Synthetisch bioloog Tom Knight zei: "De 21e eeuw wordt de eeuw van de technische biologie."Hij is een van de grondleggers van de synthetische biologie en een van de vijf oprichters van Ginkgo Bioworks, een sterbedrijf in de synthetische biologie.Het bedrijf werd op 18 september genoteerd aan de New York Stock Exchange en de waardering bedroeg 15 miljard dollar.
De onderzoeksinteresses van Tom Knight hebben een verschuiving ondergaan van computer naar biologie.Vanaf de middelbare school gebruikte hij de zomervakantie om computer en programmeren te studeren aan het MIT, en bracht daarna ook zijn bachelor- en masterniveau door aan het MIT.
Tom Knight Toen hij besefte dat de wet van Moore de grenzen van de menselijke manipulatie van siliciumatomen voorspelde, richtte hij zijn aandacht op levende wezens.“We hebben een andere manier nodig om atomen op de juiste plaats te plaatsen... Wat is de meest complexe chemie?Het is biochemie.Ik stel me voor dat je biomoleculen kunt gebruiken, zoals eiwitten, die zichzelf kunnen assembleren en assembleren binnen het bereik dat je nodig hebt.kristallisatie."
Het gebruik van technisch kwantitatief en kwalitatief denken om biologische originelen te ontwerpen is een nieuwe onderzoeksmethode geworden.Synthetische biologie is als een sprong in de menselijke kennis.Als een interdisciplinair vakgebied van techniek, informatica, biologie, etc., is het startjaar van synthetische biologie vastgesteld op 2000.
In twee studies die dit jaar zijn gepubliceerd, heeft het idee van circuitontwerp voor biologen geleid tot controle over genexpressie.
Wetenschappers van de Universiteit van Boston construeerden een gen-tuimelschakelaar in E. coli.Dit model gebruikt slechts twee genmodules.Door externe prikkels te reguleren, kan genexpressie worden in- of uitgeschakeld.
In hetzelfde jaar gebruikten wetenschappers van Princeton University drie genmodules om de output van de "oscillatie" -modus in het circuitsignaal te bereiken door gebruik te maken van de wederzijdse remming en opheffing van remming daartussen.
Gene tuimelschakelaar diagram
cel werkplaats
Tijdens de bijeenkomst hoorde ik mensen praten over 'kunstmatig vlees'.
In navolging van het computerconferentiemodel, de "unconference zelfgeorganiseerde conferentie" voor gratis communicatie, drinken sommige mensen bier en kletsen: welke succesvolle producten zijn er in "Synthetic Biology"?Iemand noemde het "kunstmatige vlees" onder onmogelijk voedsel.
Impossible Food heeft zichzelf nooit een "synthetisch biologisch" bedrijf genoemd, maar het belangrijkste verkoopargument dat het onderscheidt van andere kunstmatige vleesproducten - de hemoglobine die ervoor zorgt dat vegetarisch vlees uniek "vlees" ruikt, komt ongeveer 20 jaar geleden van dit bedrijf.Van opkomende disciplines.
De betrokken technologie is het gebruik van eenvoudige genbewerking om gist "hemoglobine" te laten produceren.Om de terminologie van de synthetische biologie toe te passen: gist wordt een 'celfabriek' die stoffen produceert naar wens van de mens.
Wat maakt het vlees zo helderrood en heeft een bijzonder aroma als het smaakt?Onmogelijk voedsel wordt beschouwd als de rijke "hemoglobine" in vlees.Hemoglobine wordt in verschillende voedingsmiddelen aangetroffen, maar het gehalte is bijzonder hoog in de spieren van dieren.
Daarom werd hemoglobine door de oprichter en biochemicus van het bedrijf, Patrick O. Brown, gekozen als de "sleutelkruiderij" voor het simuleren van dierlijk vlees.Brown haalde deze "kruiden" uit planten en koos sojabonen die aan de wortels rijk zijn aan hemoglobine.
De traditionele productiemethode vereist directe extractie van "hemoglobine" uit de wortels van sojabonen.Voor één kilo "hemoglobine" is 6 hectare sojabonen nodig.Het extraheren van planten is kostbaar en Impossible Food heeft een nieuwe methode ontwikkeld: implanteer het gen dat hemoglobine in gist kan compileren, en terwijl de gist groeit en repliceert, zal hemoglobine groeien.Om een analogie te gebruiken, dit is alsof je een gans eieren laat leggen op de schaal van micro-organismen.
Heem, dat wordt gewonnen uit planten, wordt gebruikt in hamburgers met "kunstmatig vlees".
Nieuwe technologieën verhogen de productie-efficiëntie en verminderen tegelijkertijd de natuurlijke hulpbronnen die door planten worden verbruikt.Aangezien de belangrijkste productiematerialen gist, suiker en mineralen zijn, is er niet veel chemisch afval.Als je erover nadenkt, is dit echt een technologie die "de toekomst beter maakt".
Als mensen over deze technologie praten, heb ik het gevoel dat dit slechts een simpele technologie is.Er zijn in hun ogen te veel materialen die op deze manier vanuit genetisch niveau ontworpen kunnen worden.Afbreekbare kunststoffen, kruiden, nieuwe medicijnen en vaccins, pesticiden voor specifieke ziekten en zelfs het gebruik van koolstofdioxide om zetmeel te synthetiseren... Ik begon concrete fantasieën te krijgen over de mogelijkheden van biotechnologie.
Genen lezen, schrijven en wijzigen
DNA draagt alle informatie van het leven van de bron, en het is ook de bron van duizenden eigenschappen van het leven.
Tegenwoordig kunnen mensen gemakkelijk de DNA-sequentie lezen en de DNA-sequentie volgens ontwerp synthetiseren.Op de conferentie hoorde ik mensen vaak praten over de CRISPR-technologie die in 2020 de Nobelprijs voor scheikunde heeft gewonnen.Deze technologie, genaamd "Genetic Magic Scissor", kan DNA nauwkeurig lokaliseren en knippen, waardoor genbewerking wordt gerealiseerd.
Op basis van deze technologie voor het bewerken van genen zijn veel startende bedrijven ontstaan.Sommigen gebruiken het om de gentherapie van moeilijke ziekten zoals kanker en genetische ziekten op te lossen, en sommigen gebruiken het om organen voor menselijke transplantatie te cultiveren en ziekten op te sporen.
Een technologie voor het bewerken van genen is zo snel in commerciële toepassingen terechtgekomen dat mensen de grote vooruitzichten van biotechnologie zien.Vanuit het perspectief van de ontwikkelingslogica van de biotechnologie zelf, nadat het lezen, synthetiseren en bewerken van genetische sequenties volwassen is geworden, is de volgende fase natuurlijk het ontwerpen vanaf het genetische niveau om materialen te produceren die aan de menselijke behoeften voldoen.Synthetische biologietechnologie kan ook worden opgevat als de volgende stap in de ontwikkeling van gentechnologie.
Twee wetenschappers Emmanuelle Charpentier en Jennifer A. Doudna en wonnen de Nobelprijs voor scheikunde 2020 voor CRISPR-technologie
“Veel mensen zijn geobsedeerd door de definitie van synthetische biologie... Dit soort botsing heeft plaatsgevonden tussen techniek en biologie.Ik denk dat alles wat hieruit voortkomt synthetische biologie wordt genoemd.”zei Tom Ridder.
Door de tijdschaal uit te breiden, hebben mensen sinds het begin van de agrarische samenleving de gewenste dier- en plantkenmerken gescreend en behouden door langdurig kruisen en selecteren.Synthetische biologie begint direct vanaf het genetische niveau om de eigenschappen te genereren die mensen willen.Op dit moment hebben wetenschappers CRISPR-technologie gebruikt om rijst in het laboratorium te verbouwen.
Een van de organisatoren van de conferentie, Qiji-oprichter Lu Qi, zei in de openingsvideo dat biotechnologie grote veranderingen in de wereld kan brengen, net als de vorige internettechnologie.Dit lijkt te bevestigen dat internet-CEO's allemaal belangstelling toonden voor life sciences toen ze ontslag namen.
Internetkopstukken letten allemaal op.Komt de zakelijke trend van life science er eindelijk aan?
Tom Knight (eerste van links) en vier andere oprichters van Ginkgo Bioworks |Ginkgo Bioworks
Tijdens de lunch hoorde ik een nieuwtje: Unilever zei op 2 september dat het 1 miljard euro zou investeren om tegen 2030 fossiele brandstoffen in schone productgrondstoffen uit te faseren.
Binnen 10 jaar zullen de wasmiddelen, waspoeders en zeepproducten van Procter & Gamble geleidelijk plantaardige grondstoffen of koolstofafvangtechnologie gaan gebruiken.Het bedrijf reserveerde ook nog eens 1 miljard euro om een fonds op te richten voor de financiering van onderzoek naar biotechnologie, kooldioxide en andere technologieën om de koolstofemissies te verminderen.
De mensen die me dit nieuws vertelden, zoals ik die het nieuws hoorde, waren een beetje verbaasd over de tijdslimiet van minder dan 10 jaar: zal technologisch onderzoek en ontwikkeling naar massaproductie zo snel volledig worden gerealiseerd?
Maar ik hoop dat het uitkomt.
Posttijd: 31 december 2021