ilan upang malutas ang gene therapy ng mahihirap na sakit tulad ng cancer at genetic na sakit, at ang ilan ay ginagamit ito upang linangin ang mga organo para sa paglipat ng tao at pagtuklas ng mga sakit.
Ang isang teknolohiya sa pag-edit ng gene ay pumasok sa mga komersyal na aplikasyon nang napakabilis na nakikita ng mga tao ang magagandang prospect ng biotechnology.Mula sa perspektibo ng development logic ng biotechnology mismo, pagkatapos ng pagbabasa, synthesis, at pag-edit ng mga genetic sequences ay matured, ang susunod na yugto ay natural na magdisenyo mula sa genetic na antas upang makagawa ng mga materyales na tumutugon sa mga pangangailangan ng tao.Ang teknolohiya ng sintetikong biology ay maaari ding maunawaan bilang susunod na yugto sa pagbuo ng teknolohiya ng gene.
Dalawang siyentipiko na sina Emmanuelle Charpentier at Jennifer A. Doudna at nanalo ng 2020 Nobel Prize sa Chemistry para sa teknolohiyang CRISPR.
"Maraming tao ang nahuhumaling sa kahulugan ng sintetikong biology... Ang ganitong uri ng banggaan ay naganap sa pagitan ng engineering at biology. Sa tingin ko ang anumang resulta mula dito ay sinimulang pinangalanang synthetic biology."Sabi ni Tom Knight.
Ang pagpapalawak ng sukat ng oras, mula noong simula ng lipunang pang-agrikultura, sinusuri at pinanatili ng mga tao ang mga katangian ng hayop at halaman na gusto nila sa pamamagitan ng mahabang pag-cross-breeding at pagpili.Ang sintetikong biology ay direktang nagsisimula mula sa antas ng genetic upang makabuo ng mga katangiang gusto ng mga tao.Sa ngayon, ginamit ng mga siyentipiko ang teknolohiyang CRISPR para magtanim ng palay sa laboratoryo.
Isa sa mga tagapag-ayos ng kumperensya, ang Tagapagtatag ng Qiji na si Lu Qi ay nagsabi sa pambungad na video na ang biotechnology ay maaaring magdala ng malawak na pagbabago sa mundo tulad ng nakaraang teknolohiya sa Internet.Tila kinukumpirma nito na ang mga CEO ng Internet ay nagpahayag ng interes sa mga agham ng buhay nang magbitiw sila.
Ang mga bigwig sa internet ay lahat ng nagbibigay pansin.Darating na ba ang takbo ng negosyo ng life science?
Tom Knight (una mula sa kaliwa) at apat na iba pang tagapagtatag ng Ginkgo Bioworks |Ginkgo Bioworks
Sa tanghalian, nakarinig ako ng isang balita: Sinabi ng Unilever noong Setyembre 2 na mamumuhunan ito ng 1 bilyong euro upang i-phase out ang mga fossil fuel sa malinis na hilaw na materyales ng produkto sa 2030.
Sa loob ng 10 taon, ang laundry detergent, washing powder, at mga produktong sabon na ginawa ng Procter & Gamble ay unti-unting magpapatibay ng mga hilaw na materyales ng halaman o carbon capture technology.Ang kumpanya ay naglaan din ng isa pang 1 bilyong euro upang mag-set up ng isang pondo upang pondohan ang pananaliksik sa biotechnology, carbon dioxide at iba pang mga teknolohiya upang mabawasan ang mga carbon emissions.
Ang mga taong nagsabi sa akin ng balitang ito, tulad ko na nakarinig ng balita, ay medyo nagulat sa limitasyon ng oras na wala pang 10 taon: Ang pananaliksik at pag-unlad ng teknolohiya sa mass production ay ganap na maisasakatuparan sa lalong madaling panahon?
Pero sana magkatotoo.
Oras ng post: Dis-31-2021