Синтетичкиот биолог Том Најт рече: „21-от век ќе биде век на инженерската биологија“. Тој е еден од основачите на синтетичката биологија и еден од петте основачи на „Гинко Биоворкс“, ѕвездена компанија во синтетичката биологија. Компанијата беше котирана на њујоршката берза на 18 септември, а нејзината проценка достигна 15 милијарди американски долари.
Истражувачките интереси на Том Најт се префрлија од компјутери кон биологија. Уште од средно училиште, тој го користел летниот распуст за да студира компјутери и програмирање на МИТ, а потоа ги поминал и додипломските и постдипломските студии на МИТ.
Том Најт, сфаќајќи дека Муровиот закон ги предвидува границите на човечката манипулација со силициумските атоми, го насочил своето внимание кон живите суштества. „Ни треба поинаков начин да ги поставиме атомите на вистинското место… Која е најсложената хемија? Тоа е биохемија. Претпоставувам дека можете да користите биомолекули, како што се протеините, кои можат само да се состават и да се состават во опсегот што ви е потребен.“
Користењето на инженерско квантитативно и квалитативно размислување за дизајнирање биолошки оригинали стана нов метод на истражување. Синтетичката биологија е како скок во човечкото знаење. Како интердисциплинарна област на инженерството, компјутерските науки, биологијата итн., почетната година на синтетичката биологија е поставена како 2000 година.
Во две студии објавени оваа година, идејата за дизајн на кола за биолозите постигна контрола врз генската експресија.
Научниците од Универзитетот во Бостон конструираа генски прекинувач кај E. coli. Овој модел користи само два генски модули. Со регулирање на надворешните стимули, генската експресија може да се вклучи или исклучи.
Истата година, научниците од Универзитетот Принстон користеле три генски модули за да го постигнат излезниот режим на „осцилација“ во сигналот на колото со користење на меѓусебна инхибиција и ослободување на инхибицијата меѓу нив.
Дијаграм на прекинувач за генски префрлувач
Работилница за клетки
На состанокот, слушнав луѓе како зборуваат за „вештачко месо“.
Следејќи го моделот на компјутерска конференција, „неконференциска самоорганизирана конференција“ за слободна комуникација, некои луѓе пијат пиво и разговараат: Кои успешни производи има во „Синтетичка биологија“? Некој го спомна „вештачкото месо“ под „Невозможна храна“.
„Импосибл Фуд“ никогаш не се нарекла компанија за „синтетичка биологија“, но основната продажна карактеристика што ја разликува од другите вештачки месни производи - хемоглобинот што го прави вегетаријанското месо да мириса уникатно „месо“, доаѓа од оваа компанија пред околу 20 години. Од новите дисциплини.
Технологијата што се користи е да се користи едноставно уредување на гени за да се овозможи квасецот да произведува „хемоглобин“. За да се примени терминологијата на синтетичката биологија, квасецот станува „фабрика на клетки“ што произведува супстанции според желбите на луѓето.
Што го прави месото толку светло црвено и има посебна арома кога има вкус? Невозможна храна се смета за богат „хемоглобин“ во месото. Хемоглобинот се наоѓа во разни видови храна, но содржината е особено висока кај животинските мускули.
Затоа, хемоглобинот беше избран од основачот на компанијата и биохемичар Патрик О. Браун како „клучен зачин“ за симулирање на животинско месо. Екстрактирајќи го овој „зачин“ од растенијата, Браун избра соја која е богата со хемоглобин во своите корени.
Традиционалниот метод на производство бара директно извлекување на „хемоглобин“ од корените на сојата. За еден килограм „хемоглобин“ се потребни 6 хектари соја. Екстракцијата на растенијата е скапа, а Impossible Food разви нов метод: имплантирање на генот што може да го компилира хемоглобинот во квасец, и како што квасецот расте и се реплицира, хемоглобинот ќе расте. Да употребиме аналогија, ова е како да оставите гуска да положи јајца на крлушката на микроорганизмите.
Хемот, кој се екстрахира од растенија, се користи во бургери од „вештачко месо“.
Новите технологии ја зголемуваат ефикасноста на производството, а воедно ги намалуваат природните ресурси потрошени со садење. Бидејќи главните материјали за производство се квасец, шеќер и минерали, нема многу хемиски отпад. Размислувајќи за тоа, ова е навистина технологија што „ја прави иднината подобра“.
Кога луѓето зборуваат за оваа технологија, јас чувствувам дека ова е само едноставна технологија. Во нивните очи, има премногу материјали што можат да се дизајнираат од генетско ниво на овој начин. Разградлива пластика, зачини, нови лекови и вакцини, пестициди за специфични болести, па дури и употреба на јаглерод диоксид за синтеза на скроб… Почнав да имам конкретни замисли за можностите што ги носи биотехнологијата.
Читање, пишување и модифицирање на гени
ДНК ги носи сите информации за животот од изворот, а исто така е извор на илјадници особини на животот.
Денес, луѓето можат лесно да ја читаат ДНК секвенцата и да ја синтетизираат ДНК секвенцата според дизајнот. На конференцијата, многу пати ги слушнав луѓето како зборуваат за технологијата CRISPR која ја освои Нобеловата награда за хемија во 2020 година. Оваа технологија, наречена „Генетски магични ножици“, може прецизно да ја лоцира и сече ДНК, со што се реализира уредување на гени.
Врз основа на оваа технологија за уредување на гени, се појавија многу стартап компании. Некои ја користат за решавање на генската терапија на тешки болести како што се ракот и генетските заболувања, а некои ја користат за одгледување органи за трансплантација кај луѓе и откривање на болести.
Технологијата за уредување на гени толку брзо влезе во комерцијалните апликации што луѓето ги гледаат големите перспективи на биотехнологијата. Од перспектива на логиката за развој на самата биотехнологија, откако ќе созреат читањето, синтезата и уредувањето на генетските секвенци, следната фаза е природно да се дизајнира од генетско ниво за да се произведат материјали што ги задоволуваат човечките потреби. Технологијата на синтетичка биологија може да се разбере и како следната фаза во развојот на генската технологија.
Две научнички, Емануел Шарпентје и Џенифер А. Дудна, ја освоија Нобеловата награда за хемија за 2020 година за CRISPR технологијата.
„Многу луѓе беа опседнати со дефиницијата за синтетичка биологија… Овој вид судир се случи помеѓу инженерството и биологијата. Мислам дека сè што произлегува од ова почна да се нарекува синтетичка биологија.“ рече Том Најт.
Продолжувајќи ја временската скала, од почетокот на земјоделското општество, луѓето ги проверувале и задржувале животинските и растителните особини што ги сакале преку долго вкрстување и селекција. Синтетичката биологија започнува директно од генетско ниво за да ги генерира особините што ги сакаат луѓето. Во моментов, научниците ја користат CRISPR технологијата за одгледување ориз во лабораторија.
Еден од организаторите на конференцијата, основачот на Qiji, Лу Qi, во воведното видео рече дека биотехнологијата може да донесе обемни промени во светот, исто како претходната интернет технологија. Ова се чини дека потврдува дека сите извршни директори на интернет изразиле интерес за биолошките науки кога поднеле оставка.
Интернет големите личности обрнуваат внимание. Дали конечно доаѓа деловниот тренд на биолошките науки?
Том Најт (прв од лево) и уште четворица основачи на Гинко Биоворкс | Гинко Биоворкс
За време на ручекот, слушнав една вест: „Унилевер“ на 2 септември изјави дека ќе инвестира 1 милијарда евра за постепено укинување на фосилните горива во суровини за чисти производи до 2030 година.
Во рок од 10 години, производите за перење алишта, прашокот за перење алишта и сапунот што ги произведува „Проктер и Гембл“ постепено ќе усвојуваат растителни суровини или технологија за заробување на јаглерод. Компанијата, исто така, издвои уште 1 милијарда евра за да формира фонд за финансирање на истражувања за биотехнологија, јаглерод диоксид и други технологии за намалување на емисиите на јаглерод.
Луѓето што ми ја соопштија оваа вест, како и јас што ја слушнав веста, беа малку изненадени од временското ограничување од помалку од 10 години: Дали од истражувањето и развојот на технологијата до масовно производство ќе бидат целосно реализирани толку брзо?
Но, се надевам дека ќе се оствари.
Време на објавување: 31 декември 2021 година