Ahli biologi sintetik Tom knight berkata, "Abad ke-21 akan menjadi abad biologi kejuruteraan."Beliau adalah salah seorang pengasas biologi sintetik dan salah seorang daripada lima pengasas Ginkgo Bioworks, sebuah syarikat bintang dalam biologi sintetik.Syarikat itu disenaraikan di Bursa Saham New York pada 18 September, dan penilaiannya mencecah AS$15 bilion.
Minat penyelidikan Tom Knight telah mengalami peralihan daripada komputer kepada biologi.Dari zaman sekolah menengah, dia menggunakan cuti musim panas untuk belajar komputer dan pengaturcaraan di MIT, dan kemudian juga menghabiskan peringkat sarjana dan siswazahnya di MIT.
Tom Knight Menyedari bahawa Undang-undang Moore meramalkan had manipulasi manusia terhadap atom silikon, dia mengalihkan perhatiannya kepada benda hidup."Kami memerlukan cara yang berbeza untuk meletakkan atom di tempat yang betul... Apakah kimia yang paling kompleks? Ia adalah biokimia. Saya bayangkan anda boleh menggunakan biomolekul, seperti protein, yang boleh berhimpun sendiri dan berhimpun dalam julat yang anda perlukan. penghabluran."
Menggunakan pemikiran kuantitatif dan kualitatif kejuruteraan untuk mereka bentuk asal biologi telah menjadi kaedah penyelidikan baharu.Biologi sintetik adalah seperti lonjakan dalam pengetahuan manusia.Sebagai bidang kejuruteraan antara disiplin, sains komputer, biologi, dll., tahun permulaan biologi sintetik telah ditetapkan sebagai 2000.
Dalam dua kajian yang diterbitkan tahun ini, idea reka bentuk litar untuk ahli biologi telah mencapai kawalan ekspresi gen.
Para saintis di Universiti Boston membina suis togol Gene dalam E. coli.Model ini hanya menggunakan dua modul gen.Dengan mengawal rangsangan luar, ekspresi gen boleh dihidupkan atau dimatikan.
Pada tahun yang sama, saintis di Princeton University menggunakan tiga modul gen untuk mencapai output mod "ayunan" dalam isyarat litar dengan menggunakan perencatan bersama dan pelepasan perencatan antara mereka.
Gambar rajah suis togol gen
Bengkel Sel
Pada mesyuarat itu, saya mendengar orang bercakap tentang "daging tiruan."
Mengikuti model persidangan komputer, "persidangan anjuran sendiri tanpa persidangan" untuk komunikasi percuma, sesetengah orang minum bir dan berbual: Apakah produk yang berjaya terdapat dalam "Biologi Sintetik"?Seseorang menyebut "daging tiruan" di bawah Makanan Mustahil.
Impossible Food tidak pernah menamakan dirinya sebagai syarikat "biologi sintetik", tetapi titik jualan teras yang membezakannya daripada produk daging tiruan lain-hemoglobin yang menjadikan daging vegetarian berbau unik "daging" berasal dari syarikat ini kira-kira 20 tahun yang lalu.Disiplin yang baru muncul.
Teknologi yang terlibat adalah menggunakan penyuntingan gen mudah untuk membolehkan yis menghasilkan "hemoglobin."Untuk mengaplikasikan istilah biologi sintetik, yis menjadi "kilang sel" yang menghasilkan bahan mengikut kehendak manusia.
Apakah yang menyebabkan daging merah terang dan mempunyai aroma yang istimewa apabila rasanya?Makanan Mustahil dianggap sebagai "hemoglobin" yang kaya dalam daging.Hemoglobin terdapat dalam pelbagai makanan, tetapi kandungannya sangat tinggi dalam otot haiwan.
Oleh itu, hemoglobin telah dipilih oleh pengasas dan ahli biokimia syarikat Patrick O. Brown sebagai "perasa utama" untuk mensimulasikan daging haiwan.Mengekstrak "perasa" ini daripada tumbuhan, Brown memilih kacang soya yang kaya dengan hemoglobin pada akarnya.
Kaedah pengeluaran tradisional memerlukan pengekstrakan terus "hemoglobin" daripada akar kacang soya.Satu kilogram "hemoglobin" memerlukan 6 ekar kacang soya.Pengekstrakan tumbuhan adalah mahal, dan Impossible Food telah membangunkan kaedah baharu: menanam gen yang boleh menyusun hemoglobin menjadi yis, dan apabila yis tumbuh dan mereplikasi, hemoglobin akan berkembang.Untuk menggunakan analogi, ini seperti membiarkan angsa bertelur pada skala mikroorganisma.
Heme, yang diekstrak daripada tumbuhan, digunakan dalam burger "daging tiruan".
Teknologi baharu meningkatkan kecekapan pengeluaran sambil mengurangkan sumber asli yang digunakan oleh penanaman.Oleh kerana bahan pengeluaran utama adalah yis, gula, dan mineral, tidak banyak sisa kimia.Memikirkannya, ini benar-benar teknologi yang "menjadikan masa depan lebih baik".
Apabila orang bercakap tentang teknologi ini, saya merasakan bahawa ini hanyalah teknologi yang mudah.Di mata mereka, terlalu banyak bahan yang boleh direka dari peringkat genetik dengan cara ini.Plastik boleh terurai, rempah ratus, ubat dan vaksin baharu, racun perosak untuk penyakit tertentu, dan juga penggunaan karbon dioksida untuk mensintesis kanji... Saya mula mempunyai beberapa imaginasi konkrit tentang kemungkinan yang dibawa oleh bioteknologi.
Baca, tulis dan ubah suai gen
DNA membawa semua maklumat kehidupan dari sumber, dan ia juga merupakan sumber beribu-ribu sifat kehidupan.
Pada masa kini, manusia boleh membaca jujukan DNA dan mensintesis jujukan DNA mengikut reka bentuk.Pada persidangan itu, saya mendengar orang bercakap tentang teknologi CRISPR yang memenangi Hadiah Nobel dalam Kimia 2020 berkali-kali.Teknologi ini, yang dipanggil "Genetic Magic Scissor", boleh mengesan dan memotong DNA dengan tepat, dengan itu merealisasikan penyuntingan gen.
Berdasarkan teknologi penyuntingan gen ini, banyak syarikat permulaan telah muncul.Ada yang menggunakannya untuk menyelesaikan terapi gen penyakit sukar seperti kanser dan penyakit genetik, dan ada yang menggunakannya untuk memupuk organ untuk pemindahan manusia dan mengesan penyakit.
Teknologi penyuntingan gen telah memasuki aplikasi komersial dengan begitu pantas sehingga orang ramai melihat prospek bioteknologi yang hebat.Dari perspektif logik pembangunan bioteknologi itu sendiri, selepas pembacaan, sintesis, dan penyuntingan jujukan genetik telah matang, peringkat seterusnya adalah secara semula jadi untuk mereka bentuk dari peringkat genetik untuk menghasilkan bahan yang memenuhi keperluan manusia.Teknologi biologi sintetik juga boleh difahami sebagai peringkat seterusnya dalam pembangunan teknologi gen.
Dua saintis Emmanuelle Charpentier dan Jennifer A. Doudna dan memenangi Hadiah Nobel Kimia 2020 untuk teknologi CRISPR.
"Ramai orang telah terobsesi dengan definisi biologi sintetik... Perlanggaran seperti ini telah berlaku antara kejuruteraan dan biologi. Saya rasa apa-apa yang terhasil daripada ini telah mula dinamakan biologi sintetik."Tom Knight berkata.
Memanjangkan skala masa, sejak awal masyarakat pertanian, manusia telah menyaring dan mengekalkan ciri haiwan dan tumbuhan yang mereka inginkan melalui pembiakan silang dan pemilihan yang panjang.Biologi sintetik bermula terus dari peringkat genetik untuk menjana sifat-sifat yang diingini manusia.Pada masa ini, saintis telah menggunakan teknologi CRISPR untuk menanam padi di makmal.
Salah seorang penganjur persidangan itu, Pengasas Qiji Lu Qi berkata dalam video pembukaan bahawa bioteknologi mungkin membawa perubahan yang meluas kepada dunia sama seperti teknologi Internet sebelum ini.Ini seolah-olah mengesahkan bahawa CEO Internet semua menyatakan minat dalam sains hayat apabila mereka meletak jawatan.
Orang besar internet semua memberi perhatian.Adakah trend perniagaan sains hayat akhirnya datang?
Tom Knight (pertama dari kiri) dan empat lagi pengasas Ginkgo Bioworks |Ginkgo Bioworks
Semasa makan tengah hari, saya mendengar sekeping berita: Unilever berkata pada 2 September bahawa ia akan melabur 1 bilion euro untuk menghentikan bahan api fosil secara berperingkat dalam bahan mentah produk bersih menjelang 2030.
Dalam tempoh 10 tahun, detergen dobi, serbuk pencuci dan produk sabun yang dihasilkan oleh Procter & Gamble akan secara beransur-ansur menggunakan bahan mentah tumbuhan atau teknologi penangkapan karbon.Syarikat itu juga memperuntukkan 1 bilion euro lagi untuk menubuhkan dana bagi membiayai penyelidikan mengenai bioteknologi, karbon dioksida dan teknologi lain untuk mengurangkan pelepasan karbon.
Orang yang memberitahu saya berita ini, seperti saya yang mendengar berita itu, agak terkejut dengan had masa kurang daripada 10 tahun: Adakah penyelidikan dan pembangunan teknologi kepada pengeluaran besar-besaran akan direalisasikan sepenuhnya secepat ini?
Tetapi saya harap ia akan menjadi kenyataan.
Masa siaran: Dis-31-2021