Biologul sintetic Tom knight a spus: „Secolul 21 va fi secolul biologiei ingineriei”.Este unul dintre fondatorii biologiei sintetice și unul dintre cei cinci fondatori ai Ginkgo Bioworks, o companie vedetă în biologie sintetică.Compania a fost listată la Bursa de Valori din New York pe 18 septembrie, iar evaluarea sa a ajuns la 15 miliarde de dolari.
Interesele de cercetare ale lui Tom Knight au suferit o schimbare de la computer la biologie.Încă din perioada liceului, a folosit vacanța de vară pentru a studia computerul și programarea la MIT, iar apoi și-a petrecut și licența și licența la MIT.
Tom Knight Dându-și seama că Legea lui Moore a prezis limitele manipulării umane a atomilor de siliciu, și-a îndreptat atenția asupra viețuitoarelor.„Avem nevoie de o modalitate diferită de a pune atomii la locul potrivit... Care este cea mai complexă chimie? Este biochimia. Îmi imaginez că poți folosi biomolecule, cum ar fi proteinele, care se pot auto-asambla și se pot asambla în intervalul de care aveți nevoie. cristalizare."
Utilizarea gândirii cantitative și calitative de inginerie pentru a proiecta originale biologice a devenit o nouă metodă de cercetare.Biologia sintetică este ca un salt în cunoștințele umane.Ca domeniu interdisciplinar de inginerie, informatică, biologie etc., anul de început al biologiei sintetice a fost stabilit ca 2000.
În două studii publicate anul acesta, ideea de proiectare a circuitelor pentru biologi a realizat controlul expresiei genelor.
Oamenii de știință de la Universitatea din Boston au construit un comutator Gene în E. coli.Acest model folosește doar două module de gene.Prin reglarea stimulilor externi, expresia genelor poate fi activată sau oprită.
În același an, oamenii de știință de la Universitatea Princeton au folosit trei module de gene pentru a obține ieșirea în modul „oscilație” în semnalul circuitului, folosind inhibarea reciprocă și eliberarea inhibiției între ele.
Diagrama comutatorului cu comutare genetică
Atelier de celule
La întâlnire, am auzit oameni vorbind despre „carne artificială”.
Urmând modelul conferinței pe computer, „conferința auto-organizată fără conferințe” pentru comunicare gratuită, unii oameni beau bere și discută: Ce produse de succes există în „Biologie sintetică”?Cineva a menționat „carnea artificială” la Impossible Food.
Impossible Food nu s-a numit niciodată o companie de „biologie sintetică”, dar punctul central de vânzare care o deosebește de alte produse din carne artificială - hemoglobina care face ca carnea vegetariană să mirosească „carne” unică provine de la această companie acum aproximativ 20 de ani.A disciplinelor emergente.
Tehnologia implicată este de a folosi editarea simplă a genelor pentru a permite drojdiei să producă „hemoglobină”.Pentru a aplica terminologia biologiei sintetice, drojdia devine o „fabrică de celule” care produce substanțe conform dorințelor oamenilor.
Ce face carnea atât de roșu aprins și are o aromă deosebită când are gust?Impossible Food este considerată a fi „hemoglobina” bogată din carne.Hemoglobina se găsește în diferite alimente, dar conținutul este deosebit de mare în mușchii animalelor.
Prin urmare, hemoglobina a fost aleasă de fondatorul și biochimistul companiei Patrick O. Brown drept „condimentul cheie” pentru simularea cărnii de animale.Extragând acest „condiment” din plante, Brown a ales boabele de soia care sunt bogate în hemoglobină la rădăcini.
Metoda tradițională de producție necesită extracția directă a „hemoglobinei” din rădăcinile boabelor de soia.Un kilogram de „hemoglobină” necesită 6 acri de boabe de soia.Extracția plantelor este costisitoare, iar Impossible Food a dezvoltat o nouă metodă: implantează gena care poate compila hemoglobina în drojdie și, pe măsură ce drojdia crește și se reproduce, hemoglobina va crește.Pentru a folosi o analogie, este ca și cum ai lăsa gâsca să depună ouă la scara microorganismelor.
Hema, care este extrasă din plante, este folosită în burgerii din „carne artificială”.
Noile tehnologii măresc eficiența producției, reducând în același timp resursele naturale consumate de plantare.Deoarece principalele materiale de producție sunt drojdia, zahărul și mineralele, nu există prea multe deșeuri chimice.Gândindu-mă la asta, aceasta este într-adevăr o tehnologie care „face viitorul mai bun”.
Când oamenii vorbesc despre această tehnologie, simt că aceasta este doar o tehnologie simplă.În ochii lor, există prea multe materiale care pot fi proiectate de la nivel genetic în acest fel.Materiale plastice degradabile, condimente, medicamente și vaccinuri noi, pesticide pentru boli specifice și chiar utilizarea dioxidului de carbon pentru a sintetiza amidonul... Am început să am niște imaginații concrete despre posibilitățile aduse de biotehnologie.
Citiți, scrieți și modificați genele
ADN-ul poartă toate informațiile vieții de la sursă și este, de asemenea, sursa a mii de trăsături ale vieții.
În zilele noastre, ființele umane pot citi cu ușurință secvența ADN și pot sintetiza secvența ADN în conformitate cu designul.La conferință, am auzit oameni vorbind despre tehnologia CRISPR care a câștigat de multe ori Premiul Nobel pentru Chimie în 2020.Această tehnologie, numită „Genetic Magic Scissor”, poate localiza și tăia cu precizie ADN-ul, realizând astfel editarea genelor.
Pe baza acestei tehnologii de editare a genelor, au apărut multe companii startup.Unii îl folosesc pentru a rezolva terapia genică a bolilor dificile, cum ar fi cancerul și bolile genetice, iar unii îl folosesc pentru a cultiva organe pentru transplantul uman și pentru a detecta boli.
O tehnologie de editare a genelor a intrat atât de repede în aplicațiile comerciale încât oamenii văd marile perspective ale biotehnologiei.Din perspectiva logicii de dezvoltare a biotehnologiei în sine, după ce lectura, sinteza și editarea secvențelor genetice s-au maturizat, următoarea etapă este în mod firesc să proiectăm de la nivel genetic pentru a produce materiale care să răspundă nevoilor umane.Tehnologia biologiei sintetice poate fi, de asemenea, înțeleasă ca următoarea etapă în dezvoltarea tehnologiei genetice.
Două oameni de știință Emmanuelle Charpentier și Jennifer A. Doudna și au câștigat Premiul Nobel pentru Chimie 2020 pentru tehnologia CRISPR.
„Mulți oameni au fost obsedați de definiția biologiei sintetice... Acest tip de coliziune a avut loc între inginerie și biologie. Cred că orice rezultat din aceasta a început să fie numit biologie sintetică”.spuse Tom Knight.
Extinzând scara de timp, de la începutul societății agricole, oamenii au verificat și păstrat trăsăturile de animale și plante pe care le doresc prin încrucișare și selecție îndelungată.Biologia sintetică pleacă direct de la nivelul genetic pentru a genera trăsăturile pe care oamenii le doresc.În prezent, oamenii de știință au folosit tehnologia CRISPR pentru a cultiva orez în laborator.
Unul dintre organizatorii conferinței, fondatorul Qiji, Lu Qi, a spus în videoclipul de deschidere că biotehnologia poate aduce schimbări ample în lume, la fel ca tehnologia anterioară de Internet.Acest lucru pare să confirme că directorii generali de Internet și-au exprimat toți interesul pentru științele vieții atunci când și-au dat demisia.
Toți cei mari de internet sunt atenți.Vine în sfârșit tendința de afaceri a științei vieții?
Tom Knight (primul din stânga) și alți patru fondatori Ginkgo Bioworks |Ginkgo Bioworks
În timpul prânzului, am auzit o știre: Unilever a spus pe 2 septembrie că va investi 1 miliard de euro pentru a elimina treptat combustibilii fosili din materii prime pentru produse curate până în 2030.
În decurs de 10 ani, detergentul de rufe, praful de spălat și produsele de săpun produse de Procter & Gamble vor adopta treptat materii prime vegetale sau tehnologia de captare a carbonului.De asemenea, compania a alocat încă 1 miliard de euro pentru a înființa un fond care să finanțeze cercetarea în biotehnologie, dioxid de carbon și alte tehnologii de reducere a emisiilor de carbon.
Oamenii care mi-au spus această știre, ca și mine care am auzit știrea, au fost puțin surprinși de limita de timp de mai puțin de 10 ani: Va fi realizată pe deplin atât de curând cercetarea și dezvoltarea tehnologiei până la producția de masă?
Dar sper că se va împlini.
Ora postării: 31-dec-2021