Ahli biologi sintétik Tom Knight nyarios, "Abad ka-21 bakal janten abad biologi rékayasa."Anjeunna mangrupikeun salah sahiji pendiri biologi sintétik sareng salah sahiji tina lima pendiri Ginkgo Bioworks, perusahaan bintang dina biologi sintétik.Pausahaan ieu didaptarkeun di Bursa Saham New York dina 18 Séptémber, sarta pangajen na ngahontal US $ 15 milyar.
Minat panalungtikan Tom Knight parantos ngalaman peralihan tina komputer ka biologi.Ti waktos SMA, anjeunna nganggo liburan usum panas pikeun diajar komputer sareng program di MIT, teras ogé nyéépkeun tingkat sarjana sareng lulusan di MIT.
Tom Knight Nyadar yén Hukum Moore ngaramalkeun wates manipulasi atom silikon manusa, anjeunna ngancik perhatian na ka mahluk hirup."Kami peryogi cara anu béda pikeun nempatkeun atom dina tempat anu leres… Naon kimia anu paling kompleks? Éta biokimia. Kuring ngabayangkeun yén anjeun tiasa nganggo biomolekul, sapertos protéin, anu tiasa ngumpul sareng ngarakit diri dina kisaran anu anjeun peryogikeun. kristalisasi."
Ngagunakeun rékayasa rékayasa pamikiran kuantitatif jeung kualitatif mendesain originals biologis geus jadi métode panalungtikan anyar.Biologi sintétik sapertos kabisat dina pangaweruh manusa.Salaku widang interdisipliner rékayasa, élmu komputer, biologi, jeung sajabana, taun mimiti biologi sintétik geus disetel salaku 2000.
Dina dua studi diterbitkeun taun ieu, gagasan desain sirkuit pikeun biologi geus kahontal kontrol éksprési gén.
Élmuwan di Universitas Boston ngawangun saklar toggle Gene di E. coli.Modél ieu ngan ngagunakeun dua modul gén.Ku ngatur rangsangan éksternal, éksprési gén bisa dihurungkeun atawa mareuman.
Dina taun anu sarua, élmuwan di Universitas Princeton ngagunakeun tilu modul gén pikeun ngahontal kaluaran mode "osilasi" dina sinyal sirkuit ku ngagunakeun silih inhibisi jeung sékrési inhibisi antara aranjeunna.
Diagram switch toggle gén
Bengkel sél
Dina rapat, kuring ngadéngé jalma ngobrol ngeunaan "daging jieunan."
Nuturkeun model konferensi komputer, anu "unconference timer diatur konferensi" pikeun komunikasi bébas, sababaraha urang inuman bir na ngobrol: Naon produk suksés aya dina "Sintesis Biologi"?Aya anu nyebatkeun "daging buatan" dina kaayaan Mustahil.
Impossible Food henteu kantos nyebat dirina salaku perusahaan "biologi sintétik", tapi titik jual inti anu ngabédakeunana tina produk daging jieunan sanés-hémoglobin anu ngajantenkeun daging vegetarian bau unik "daging" asalna ti perusahaan ieu sakitar 20 taun ka pengker.Tina disiplin anu muncul.
Téknologi aub nyaéta ngagunakeun éditan gén basajan pikeun ngamungkinkeun ragi ngahasilkeun "hémoglobin."Pikeun ngalarapkeun terminologi biologi sintétik, ragi jadi "pabrik sél" anu ngahasilkeun zat numutkeun kahayang jalma.
Naon anu ngajadikeun daging jadi beureum caang jeung ngabogaan ambu husus lamun raos?Mustahil Dahareun dianggap beunghar "hémoglobin" dina daging.Hémoglobin kapanggih dina sagala rupa kadaharan, tapi eusina utamana luhur dina otot sato.
Ku alatan éta, hémoglobin dipilih ku pangadeg parusahaan jeung biokimia Patrick O. Brown salaku "condiment konci" pikeun simulating daging sato.Ékstrak "bumbu" ieu tina pepelakan, Brown milih kacang kedelé anu beunghar hémoglobin dina akarna.
Metode produksi tradisional merlukeun ékstraksi langsung "hémoglobin" tina akar kedele.Hiji kilogram "hémoglobin" merlukeun 6 hektar kedele.Ékstraksi tutuwuhan mahal, sareng Impossible Food parantos ngembangkeun metode énggal: implan gén anu tiasa nyusun hémoglobin janten ragi, sareng nalika ragi tumbuh sareng réplikasi, hémoglobin bakal ningkat.Pikeun ngagunakeun analogi, ieu sapertos ngantepkeun soang endog dina skala mikroorganisme.
Heme, anu diekstrak tina pepelakan, dianggo dina burger "daging jieunan".
Téknologi anyar ningkatkeun efisiensi produksi bari ngirangan sumber daya alam anu dikonsumsi ku penanaman.Kusabab bahan produksi utama nyaéta ragi, gula, sareng mineral, teu aya seueur limbah kimia.Pamikiran éta, ieu mangrupikeun téknologi anu "ngajantenkeun masa depan langkung saé".
Lamun urang ngobrol ngeunaan téhnologi ieu, kuring ngarasa yén ieu téh ngan hiji téhnologi basajan.Dina panon maranéhanana, aya loba teuing bahan nu bisa dirancang ti tingkat genetik ku cara ieu.Plastik degradable, rempah, ubar anyar jeung vaksin, péstisida pikeun kasakit husus, komo pamakéan karbon dioksida pikeun sintésis aci… Kuring mimiti boga sababaraha imajinasi konkret ngeunaan kemungkinan dibawa biotéhnologi.
Maca, nyerat, sareng ngarobih gen
DNA mawa sagala informasi ngeunaan kahirupan ti sumberna, sarta eta oge sumber rébuan sipat kahirupan.
Kiwari, manusa bisa kalayan gampang maca runtuyan DNA jeung nyintésis runtuyan DNA nurutkeun desain.Dina konperénsi éta, kuring nguping jalma ngobrol ngeunaan téknologi CRISPR anu meunang Hadiah Nobel 2020 dina Kimia sababaraha kali.Téknologi ieu, anu disebut "Genetic Magic Scissor", tiasa sacara akurat milarian sareng motong DNA, ku kituna ngawujudkeun ngedit gen.
Dumasar kana téknologi panyuntingan gén ieu, seueur perusahaan ngamimitian parantos muncul.Sababaraha ngagunakeun éta pikeun ngabéréskeun terapi gen tina panyakit anu hese sapertos kanker sareng panyakit genetik, sareng aya anu nganggo éta pikeun ngokolakeun organ pikeun cangkok manusa sareng ngadeteksi panyakit.
Téknologi panyuntingan gén parantos diasupkeun kana aplikasi komersil gancang pisan sahingga jalma ningali prospek hébat biotéhnologi.Tina jihat logika mekarna biotéhnologi sorangan, sanggeus maca, sintésis, jeung ngédit runtuyan genetik geus asak, tahap saterusna sacara alami ngarancang ti tingkat genetik pikeun ngahasilkeun bahan nu nyumponan kabutuhan manusa.Téknologi biologi sintétik ogé tiasa kahartos salaku tahap salajengna dina pamekaran téknologi gén.
Dua élmuwan Emmanuelle Charpentier jeung Jennifer A. Doudna sarta meunang 2020 Hadiah Nobel Kimia pikeun téhnologi CRISPR.
"Loba jalma geus obsessed jeung harti biologi sintétik ... jenis ieu tabrakan geus lumangsung antara rékayasa jeung biologi. Jigana naon bae anu hasil tina ieu geus dimimitian ngaranna biologi sintétik."ceuk Tom Knight.
Ngalegaan skala waktu, saprak mimiti masarakat tatanén, manusa geus diayak jeung nahan sipat sato jeung tutuwuhan maranéhna rék ngaliwatan kawin silang panjang tur seleksi.Biologi sintétik dimimitian langsung tina tingkat genetik pikeun ngahasilkeun sipat anu dipikahoyong ku manusa.Ayeuna, para ilmuwan parantos ngagunakeun téknologi CRISPR pikeun melak padi di laboratorium.
Salah sahiji panitia konperénsi éta, pangadeg Qiji Lu Qi nyarios dina pidéo pambukaan yén biotéhnologi tiasa nyababkeun parobihan anu ageung ka dunya sapertos téknologi Internét sateuacana.Ieu sigana mastikeun yén CEO Internet sadayana nyatakeun minat élmu kahirupan nalika aranjeunna mundur.
Bigwigs Internet sadayana nengetan.Naha tren bisnis élmu kahirupan tungtungna sumping?
Tom Knight (mimiti ti kénca) jeung opat pendiri Ginkgo Bioworks séjén |Ginkgo Bioworks
Nalika tuang siang, kuring nguping sapotong warta: Unilever nyarios dina 2 Séptémber yén éta bakal investasi 1 milyar euro pikeun ngaleungitkeun bahan bakar fosil dina bahan baku produk bersih ku 2030.
Dina 10 taun, deterjen laundry, bubuk cuci, jeung produk sabun dihasilkeun Procter & Gamble laun bakal ngadopsi bahan baku tutuwuhan atawa téhnologi newak karbon.Pausahaan ogé nyisihkeun 1 milyar euro deui pikeun nyetél dana pikeun ngabiayaan panalungtikan ngeunaan biotéhnologi, karbon dioksida sareng téknologi sanés pikeun ngirangan émisi karbon.
Jalma anu ngawartoskeun kuring warta ieu, kawas kuring anu ngadéngé warta, éta saeutik reuwas dina wates waktu kirang ti 10 taun: Dupi panalungtikan téhnologi sarta pamekaran produksi masal jadi pinuh direalisasikeun sangkan geura-giru?
Tapi kuring miharep éta bakal jadi kanyataan.
waktos pos: Dec-31-2021