Синтетичният биолог Том Найт каза: "21-ви век ще бъде векът на инженерната биология."Той е един от основателите на синтетичната биология и един от петимата основатели на Ginkgo Bioworks, компания-звезда в синтетичната биология.Компанията беше регистрирана на Нюйоркската фондова борса на 18 септември, а оценката й достигна 15 милиарда щатски долара.
Изследователските интереси на Том Найт са преминали от компютър към биология.От времето на гимназията той използва лятната ваканция, за да учи компютър и програмиране в Масачузетския технологичен институт, а след това прекарва бакалавърската и магистърската си степен в Масачузетския технологичен институт.
Том Найт Осъзнавайки, че законът на Мур предсказва границите на човешката манипулация на силициевите атоми, той насочва вниманието си към живите същества.„Нуждаем се от различен начин да поставим атомите на правилното място… Коя е най-сложната химия? Това е биохимията. Предполагам, че можете да използвате биомолекули, като протеини, които могат да се самосглобяват и сглобяват в диапазона, от който се нуждаете. кристализация."
Използването на инженерно количествено и качествено мислене за проектиране на биологични оригинали се превърна в нов изследователски метод.Синтетичната биология е като скок в човешкото познание.Като интердисциплинарна област на инженерството, компютърните науки, биологията и т.н., началната година на синтетичната биология е определена като 2000 г.
В две проучвания, публикувани тази година, идеята за дизайн на верига за биолози е постигнала контрола върху генната експресия.
Учени от Бостънския университет конструираха генен превключвател в E. coli.Този модел използва само два генни модула.Чрез регулиране на външни стимули генната експресия може да се включва или изключва.
През същата година учени от Принстънския университет използваха три генни модула, за да постигнат изходен режим на „осцилация“ в сигнала на веригата, като използват взаимното инхибиране и освобождаване на инхибиране между тях.
Диаграма на превключвател на ген
Клетъчна работилница
На срещата чух хората да говорят за „изкуствено месо“.
Следвайки модела на компютърната конференция, "неконферентната самоорганизирана конференция" за свободно общуване, някои хора пият бира и чатят: Какви успешни продукти има в "Синтетична биология"?Някой спомена „изкуственото месо“ под „Невъзможна храна“.
Impossible Food никога не се е наричала компания за "синтетична биология", но основната търговска точка, която я отличава от другите изкуствени месни продукти - хемоглобинът, който кара вегетарианското месо да мирише на уникално "месо", идва от тази компания преди около 20 години.От нововъзникващи дисциплини.
Включената технология е да се използва просто редактиране на гени, за да се позволи на дрождите да произвеждат "хемоглобин".Ако се приложи терминологията на синтетичната биология, дрождите се превръщат във „клетъчна фабрика“, която произвежда вещества според желанията на хората.
Какво прави месото толкова ярко червено и има особен аромат, когато се овкуси?Невъзможната храна се счита за богатия на "хемоглобин" в месото.Хемоглобинът се намира в различни храни, но съдържанието му е особено високо в животинските мускули.
Затова хемоглобинът е избран от основателя на компанията и биохимик Патрик О. Браун като „ключова подправка“ за симулиране на животинско месо.Извличайки тази "подправка" от растения, Браун избра соя, която е богата на хемоглобин в корените си.
Традиционният метод на производство изисква директно извличане на "хемоглобин" от корените на соята.За един килограм "хемоглобин" са необходими 6 акра соя.Извличането на растения е скъпо и Impossible Food разработи нов метод: имплантирайте гена, който може да компилира хемоглобин в дрожди, и докато дрождите растат и се репликират, хемоглобинът ще расте.Ако използваме аналогия, това е като да оставите гъска да снася яйца в мащаба на микроорганизмите.
Хемът, който се извлича от растения, се използва в хамбургери от "изкуствено месо".
Новите технологии повишават ефективността на производството, като същевременно намаляват природните ресурси, консумирани от засаждането.Тъй като основните производствени материали са мая, захар и минерали, няма много химически отпадъци.Като се замислим, това наистина е технология, която "прави бъдещето по-добро".
Когато хората говорят за тази технология, аз чувствам, че това е просто проста технология.В техните очи има твърде много материали, които могат да бъдат проектирани от генетично ниво по този начин.Разградими пластмаси, подправки, нови лекарства и ваксини, пестициди за специфични заболявания и дори използването на въглероден диоксид за синтезиране на нишесте... Започнах да имам някои конкретни въображения за възможностите, донесени от биотехнологията.
Четете, пишете и модифицирайте гени
ДНК носи цялата информация за живота от източника и също така е източникът на хиляди черти на живота.
В наши дни човешките същества могат лесно да разчитат ДНК последователност и да синтезират ДНК последователност според дизайна.На конференцията чух хора да говорят за технологията CRISPR, която много пъти спечели Нобеловата награда за химия за 2020 г.Тази технология, наречена "Genetic Magic Scissor", може точно да локализира и изреже ДНК, като по този начин реализира генно редактиране.
Въз основа на тази технология за редактиране на гени се появиха много стартиращи компании.Някои го използват за решаване на генна терапия на трудни заболявания като рак и генетични заболявания, а други го използват за култивиране на органи за човешка трансплантация и откриване на заболявания.
Технологията за редактиране на гени навлезе в търговски приложения толкова бързо, че хората виждат големите перспективи на биотехнологиите.От гледна точка на логиката на развитие на самата биотехнология, след като четенето, синтезът и редактирането на генетични последователности са узрели, следващият етап естествено е да се проектира от генетично ниво, за да се произвеждат материали, които отговарят на човешките нужди.Технологията на синтетичната биология може да се разбира и като следващ етап в развитието на генната технология.
Двама учени Еманюел Шарпентие и Дженифър А. Дудна спечелиха Нобеловата награда за химия за 2020 г. за технологията CRISPR.
„Много хора са били обсебени от определението за синтетична биология… Този вид сблъсък се е случил между инженерството и биологията. Мисля, че всичко, което произтича от това, е започнало да се нарича синтетична биология.“- каза Том Найт.
Разширявайки времевата скала, от началото на селскостопанското общество хората са отсявали и запазвали животинските и растителните черти, които искат чрез дълго кръстосване и селекция.Синтетичната биология започва директно от генетичното ниво, за да генерира чертите, които хората искат.В момента учените са използвали технологията CRISPR за отглеждане на ориз в лабораторията.
Един от организаторите на конференцията, основателят на Qiji Lu Qi каза във встъпителното видео, че биотехнологиите могат да доведат до големи промени в света точно както предишната интернет технология.Това изглежда потвърждава, че всички изпълнителни директори на Интернет са изразили интерес към науките за живота, когато са подавали оставка.
Интернет големците обръщат внимание.Идва ли най-накрая бизнес тенденцията на науката за живота?
Том Найт (първият отляво) и четирима други основатели на Ginkgo Bioworks |Ginkgo Bioworks
По време на обяда чух една новина: Unilever каза на 2 септември, че ще инвестира 1 милиард евро за постепенно премахване на изкопаемите горива в суровини за чисти продукти до 2030 г.
В рамките на 10 години перилният препарат, прахът за пране и сапуните, произведени от Procter & Gamble, постепенно ще възприемат растителни суровини или технология за улавяне на въглероден диоксид.Компанията също така отдели още 1 милиард евро за създаване на фонд за финансиране на изследвания в областта на биотехнологиите, въглеродния диоксид и други технологии за намаляване на въглеродните емисии.
Хората, които ми съобщиха тази новина, както и аз, който чух новината, бяха малко изненадани от времевия лимит от по-малко от 10 години: Ще бъдат ли напълно реализирани технологичните изследвания и разработки за масово производство толкова скоро?
Но се надявам да се сбъдне.
Време на публикуване: 31 декември 2021 г