सिंथेटिक जीवशास्त्रज्ञ टॉम नाइट म्हणाले, "21 वे शतक हे अभियांत्रिकी जीवशास्त्राचे शतक असेल."ते सिंथेटिक बायोलॉजीच्या संस्थापकांपैकी एक आहेत आणि सिंथेटिक बायोलॉजीमधील स्टार कंपनी जिन्कगो बायोवर्क्सच्या पाच संस्थापकांपैकी एक आहेत.कंपनी 18 सप्टेंबर रोजी न्यूयॉर्क स्टॉक एक्स्चेंजवर सूचीबद्ध झाली आणि तिचे मूल्य US$15 अब्ज पर्यंत पोहोचले.
टॉम नाइटच्या संशोधनाची आवड संगणकाकडून जीवशास्त्राकडे वळली आहे.हायस्कूलच्या काळापासून, त्याने उन्हाळ्याच्या सुट्टीचा उपयोग एमआयटीमध्ये संगणक आणि प्रोग्रामिंगचा अभ्यास करण्यासाठी केला आणि नंतर एमआयटीमध्ये पदवी आणि पदवीधर स्तर देखील घालवला.
टॉम नाइट हे लक्षात घेऊन मूरच्या कायद्याने सिलिकॉन अणूंच्या मानवी हाताळणीच्या मर्यादेचा अंदाज लावला, त्याने सजीव वस्तूंकडे आपले लक्ष वळवले.“आम्हाला अणू योग्य ठिकाणी ठेवण्यासाठी वेगळ्या पद्धतीची गरज आहे… सर्वात जटिल रसायनशास्त्र काय आहे?ते बायोकेमिस्ट्री आहे.माझी कल्पना आहे की तुम्ही बायोमोलेक्यूल्स वापरू शकता, जसे की प्रथिने, जे तुम्हाला आवश्यक असलेल्या रेंजमध्ये स्वत: ची एकत्रित आणि एकत्रित करू शकतात.क्रिस्टलायझेशन.
जैविक मूळ रचना करण्यासाठी अभियांत्रिकी परिमाणात्मक आणि गुणात्मक विचार वापरणे ही एक नवीन संशोधन पद्धत बनली आहे.कृत्रिम जीवशास्त्र हे मानवी ज्ञानात झेप घेण्यासारखे आहे.अभियांत्रिकी, संगणक विज्ञान, जीवशास्त्र इत्यादींचे आंतरविद्याशाखीय क्षेत्र म्हणून, सिंथेटिक जीवशास्त्राचे प्रारंभ वर्ष 2000 असे सेट केले आहे.
या वर्षी प्रकाशित झालेल्या दोन अभ्यासांमध्ये, जीवशास्त्रज्ञांच्या सर्किट डिझाइनच्या कल्पनेने जनुकांच्या अभिव्यक्तीवर नियंत्रण मिळवले आहे.
बोस्टन विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांनी E. coli मध्ये जीन टॉगल स्विच तयार केला.हे मॉडेल फक्त दोन जनुक मॉड्यूल वापरते.बाह्य उत्तेजनांचे नियमन करून, जनुक अभिव्यक्ती चालू किंवा बंद केली जाऊ शकते.
त्याच वर्षी, प्रिन्स्टन युनिव्हर्सिटीच्या शास्त्रज्ञांनी सर्किट सिग्नलमध्ये "ऑसिलेशन" मोड आउटपुट प्राप्त करण्यासाठी तीन जीन मॉड्यूल्सचा वापर करून परस्पर प्रतिबंध आणि त्यांच्या दरम्यान प्रतिबंध सोडला.
जीन टॉगल स्विच डायग्राम
सेल कार्यशाळा
मीटिंगमध्ये, मी लोकांना "कृत्रिम मांस" बद्दल बोलताना ऐकले.
कॉम्प्युटर कॉन्फरन्स मॉडेलचे अनुसरण करून, विनामूल्य संप्रेषणासाठी "अनकॉन्फरन्स सेल्फ-ऑर्गनाइज्ड कॉन्फरन्स", काही लोक बिअर पितात आणि गप्पा मारतात: "सिंथेटिक बायोलॉजी" मध्ये कोणती यशस्वी उत्पादने आहेत?कोणीतरी इम्पॉसिबल फूड अंतर्गत "कृत्रिम मांस" चा उल्लेख केला.
इम्पॉसिबल फूडने स्वतःला कधीही "सिंथेटिक बायोलॉजी" कंपनी म्हटले नाही, परंतु इतर कृत्रिम मांस उत्पादनांपासून वेगळे करणारा मुख्य विक्री बिंदू - हेमोग्लोबिन ज्यामुळे शाकाहारी मांसाचा वास अनोखा "मांस" बनतो तो सुमारे 20 वर्षांपूर्वी या कंपनीकडून आला होता.उदयोन्मुख विषयांचे.
यीस्टला "हिमोग्लोबिन" तयार करण्यास अनुमती देण्यासाठी साध्या जनुक संपादनाचा वापर करणे हे तंत्रज्ञान समाविष्ट आहे.सिंथेटिक बायोलॉजीची संज्ञा लागू करण्यासाठी, यीस्ट एक "सेल फॅक्टरी" बनते जी लोकांच्या इच्छेनुसार पदार्थ तयार करते.
कशामुळे मांस इतके चमकदार लाल होते आणि जेव्हा ते चव घेते तेव्हा त्याला विशेष सुगंध असतो?असंभव अन्न हे मांसामध्ये समृद्ध "हिमोग्लोबिन" मानले जाते.हिमोग्लोबिन विविध खाद्यपदार्थांमध्ये आढळते, परंतु प्राण्यांच्या स्नायूंमध्ये हे प्रमाण जास्त असते.
म्हणून, कंपनीचे संस्थापक आणि बायोकेमिस्ट पॅट्रिक ओ. ब्राउन यांनी हिमोग्लोबिनला प्राण्यांच्या मांसाचे अनुकरण करण्यासाठी "मुख्य मसाला" म्हणून निवडले.वनस्पतींमधून हा “सिझनिंग” काढण्यासाठी, ब्राऊनने त्यांच्या मुळांमध्ये हिमोग्लोबिन समृद्ध असलेले सोयाबीन निवडले.
पारंपारिक उत्पादन पद्धतीसाठी सोयाबीनच्या मुळांपासून थेट "हिमोग्लोबिन" काढणे आवश्यक आहे.एक किलो "हिमोग्लोबिन" साठी 6 एकर सोयाबीन लागते.वनस्पती काढणे महाग आहे, आणि इम्पॉसिबल फूडने एक नवीन पद्धत विकसित केली आहे: यीस्टमध्ये हिमोग्लोबिन संकलित करू शकणार्या जनुकाचे रोपण करा, आणि जसजसे यीस्ट वाढेल आणि त्याची प्रतिकृती तयार होईल तसतसे हिमोग्लोबिन वाढेल.साधर्म्य वापरण्यासाठी, हे हंसांना सूक्ष्मजीवांच्या प्रमाणात अंडी घालण्यास देण्यासारखे आहे.
हेम, जे वनस्पतींमधून काढले जाते, ते "कृत्रिम मांस" बर्गरमध्ये वापरले जाते
नवीन तंत्रज्ञानामुळे उत्पादनाची कार्यक्षमता वाढते आणि लागवडीद्वारे वापरण्यात येणारी नैसर्गिक संसाधने कमी होतात.मुख्य उत्पादन सामग्री यीस्ट, साखर आणि खनिजे असल्याने, जास्त रासायनिक कचरा नाही.याचा विचार करून, हे खरोखर एक तंत्रज्ञान आहे जे "भविष्य चांगले बनवते".
जेव्हा लोक या तंत्रज्ञानाबद्दल बोलतात तेव्हा मला वाटते की हे फक्त एक साधे तंत्रज्ञान आहे.त्यांच्या नजरेत, अशा प्रकारे अनुवांशिक स्तरावरून डिझाइन केले जाऊ शकणारे बरेच साहित्य आहेत.विघटनशील प्लास्टिक, मसाले, नवीन औषधे आणि लस, विशिष्ट रोगांसाठी कीटकनाशके आणि अगदी स्टार्चचे संश्लेषण करण्यासाठी कार्बन डायऑक्साइडचा वापर… जैवतंत्रज्ञानाने आणलेल्या शक्यतांबद्दल मला काही ठोस कल्पना येऊ लागल्या.
जीन्स वाचा, लिहा आणि सुधारित करा
डीएनए जीवनाची सर्व माहिती स्त्रोताकडून घेते आणि ते जीवनाच्या हजारो वैशिष्ट्यांचे स्त्रोत देखील आहे.
आजकाल, मानव सहजपणे डीएनए अनुक्रम वाचू शकतो आणि डिझाइननुसार डीएनए अनुक्रम संश्लेषित करू शकतो.परिषदेत, मी लोकांना CRISPR तंत्रज्ञानाबद्दल बोलताना ऐकले ज्याने 2020 चे रसायनशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक पटकावले."जेनेटिक मॅजिक सिझर" नावाचे हे तंत्रज्ञान डीएनए अचूकपणे शोधू शकते आणि कट करू शकते, ज्यामुळे जनुक संपादन लक्षात येते.
या जनुक संपादन तंत्रज्ञानाच्या आधारे अनेक स्टार्टअप कंपन्या उदयास आल्या आहेत.काहीजण कर्करोग आणि अनुवांशिक रोगांसारख्या कठीण रोगांच्या जीन थेरपीचे निराकरण करण्यासाठी याचा वापर करतात आणि काही जण मानवी प्रत्यारोपणासाठी अवयवांची लागवड करण्यासाठी आणि रोग शोधण्यासाठी वापरतात.
जनुक संपादन तंत्रज्ञानाने व्यावसायिक ऍप्लिकेशन्समध्ये इतक्या लवकर प्रवेश केला आहे की लोकांना जैवतंत्रज्ञानाच्या मोठ्या संधी दिसत आहेत.जैवतंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या तर्कशास्त्राच्या दृष्टीकोनातून, अनुवांशिक अनुक्रमांचे वाचन, संश्लेषण आणि संपादन परिपक्व झाल्यानंतर, पुढील टप्पा नैसर्गिकरित्या अनुवांशिक स्तरावरून मानवी गरजा पूर्ण करणारी सामग्री तयार करण्यासाठी डिझाइन करणे आहे.सिंथेटिक बायोलॉजी तंत्रज्ञान हे जनुक तंत्रज्ञानाच्या विकासातील पुढील टप्पा म्हणून देखील समजले जाऊ शकते.
दोन शास्त्रज्ञ इमॅन्युएल चारपेंटियर आणि जेनिफर ए. डौडना आणि CRISPR तंत्रज्ञानासाठी रसायनशास्त्रातील 2020 चे नोबेल पारितोषिक जिंकले
“बर्याच लोकांना सिंथेटिक बायोलॉजीच्या व्याख्येचे वेड लागले आहे… अभियांत्रिकी आणि जीवशास्त्र यांच्यात अशा प्रकारची टक्कर झाली आहे.मला वाटते की यातून निर्माण होणाऱ्या कोणत्याही गोष्टीला सिंथेटिक बायोलॉजी असे नाव दिले जाऊ लागले आहे.”टॉम नाइट म्हणाला.
टाइम स्केलचा विस्तार करून, कृषी समाजाच्या सुरुवातीपासून, मानवांनी दीर्घ क्रॉस-प्रजनन आणि निवडीद्वारे त्यांना हवे असलेले प्राणी आणि वनस्पती गुणधर्म तपासले आणि टिकवून ठेवले.सिंथेटिक बायोलॉजी थेट अनुवांशिक स्तरापासून मानवाला हवे असलेले गुण निर्माण करण्यासाठी सुरू होते.सध्या, शास्त्रज्ञांनी प्रयोगशाळेत भात पिकवण्यासाठी CRISPR तंत्रज्ञानाचा वापर केला आहे.
परिषदेच्या आयोजकांपैकी एक, किजी संस्थापक लू क्यूई यांनी सुरुवातीच्या व्हिडिओमध्ये सांगितले की जैवतंत्रज्ञान पूर्वीच्या इंटरनेट तंत्रज्ञानाप्रमाणेच जगामध्ये व्यापक बदल घडवून आणू शकते.हे पुष्टी करते की इंटरनेट सीईओंनी राजीनामा दिला तेव्हा सर्वांनी जीवन विज्ञानामध्ये स्वारस्य व्यक्त केले.
इंटरनेटच्या मोठ्या व्यक्तींचे सर्व लक्ष आहे.जीवन विज्ञानाचा व्यवसाय ट्रेंड शेवटी येत आहे का?
टॉम नाइट (डावीकडून प्रथम) आणि चार अन्य जिन्कगो बायोवर्क्स संस्थापक |जिन्कगो बायोवर्क्स
दुपारच्या जेवणादरम्यान, मी एक बातमी ऐकली: युनिलिव्हरने 2 सप्टेंबर रोजी सांगितले की ते 2030 पर्यंत स्वच्छ उत्पादनांच्या कच्च्या मालामध्ये जीवाश्म इंधन फेज करण्यासाठी 1 अब्ज युरोची गुंतवणूक करेल.
10 वर्षांच्या आत, प्रॉक्टर अँड गॅम्बलद्वारे उत्पादित लाँड्री डिटर्जंट, वॉशिंग पावडर आणि साबण उत्पादने हळूहळू वनस्पती कच्चा माल किंवा कार्बन कॅप्चर तंत्रज्ञान स्वीकारतील.कार्बन उत्सर्जन कमी करण्यासाठी बायोटेक्नॉलॉजी, कार्बन डायऑक्साइड आणि इतर तंत्रज्ञानावरील संशोधनासाठी निधी उभारण्यासाठी कंपनीने आणखी 1 अब्ज युरो बाजूला ठेवले आहेत.
ज्या लोकांनी मला ही बातमी सांगितली, माझ्यासारख्या ज्यांनी ही बातमी ऐकली, त्यांना 10 वर्षांपेक्षा कमी कालावधीबद्दल थोडे आश्चर्य वाटले: तंत्रज्ञान संशोधन आणि मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनासाठी विकास इतक्या लवकर पूर्ण होईल का?
पण मला आशा आहे की ते खरे होईल.
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-31-2021