Natur-inspirierte Fabriken sind die Zukunft der Herstellung (Op-Ed)

Bryan Johnson ist ein Unternehmer, Investor und Gründer des OS Fonds und Braintree. Ginkgo-Bioworks ist ein OS Fondsgesellschaft. Folgen Sie ihm auf Twitter an @bryan_johnson. Er trug diesen Artikel, um Live Science Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Eine neue Art der Gießerei in Boston Harbor verschoben hat, aber es hat kein Metall Messer oder geschmolzenen Stahl. In der 18.000-Quadratfuß (1.672 qm) Anlage, churn Ingenieure Produkte reichen von Düften und Aromen, Probiotika, die Resistenz gegen Antibiotika zu bekämpfen. Alle die speziell angefertigte Produkte kommen von unerwarteter Seite: Mikroorganismen.

Ginkgo Bioworks, Teil des OS-Fonds gehört zu eine wachsende Zahl von Unternehmen engineering Technologie mit Lektionen aus der Natur. Seine Gründer sind für eine neue Generation Wirtschaftsingenieurwesen Neugestaltung – eine Fertigung Revolution angetrieben von Biologie.

Synthetischer Biologie geht mainstream

Diese im Entstehen begriffenen Bereich, bekannt als synthetische Biologie, ist jetzt an einem Ort, wo ähnliche Computern in den 1950er und 1960er Jahren wurden – langsam, mühsam und manuelle. Aber es ist schnell voran und entwickelt sich mit der neuen Technologie: die Industrie wird voraussichtlich $ 5,6 Milliarden bis 2018 zu erreichen — gestiegen von $ 1,9 Milliarden im Jahr 2013.

Wie viele synthetische Biologie Unternehmen Ginkgo die ersten kommerziell bereit Produkte sind in der Lebensmittel- und Kosmetik, und nehmen sie eine Seite aus der Geschichte der Menschheit lange der Kultivierung Lebensmittel. Genau wie Hefe verwendet wird, um Wein und Bier machen nutzen Wissenschaftler die natürlichen Prozesse der Mikroorganismen, um neue Aromen, Nährstoffe und Parfums zu produzieren. [Probiotika Zukunft: 3 vielversprechende Forschungsfelder]

Aber die Vision des Unternehmens ist größer als Consumer-Produkte: Kooperationen sind Projekte mit dem US-Department of Energy und der US Defense Advanced Researchprojekte Agency zu Mikroorganismen, die Bekämpfung von Krankheiten und Treibhausgase aus der Luft zu entfernen.

Es ist eine große Aufgabe, aber durch die Arbeit über mehrere Ebenen der Komplexität seiner Technologie anzuwenden – von Lebensmitteln bis zu CO2-Minderung – diese englischsprachige hoffen, ein biologischer Herstellungsverfahren als verlässlicher und berechenbarer als die Montagelinien, die Autos oder Handys zu machen.

Fertigung mit Lebenswerk Blaupausen

Biologie ist eine leistungsstarke Technologie. Wie eine Pflanze selbst montiert und benutzt Wasser, Luft und Sonnenlicht zu Essen ist geradezu magische im Vergleich zu wie Menschen Elektronik herstellen. Englischsprachige möchten nutzen Sie diese Kraft, neue Technologie aus der Natur zu entwerfen. Sie schreiben eine neue Codebasis für die Menschheit, wobei die Programmierung der Biologie aus dem Reich des unberechenbaren und in den vorhersehbaren.

Ginkgo ist Teil einer wachsenden Gruppe von Unternehmen, wie z. B. Synthetic Genomics und der menschlichen Langlebigkeit, die sich verändern die Art, wie Menschen denken fast jeden Aspekt des Lebens von reimagining der Welt-biologische Tool-Kit. Diese angewandte Biologen machen Organismus Engineering in eine wirklich vorhersehbar Ingenieursdisziplin.

Weil DNA-basierten Code Sequenzen von Basenpaaren, die über Organismen wiederholen umfasst, schaffen Forscher jetzt die Werkzeuge und die notwendige Infrastruktur, um neue Betriebssysteme und Anwendungen mit diesen Codes erstellen. Dies ist etwas, was Computer-Software-Ingenieure für eine lange Zeit getan haben, mit 0en und 1en um vorhersagbare Ergebnisse vom Flugzeug Autopilotsysteme zur Verarbeitung von Kreditkarten-Transaktion zu erstellen.

Wegen der Komplexität der Natur ist biologische Code noch nicht so vorhersehbar. Seit Jahrzehnten, Genetiker, Biologen und Chemiker arbeiten um die Geheimnisse der Genetik zu einer universellen biologischen Programmiersprache – eines in dem sie Organismen bestimmte Aufgaben auf vorhersehbare Weise entwerfen können.

Gerade in den letzten Jahren haben Wissenschaftler machte erstaunliche Durchbrüche, lernen, wie man schreiben und Bearbeiten von DNA-Code. Dieser Code berechenbarer zu machen dauert Zeit und der Aufwand startet im unwahrscheinlichsten Orten – zum Beispiel in natürlichen Aromen und Düfte.

Aufstockung der Natur Montagelinien

Traditionell hat macht ein duftendes Rosenöl benötigt mehr als 1.000 Blütenblätter geerntet, gesammelt und gepresst, um eine kleine Flasche Parfüm zu produzieren. Durch Ginkgo Organismus-Design-Prozess nehmen Wissenschaftler die Gene von Rosen, in Hefe zu übertragen und in einem Fermenter herstellen Rosenöl in einem Prozess ähnlich wie Bierbrauen wachsen. [Ingenieure folgen Mutter Natur auf sauber zu halten]

Die Skalierung eines solchen Verfahrens zu beschleunigen sind die Banken von Robotertechnologien für engineering-die biologische Zellen – Arbeit, die von einer Armee von Doktoranden. Forscher ausgeführt werden kann stattdessen ihre Zeit die harte Arbeit der Gestaltung und Anpassung von Zellen, um bestimmte Probleme zu lösen.

Eine weitere Anwendung der synthetischen Biologie zielt darauf ab, ein drängendes Problem für die Menschheit zu bewältigen: Antibiotikaresistente Superbugs. Antibiotikaresistenz ist laut einem aktuellen Bericht des Wellcome Trust/UK für schätzungsweise 700.000 Todesfälle pro Jahr verantwortlich. Und doch sind Pharmaunternehmen Weg von Antibiotika Entwicklung.

Was wäre, wenn anstatt zu versuchen, erstellen Sie neue Antibiotika, Bioingenieure einen Weg gefunden, die Antibiotika-resistente Gene zu entfernen? Penicillin, z. B. funktioniert gut – nicht nur gegen infektiöse Bakterien, die die Gene für Penicillin Widerstand haben. Forscher arbeiten an neuen Bauarten von Probiotika engineering bakteriell, die können und entfernen Bakterien mit schädlichen Eigenschaften wie z. B. Antibiotika-Resistenz.

Die Zeit für synthetische Biologie, unsere beste Marktchancen und lösen unsere größten Herausforderungen ist angekommen – es öffnet sich eine völlig unerschlossene Welt voller Lösungen für die Menschheit.

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