Le biologiste synthétique Tom Knight a déclaré : « Le 21e siècle sera le siècle de la biologie technique. »Il est l'un des fondateurs de la biologie synthétique et l'un des cinq fondateurs de Ginkgo Bioworks, une entreprise star de la biologie synthétique.La société a été cotée à la Bourse de New York le 18 septembre et sa valorisation a atteint 15 milliards de dollars.
Les intérêts de recherche de Tom Knight sont passés de l'informatique à la biologie.Dès le lycée, il a profité des vacances d'été pour étudier l'informatique et la programmation au MIT, puis a également passé ses études de premier cycle et de cycles supérieurs au MIT.
Tom Knight Réalisant que la loi de Moore prédisait les limites de la manipulation humaine des atomes de silicium, il tourna son attention vers les êtres vivants."Nous avons besoin d'une manière différente de placer les atomes au bon endroit… Quelle est la chimie la plus complexe ? C'est la biochimie. J'imagine que vous pouvez utiliser des biomolécules, telles que des protéines, qui peuvent s'auto-assembler et s'assembler dans la plage dont vous avez besoin. cristallisation."
Utiliser la réflexion quantitative et qualitative de l’ingénierie pour concevoir des originaux biologiques est devenu une nouvelle méthode de recherche.La biologie synthétique est comme un bond dans la connaissance humaine.En tant que domaine interdisciplinaire de l'ingénierie, de l'informatique, de la biologie, etc., la biologie synthétique a été fixée à l'an 2000.
Dans deux études publiées cette année, l'idée de conception de circuits pour les biologistes a permis de contrôler l'expression des gènes.
Des scientifiques de l'Université de Boston ont construit un interrupteur à bascule génétique dans E. coli.Ce modèle utilise uniquement deux modules génétiques.En régulant les stimuli externes, l’expression des gènes peut être activée ou désactivée.
La même année, des scientifiques de l'Université de Princeton ont utilisé trois modules génétiques pour obtenir le mode « oscillation » dans le signal du circuit en utilisant l'inhibition mutuelle et la libération de l'inhibition entre eux.
Schéma de l'interrupteur à bascule Gene
Atelier Cellule
Lors de la réunion, j'ai entendu des gens parler de « viande artificielle ».
Suivant le modèle de la conférence informatique, la « conférence auto-organisée hors conférence » pour une communication libre, certaines personnes boivent de la bière et discutent : quels sont les produits à succès de la « Biologie synthétique » ?Quelqu'un a mentionné la « viande artificielle » sous Impossible Food.
Impossible Food ne s'est jamais qualifié d'entreprise de « biologie synthétique », mais le principal argument de vente qui la distingue des autres produits à base de viande artificielle : l'hémoglobine qui donne à la viande végétarienne une odeur de « viande » unique vient de cette entreprise il y a environ 20 ans.Des disciplines émergentes.
La technologie impliquée consiste à utiliser une simple édition génétique pour permettre à la levure de produire de l'« hémoglobine ».Pour appliquer la terminologie de la biologie synthétique, la levure devient une « usine cellulaire » qui produit des substances selon les souhaits des individus.
Qu'est-ce qui rend la viande si rouge vif et a un arôme particulier au goût ?Impossible Food est considéré comme la riche « hémoglobine » de la viande.L'hémoglobine se trouve dans divers aliments, mais sa teneur est particulièrement élevée dans les muscles des animaux.
C'est pourquoi l'hémoglobine a été choisie par le fondateur et biochimiste de l'entreprise, Patrick O. Brown, comme « condiment clé » pour simuler la viande animale.En extrayant cet « assaisonnement » des plantes, Brown a choisi du soja riche en hémoglobine au niveau de ses racines.
La méthode de production traditionnelle nécessite l’extraction directe de « l’hémoglobine » des racines de soja.Un kilogramme d'« hémoglobine » nécessite 6 acres de soja.L'extraction des plantes est coûteuse et Impossible Food a développé une nouvelle méthode : implanter le gène capable de compiler l'hémoglobine dans la levure, et à mesure que la levure se développe et se réplique, l'hémoglobine se développera.Pour utiliser une analogie, cela revient à laisser une oie pondre des œufs à l’échelle des micro-organismes.
L'hème, extrait de plantes, est utilisé dans les hamburgers à base de « viande artificielle ».
Les nouvelles technologies augmentent l’efficacité de la production tout en réduisant les ressources naturelles consommées par la plantation.Puisque les principaux matériaux de production sont la levure, le sucre et les minéraux, il n’y a pas beaucoup de déchets chimiques.En y réfléchissant, c'est vraiment une technologie qui « rend l'avenir meilleur ».
Quand les gens parlent de cette technologie, j’ai l’impression qu’il ne s’agit que d’une technologie simple.À leurs yeux, il y a trop de matériaux qui peuvent être conçus de cette manière à partir du niveau génétique.Plastiques dégradables, épices, nouveaux médicaments et vaccins, pesticides contre des maladies spécifiques et même utilisation du dioxyde de carbone pour synthétiser l'amidon… J'ai commencé à avoir une imagination concrète sur les possibilités offertes par la biotechnologie.
Lire, écrire et modifier des gènes
L’ADN transporte toutes les informations sur la vie depuis sa source et est également la source de milliers de traits de la vie.
De nos jours, les êtres humains peuvent facilement lire une séquence d’ADN et synthétiser une séquence d’ADN selon sa conception.Lors de la conférence, j’ai entendu des gens parler de la technologie CRISPR qui a remporté à plusieurs reprises le prix Nobel de chimie 2020.Cette technologie, appelée « Genetic Magic Scissor », peut localiser et couper avec précision l'ADN, réalisant ainsi l'édition génétique.
Sur la base de cette technologie d’édition génétique, de nombreuses startups ont vu le jour.Certains l'utilisent pour résoudre la thérapie génique de maladies difficiles telles que le cancer et les maladies génétiques, et certains l'utilisent pour cultiver des organes destinés à la transplantation humaine et détecter des maladies.
Une technologie d’édition génétique a fait son entrée dans les applications commerciales si rapidement que les gens voient les grandes perspectives de la biotechnologie.Du point de vue de la logique de développement de la biotechnologie elle-même, une fois la lecture, la synthèse et l'édition des séquences génétiques mûries, l'étape suivante consiste naturellement à concevoir à partir du niveau génétique pour produire des matériaux répondant aux besoins humains.La technologie de la biologie synthétique peut également être considérée comme la prochaine étape du développement de la technologie génétique.
Les deux scientifiques Emmanuelle Charpentier et Jennifer A. Doudna ont remporté le prix Nobel de chimie 2020 pour la technologie CRISPR.
"Beaucoup de gens ont été obsédés par la définition de la biologie synthétique… Ce genre de collision s'est produite entre l'ingénierie et la biologie. Je pense que tout ce qui en résulte a commencé à être appelé biologie synthétique."» dit Tom Knight.
En prolongeant l'échelle de temps, depuis le début de la société agricole, les humains ont sélectionné et conservé les caractéristiques animales et végétales qu'ils souhaitaient grâce à de longs croisements et sélections.La biologie synthétique part directement du niveau génétique pour générer les traits souhaités par les humains.À l’heure actuelle, les scientifiques utilisent la technologie CRISPR pour cultiver du riz en laboratoire.
L'un des organisateurs de la conférence, le fondateur de Qiji, Lu Qi, a déclaré dans la vidéo d'ouverture que la biotechnologie pourrait apporter des changements importants au monde, tout comme la technologie Internet précédente.Cela semble confirmer que les PDG d’Internet ont tous exprimé leur intérêt pour les sciences de la vie lors de leur démission.
Les gros bonnets d’Internet y prêtent tous attention.La tendance commerciale des sciences de la vie arrive-t-elle enfin ?
Tom Knight (premier à gauche) et quatre autres fondateurs de Ginkgo Bioworks |Travaux biologiques de Ginkgo
Pendant le déjeuner, j'ai entendu une nouvelle : Unilever a annoncé le 2 septembre qu'elle investirait 1 milliard d'euros pour éliminer progressivement les combustibles fossiles dans les matières premières des produits propres d'ici 2030.
D’ici 10 ans, les lessives, lessives et savons produits par Procter & Gamble adopteront progressivement des matières premières végétales ou une technologie de captage du carbone.L'entreprise a également réservé 1 milliard d'euros supplémentaires pour créer un fonds destiné à financer la recherche sur la biotechnologie, le dioxyde de carbone et d'autres technologies visant à réduire les émissions de carbone.
Les gens qui m'ont annoncé cette nouvelle, comme moi qui l'ai entendu, ont été un peu surpris par le délai de moins de 10 ans : la recherche et le développement technologiques jusqu'à la production de masse seront-ils pleinement réalisés si tôt ?
Mais j'espère que cela se réalisera.
Heure de publication : 31 décembre 2021