SYNTHETIC BIOLOGY WILL MODERNIZE BIO-SYSTEMS
利用合成生物学,科学家将细胞视为积木,可用基因“积木”和蛋白质“积木”将生命重新构造,创造各种新的细胞及其新的功能和新的生命,设计和制造出崭新的人工生物系统(Artificial Biosystem)。科学家们在对现有自然界生物系统进行重新设计和装配的过程中,会使用“生物零部件”和“生物电路”重塑生命,使生命像电路板规律般高度运作。合成生物学为人类提供了一个全新的角度去思考、分析,并最终揭开生命世界的奥秘。设计和构建人工生物系统是人类理解和延伸生命世界的重要方式之一。
麻省理工学院和哈佛大学的银杏生物工作室(Ginkgo Bioworks)本质上是一家21世纪的“生命工厂”,研究人员在这里将从头开始创造生命,他们的试管小瓶里装满了重新设计的生命细胞。[1]合成生物学家创建的生物学版本的“硅谷”,为人类全新的未来奠定了基础。他们开发了一种更新更复杂的生物组装“积木”,实现生物工程学的大规模生产已指日可待。一些科学家研发的生物模拟电路和程序,就像计算机编程一样,可按照需要将“生物零部件”组装起来。还有一些研究人员目前正在编写“生命代码”。
银杏生物工作室(2016)
图源:https://www.311institute.com(www.daowen.com)
生物工作室
图源:https://oup.silverchair-cdn.com
美国科学家J·克雷格·文特尔(J.Craig Venter)在2007年宣布,他的研究小组用化学物质在实验室中合成了由58万个碱基对、381个基因组成的人造染色体,并将其植入细菌生殖支原体的外壳中。在这些基因的控制下,新细菌能摄食、代谢和繁殖,已经具备了生命的三个基本特征,堪称人类历史上第一个“人造生命”,并取名为“辛西娅”。严格地说,文特尔团队并没有真正创造出一个新的物种,因为人工合成的“辛西娅”并没有增加自然界本身不存在的任何新东西。
今天的合成生物学追求的目标是真实地从头开始创造生命,即按人类的需要和意愿来重新设计生命。为此,美国斯坦福大学、麻省理工学院合成生物学家已正式建立了创造新生命的“新生物零部件库”,而波士顿大学与麻省理工学院的生物工程师合作已开发出一种新转录因子的系统。
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