微生物组

从人体微生物组计划(2007年)到国家微生物组计划(2016年),美国酝酿了十年,各国也对微生物组研究投入了大量努力。微生物组学研究发展非常快,肠道微生物组与人体的多种疾病相关联,深刻影响了疾病的治疗和临床研究,包括体重、糖尿病、免疫系统、肠道疾病、代谢疾病、炎症、心脏病、大脑神经系统等等,被认为是人体的“第二基因库”。

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未来生物设计产业规模将逾百亿美元

来源:中科院生物科技战略情报 2017-02-22 13:13



合成生物学是个快速增长的市场,预计到2019年达到134亿美元。该领域通常也被称为生物工程或生物设计,已经越来越与设计师密切相关。下文将介绍生物设计领域的概况。

简单来说,生物设计是生物与设计之间的交汇点:这是一个科学家、艺术家和设计师合作开展的活动,在创造产品,甚至是服装时整合了有机过程和材料学。这可能意味着,例如,从蘑菇等真菌菌丝体长出的椅子,这是一种令人惊讶的耐用的家具材料。

几个世纪以来,人们一直都在设计、控制和改变微生物,如巴氏杀菌、选择性育种。最近的技术进步正在增加利益。例如,数字设计和制造工具,如3D打印机。生物工程的进步已经使得合成生物学家通过培养来自动物细胞的胶原蛋白来制造皮革,并且遗传改变面包酵母以获取花香。

得益于计算的进步,对于生物有机体,人类可以更快地迭代和更精确的设计。生物设计的支持者认为这是一种构建事物和更可持续地创造产品的方式,因为生物以少量能量生长和繁殖,并且可以替代有毒材料。毫无疑问,工程化生命系统将通过更加环境友好的方式建造和工业生产来提高我们的生活质量。但这也带来了伦理问题,因为如果没有正确利用,改变生物体的能力可能会产生灾难性后果。

生物设计的兴起使设计师处于独特的地位。一些人认为生物工程代表下一次工业革命浪潮,意味着工业设计师将塑料、金属、木材和其他材料替换成例如真菌或细菌等的生物材料来生产产品。另一些人认为生物设计是一个全新的设计学科,合成生物学家通过调整和操纵DNA序列设计合成肉类、香料、化妆品成分和其他产品。使用计算机编写类似计算机代码的DNA代码,科学家有能力设计和迭代过程,这个过程类似于网络设计师使用的过程。从这个意义上来看,生物学家成为一类新型设计师,他们利用非常强大的底物,即活体生命。生物设计的新兴领域通常需要科学家和设计师共同参与。合成生物学将对我们的未来产生重大影响,从食品到医药到制造等,需要设计师帮助与更广泛的公众进行沟通。

为将设计师和科学家带入这个新的领域,目前已开展了若干工作。Biofabricate会议已召开4年,主要吸引企业家和设计师来参会,也有诸如耐克和微软等公司以及生物工程公司公司参加。位于纽约的非营利性组织Genspace积极促进公民接触生物技术,并与现代艺术博物馆合作于2016年第一次举办年度生物设计挑战大赛,参赛选手以艺术和设计学生与生物学配对的形式共同提出一个新的发明。现代艺术博物馆的建筑和设计策展人Paola Antonelli长期以来一直都在努力向大众介绍和普及生物设计。2008年,她策划了生物设计主题的首个博物馆展览。

生物设计领域的其他主要参与者如下所示。

Ginkgo Bioworks:一个总部设在波士顿的有机设计铸造厂。该公司去年获得了超过1亿美元的风险投资,正在通过大规模生产转基因食用香精、香料和化妆品原料来实现生物设计的工业化。2014年,该公司通过与法国香水师Robertet合作,利用经基因改造的面包酵母制造玫瑰香味的香水,并获得了认可。该铸造厂的经营规模已扩大一倍以上。

New Harvest:该公司成立于2004年,是培育肉类运动的早期先驱之一。它通过创建一个用于生物设计的开源的标准化材料库,帮助扩大在该领域工作的科学家和生物设计师的规模,尽管该公司最知名的是在培养皿中培养汉堡包。

Modern Meadow:该公司使用合成生物学工具来扩增胶原蛋白,最引人注目的是在实验室中生产皮革。虽然皮革生产是公司的主要商业目标,其对于未来还有一个设想,就是以较低的经济和生态成本将实验室“生长”出来的肉类提供给世界上的贫穷人口。

Suzanne Lee:Modern Meadow的首席创意官,是生物设计领域的领导者,经过培训后也是一名时装设计师。她最出名的是用如红茶菌kombucha之类的细菌制作衣服。她是Biofabricate会议的创始人,倡导设计师和科学家应协同合作。

Terreform One:一家专注于社会生态设计的建筑公司。它是利用可自我生成和可持续的活体材料进行建造的领导者。

与任何新兴领域一样,生物设计领域存在关于如何使用新知识和技能组合的伦理问题。生物设计的主要关注点与该领域的发展方向有关:目前已可以编辑不同生物的基因,最终是否将编辑人类胚胎的基因组?随着研究不断取得进展和技术的进步,也有人担心可能会利用生物武器之类的造成危害。在实验室里生长的肉会带来道德困境,比如素食者食用它时的伦理问题。对于所有这些问题来说,最重要的是继续开展讨论,科研界和公司将本着透明的原则,生物伦理学家则努力提出其他的潜在问题。(生物谷 Bioon.com)

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