De synthetesche Biolog Tom Knight sot: "Den 21. Joerhonnert gëtt den Joerhonnert vun der Ingenieursbiologie." Hie ass ee vun de Grënner vun der synthetescher Biologie an ee vun de fënnef Grënner vu Ginkgo Bioworks, enger Stärfirma an der synthetescher Biologie. D'Firma gouf den 18. September un der New Yorker Bourse notéiert, an hir Bewäertung huet 15 Milliarden US-Dollar erreecht.
Dem Tom Knight seng Fuerschungsinteressen hunn sech vum Informatik op d'Biologie verlagert. Zënter senger Lycéezäit huet hien d'Summerferien benotzt fir Informatik a Programméierung um MIT ze studéieren, an duerno huet hien och säi Bachelor- a Masterstudium um MIT verbruecht.
Wéi den Tom Knight gemierkt huet, datt de Moore-Gesetz d'Grenze vun der mënschlecher Manipulatioun vu Siliziumatome virausgesot huet, huet hien seng Opmierksamkeet op lieweg Saachen geriicht. "Mir brauchen eng aner Manéier fir Atomer op déi richteg Plaz ze setzen... Wat ass déi komplexst Chimie? Et ass Biochemie. Ech stellen mir vir, datt Dir Biomoleküle benotze kënnt, wéi Proteinen, déi sech selwer zesummesetzen a bannent dem gewënschte Beräich zesummesetzen kënnen. Kristallisatioun."
D'Benotzung vun techneschen quantitativen a qualitativen Denken fir biologesch Originaler ze designen ass zu enger neier Fuerschungsmethod ginn. Synthetesch Biologie ass wéi e Sprong am mënschleche Wëssen. Als interdisziplinärt Gebitt vun Ingenieurswiesen, Informatik, Biologie, etc., gouf d'Startjoer vun der synthetescher Biologie op 2000 festgeluecht.
An zwou Studien, déi dëst Joer publizéiert goufen, huet d'Iddi vum Circuit-Design fir Biologen d'Kontroll vun der Genexpression erreecht.
Wëssenschaftler vun der Boston University hunn e Gen-Toggle-Schalter an E. coli konstruéiert. Dëst Modell benotzt nëmmen zwee Genmoduler. Duerch d'Reguléierung vun externen Stimuli kann d'Genexpression un- oder ausgeschalt ginn.
Am selwechte Joer hunn d'Wëssenschaftler vun der Princeton University dräi Genmoduler benotzt, fir den "Oszillatiouns"-Modus-Ausgang am Circuitsignal z'erreechen, andeems se déi géigesäiteg Hemmung an d'Opléisung vun der Hemmung tëscht hinnen benotzt hunn.
Gen-Toggle-Schalterdiagramm
Zell-Workshop
Op der Versammlung hunn ech Leit iwwer "kënschtlecht Fleesch" schwätzen héieren.
Nom Modell vun der Computerkonferenz, der "Onkonferenz selwerorganiséierter Konferenz" fir fräi Kommunikatioun, drénken e puer Leit Béier a schwätzen: Wat fir erfollegräich Produkter gëtt et an der "Synthetischer Biologie"? Een huet dat "kënschtlecht Fleesch" ënner Impossible Food ernimmt.
Impossible Food huet sech ni eng "synthetesch Biologie"-Firma genannt, awer de Kärverkaafsargument, deen et vun anere künstleche Fleeschprodukter ënnerscheet - den Hämoglobin, deen vegetarescht Fleesch eenzegaarteg "Fleesch" rieche léisst - kënnt vun dëser Firma virun ongeféier 20 Joer. Vun opkomende Disziplinnen.
D'Technologie, déi domat verbonnen ass, ass et, eng einfach Genbearbeitung ze benotzen, fir datt Hef "Hämoglobin" produzéiere kann. Fir d'Terminologie vun der synthetescher Biologie unzewenden, gëtt Hef zu enger "Zellfabréck", déi Substanzen no de Wënsch vun de Mënsche produzéiert.
Wat mécht d'Fleesch sou hellrout a schmaacht sou speziell? Impossible Food gëllt als dat räicht "Hämoglobin" am Fleesch. Hämoglobin fënnt een a verschiddene Liewensmëttel, awer den Inhalt ass besonnesch héich an Déiereschuelen.
Dofir gouf Hämoglobin vum Grënner vun der Firma a Biochemiker Patrick O. Brown als "Schlësselgewierz" fir d'Imitatioun vun Déierefleesch gewielt. Fir dëst "Gewierz" aus Planzen ze extrahéieren, huet de Brown Sojabounen gewielt, déi un hire Wuerzelen räich un Hämoglobin sinn.
Déi traditionell Produktiounsmethod erfuerdert eng direkt Extraktioun vum "Hämoglobin" aus de Wuerzele vu Sojabounen. Ee Kilogramm "Hämoglobin" erfuerdert 6 Hektar Sojabounen. D'Planzenextraktioun ass deier, an Impossible Food huet eng nei Method entwéckelt: d'Gen, dat Hämoglobin zesummestelle kann, gëtt an Hef implantéiert, an, wéi d'Hef wiisst a sech reproduzéiert, wäert den Hämoglobin wuessen. Fir eng Analogie ze benotzen, dat ass wéi wann een Gänsen Eeër op der Skala vu Mikroorganismen leeën léisst.
Häm, dat aus Planzen extrahéiert gëtt, gëtt a Burgeren aus "kënschtleche Fleesch" benotzt.
Nei Technologien erhéijen d'Produktiounseffizienz a reduzéieren gläichzäiteg de verbrauchte natierleche Ressourcen duerch d'Planzung. Well déi wichtegst Produktiounsmaterialien Hef, Zocker a Mineralstoffer sinn, gëtt et net vill chemeschen Offall. Wann ee sech dat emol virstellt, ass dat wierklech eng Technologie, déi "d'Zukunft besser mécht".
Wann d'Leit iwwer dës Technologie schwätzen, hunn ech d'Gefill, datt dëst just eng einfach Technologie ass. An hiren Ae gëtt et ze vill Materialien, déi op dës Manéier vum genetesche Plang aus entworf kënne ginn. Ofbaubar Plastik, Gewierzer, nei Medikamenter an Impfungen, Pestiziden fir spezifesch Krankheeten, a souguer d'Benotzung vu Kuelendioxid fir Stärke ze synthetiséieren... Ech hunn ugefaang konkret Virstellungen iwwer d'Méiglechkeeten ze kréien, déi d'Biotechnologie mat sech bréngt.
Genen liesen, schreiwen a modifizéieren
D'DNA dréit all d'Informatioune vum Liewen vun der Quell, an et ass och d'Quell vun Dausende vu Liewenseigenschaften.
Hautdesdaags kënnen d'Mënschen einfach DNA-Sequenz liesen an DNA-Sequenz no Design synthetiséieren. Op der Konferenz hunn ech Leit iwwer d'CRISPR-Technologie héieren schwätzen, déi 2020 e puermol den Nobelpräis fir Chimie gewonnen huet. Dës Technologie, genannt "Genetic Magic Scissor", kann DNA präzis lokaliséieren a schneiden, wouduerch Genbearbechtung méiglech ass.
Op Basis vun dëser Genbearbeitungstechnologie sinn eng ganz Rëtsch Startup-Entreprisen entstanen. E puer benotzen se fir d'Gentherapie vu schwierege Krankheeten wéi Kriibs a genetesche Krankheeten ze léisen, anerer fir Organer fir mënschlech Transplantatiounen ze kultivéieren an Krankheeten z'entdecken.
Eng Genbearbeitungstechnologie huet sech sou séier an kommerziell Uwendungen erabruecht, datt d'Leit déi grouss Perspektiven vun der Biotechnologie gesinn. Aus der Perspektiv vun der Entwécklungslogik vun der Biotechnologie selwer ass déi nächst Etapp, nodeems d'Liesen, d'Synthese an d'Bearbechtung vu genetesche Sequenzen reif sinn, natierlech den Design vum geneteschen Niveau aus fir Materialien ze produzéieren, déi de mënschleche Bedierfnesser entspriechen. D'Technologie vun der synthetescher Biologie kann och als déi nächst Etapp an der Entwécklung vun der Gentechnologie verstanen ginn.
Zwee Wëssenschaftlerinnen, d'Emmanuelle Charpentier an d'Jennifer A. Doudna, hunn den Nobelpräis fir Chimie 2020 fir hir CRISPR-Technologie gewonnen.
„Vill Leit ware vun der Definitioun vun der synthetescher Biologie obsesséiert... Dës Zort vu Kollisioun ass tëscht Ingenieurswiesen a Biologie geschitt. Ech mengen, alles, wat doraus resultéiert, gëtt elo synthetesch Biologie genannt“, sot den Tom Knight.
Zënter dem Ufank vun der Agrargesellschaft hunn d'Mënschen d'Déier- a Planzeeigenschaften, déi se wëllen, duerch laang Kräizungen a Selektioun gepréift a behalen. Synthetesch Biologie fänkt direkt um geneteschen Niveau un, fir d'Eegeschafte ze generéieren, déi d'Mënsche wëllen. Am Moment hunn d'Wëssenschaftler d'CRISPR-Technologie benotzt, fir Räis am Laboratoire unzebauen.
Ee vun den Organisateure vun der Konferenz, de Grënner vu Qiji, Lu Qi, sot am Erëffnungsvideo, datt d'Biotechnologie, genee wéi déi fréier Internettechnologie, grouss Verännerunge vun der Welt kéint bréngen. Dëst schéngt ze bestätegen, datt all Internet-CEOs Interesse un de Liewenswëssenschaften gewisen hunn, wéi se demissionéiert hunn.
Internet-Knackpunkten passen all op. Kënnt den Geschäftstrend vun der Liewenswëssenschaft endlech?
Den Tom Knight (éischte vu lénks) a véier aner Grënner vu Ginkgo Bioworks | Ginkgo Bioworks
Wärend dem Mëttegiessen hunn ech eng Neiegkeet héieren: Unilever huet den 2. September gesot, datt et 1 Milliard Euro investéiere géif, fir bis 2030 fossil Brennstoffer a proppere Produktrohmaterialien auszeschalten.
Bannent 10 Joer wäerten d'Wäschmëttel, d'Wäschmëttel an d'Seefeprodukter, déi vu Procter & Gamble produzéiert ginn, schrëttweis op pflanzlech Rohmaterialien oder op d'Technologie vun der CO2-Ofscheidung agoen. D'Firma huet och weider 1 Milliard Euro virgesinn, fir e Fonds ze grënnen, deen d'Fuerschung an der Biotechnologie, dem Kuelendioxid an aneren Technologien zur Reduktioun vun de CO2-Emissiounen finanzéiert.
D'Leit, déi mir dës Neiegkeet erzielt hunn, wéi ech, deen d'Neiegkeet héieren huet, waren e bëssen iwwerrascht iwwer d'Zäitlimit vu manner wéi 10 Joer: Wäert d'technologesch Fuerschung an Entwécklung bis zur Masseproduktioun sou séier voll ëmgesat ginn?
Mee ech hoffen, datt et wouer gëtt.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 31. Dezember 2021