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El biólogo sintético Tom Knight dijo: “El siglo XXI será el siglo de la biología de la ingeniería”.Es uno de los fundadores de la biología sintética y uno de los cinco fundadores de Ginkgo Bioworks, empresa estrella en biología sintética.La empresa cotizó en la Bolsa de Valores de Nueva York el 18 de septiembre y su valoración alcanzó los 15.000 millones de dólares.
Los intereses de investigación de Tom Knight han pasado de la informática a la biología.Desde la época de la escuela secundaria, aprovechó las vacaciones de verano para estudiar computación y programación en el MIT, y luego también pasó sus niveles de pregrado y posgrado en el MIT.
Tom Knight Al darse cuenta de que la Ley de Moore predecía los límites de la manipulación humana de los átomos de silicio, dirigió su atención a los seres vivos.“Necesitamos una forma diferente de colocar los átomos en el lugar correcto… ¿Cuál es la química más compleja?es bioquimicaMe imagino que puede usar biomoléculas, como proteínas, que pueden autoensamblarse y ensamblarse dentro del rango que necesita.cristalización."
El uso del pensamiento cuantitativo y cualitativo de la ingeniería para diseñar originales biológicos se ha convertido en un nuevo método de investigación.La biología sintética es como un salto en el conocimiento humano.Como campo interdisciplinario de ingeniería, informática, biología, etc., el año de inicio de la biología sintética se ha fijado en 2000.
En dos estudios publicados este año, la idea de diseño de circuitos para biólogos ha logrado el control de la expresión génica.
Los científicos de la Universidad de Boston construyeron un interruptor de palanca Gene en E. coli.Este modelo solo usa dos módulos de genes.Al regular los estímulos externos, la expresión génica se puede activar o desactivar.
En el mismo año, los científicos de la Universidad de Princeton utilizaron tres módulos genéticos para lograr la salida del modo de "oscilación" en la señal del circuito utilizando la inhibición mutua y la liberación de la inhibición entre ellos.

Diagrama de interruptor de palanca de genes
Taller celular
En la reunión, escuché que la gente hablaba de “carne artificial”.
Siguiendo el modelo de conferencia por computadora, la “conferencia auto-organizada unconference” para la comunicación libre, algunas personas beben cerveza y charlan: ¿Qué productos exitosos hay en “Biología Sintética”?Alguien mencionó la "carne artificial" en Impossible Food.
Impossible Food nunca se ha llamado a sí misma una empresa de "biología sintética", pero el punto central de venta que la distingue de otros productos cárnicos artificiales: la hemoglobina que hace que la carne vegetariana huela a "carne" única proviene de esta empresa hace unos 20 años.De las disciplinas emergentes.
La tecnología involucrada es usar la edición genética simple para permitir que la levadura produzca "hemoglobina".Para aplicar la terminología de la biología sintética, la levadura se convierte en una “fábrica de células” que produce sustancias según los deseos de las personas.
¿Qué hace que la carne sea tan roja y tenga un aroma especial cuando sabe?Se considera que Impossible Food es la rica "hemoglobina" en la carne.La hemoglobina se encuentra en varios alimentos, pero el contenido es particularmente alto en los músculos de los animales.
Por lo tanto, el fundador y bioquímico de la compañía, Patrick O. Brown, eligió la hemoglobina como el "condimento clave" para simular la carne animal.Extrayendo este "condimento" de las plantas, Brown eligió soja rica en hemoglobina en sus raíces.
El método de producción tradicional requiere la extracción directa de "hemoglobina" de las raíces de la soja.Un kilogramo de "hemoglobina" requiere 6 acres de soja.La extracción de plantas es costosa e Impossible Food ha desarrollado un nuevo método: implantar el gen que puede compilar la hemoglobina en la levadura y, a medida que la levadura crece y se replica, la hemoglobina crecerá.Para usar una analogía, esto es como dejar que la gallina ponga huevos en la escala de los microorganismos.

El hemo, que se extrae de las plantas, se usa en hamburguesas de “carne artificial”
Las nuevas tecnologías aumentan la eficiencia de la producción al tiempo que reducen los recursos naturales consumidos por la plantación.Dado que los principales materiales de producción son la levadura, el azúcar y los minerales, no hay muchos desechos químicos.Pensándolo bien, esta es realmente una tecnología que “mejora el futuro”.
Cuando la gente habla de esta tecnología, siento que es solo una tecnología simple.A sus ojos, hay demasiados materiales que pueden diseñarse desde el nivel genético de esta manera.Plásticos degradables, especias, nuevos medicamentos y vacunas, pesticidas para enfermedades específicas, e incluso el uso de dióxido de carbono para sintetizar almidón... Empecé a tener algunas imaginaciones concretas sobre las posibilidades que trae la biotecnología.
Leer, escribir y modificar genes.
El ADN lleva toda la información de la vida desde la fuente, y también es la fuente de miles de características de la vida.
Hoy en día, los seres humanos pueden leer fácilmente la secuencia de ADN y sintetizar la secuencia de ADN según el diseño.En la conferencia, escuché a la gente hablar sobre la tecnología CRISPR que ganó muchas veces el Premio Nobel de Química 2020.Esta tecnología, llamada "Tijera Mágica Genética", puede localizar y cortar con precisión el ADN, realizando así la edición de genes.
Sobre la base de esta tecnología de edición de genes, han surgido muchas empresas emergentes.Algunos lo usan para resolver la terapia génica de enfermedades difíciles como el cáncer y las enfermedades genéticas, y algunos lo usan para cultivar órganos para trasplante humano y detectar enfermedades.
Una tecnología de edición de genes ha entrado en aplicaciones comerciales tan rápido que la gente ve las grandes perspectivas de la biotecnología.Desde la perspectiva de la lógica de desarrollo de la propia biotecnología, una vez que han madurado la lectura, síntesis y edición de secuencias genéticas, la siguiente etapa es, naturalmente, diseñar desde el nivel genético para producir materiales que satisfagan las necesidades humanas.La tecnología de la biología sintética también puede entenderse como la próxima etapa en el desarrollo de la tecnología genética.
Dos científicas, Emmanuelle Charpentier y Jennifer A. Doudna, ganaron el Premio Nobel de Química 2020 por la tecnología CRISPR.
“Mucha gente se ha obsesionado con la definición de biología sintética… Este tipo de colisión ha ocurrido entre la ingeniería y la biología.Creo que todo lo que resulta de esto ha comenzado a denominarse biología sintética”.Dijo Tom Knight.
Extendiendo la escala de tiempo, desde el comienzo de la sociedad agrícola, los humanos han seleccionado y retenido los rasgos animales y vegetales que desean a través de largos cruces y selecciones.La biología sintética comienza directamente desde el nivel genético para generar los rasgos que los humanos desean.En este momento, los científicos han utilizado la tecnología CRISPR para cultivar arroz en el laboratorio.
Uno de los organizadores de la conferencia, el fundador de Qiji, Lu Qi, dijo en el video de apertura que la biotecnología puede traer grandes cambios al mundo al igual que la tecnología de Internet anterior.Esto parece confirmar que todos los directores ejecutivos de Internet expresaron interés en las ciencias de la vida cuando renunciaron.
Los peces gordos de Internet están todos prestando atención.¿La tendencia comercial de las ciencias de la vida finalmente está llegando?
Tom Knight (primero desde la izquierda) y otros cuatro fundadores de Ginkgo Bioworks |Biotrabajos de ginkgo
Durante el almuerzo, escuché una noticia: Unilever dijo el 2 de septiembre que invertiría mil millones de euros para eliminar los combustibles fósiles en materias primas de productos limpios para 2030.
Dentro de 10 años, los productos de detergente para ropa, detergente en polvo y jabón producidos por Procter & Gamble adoptarán gradualmente materias primas vegetales o tecnología de captura de carbono.La compañía también destinó otros 1.000 millones de euros para establecer un fondo para financiar la investigación en biotecnología, dióxido de carbono y otras tecnologías para reducir las emisiones de carbono.
Las personas que me dijeron esta noticia, como yo que escuché la noticia, se sorprendieron un poco por el límite de tiempo de menos de 10 años: ¿Se realizará completamente tan pronto la investigación y el desarrollo tecnológico para la producción en masa?
Pero espero que se haga realidad.