Biotech ເວົ້າວ່າມັນສາມາດດໍາເນີນຊີວິດເພື່ອສ້າງສິ່ງໃຫມ່. ແມ່ນ​ຄວາມ​ຈິງ​ທີ່​ວ່າ?

ມະນຸດມັກບອກສິ່ງທີ່ຕ້ອງເຮັດ. ສິ່ງໃດກໍ່ຕາມທີ່ພວກເຮົາສາມາດສ້າງຕັ້ງ, ຄາດຄະເນ, ແລະຄວບຄຸມ - ຈາກຄອມພິວເຕີໄປຫາໂຮງງານຜະລິດ - ພວກເຮົາສາມາດດໍາເນີນໂຄງການເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້, ເປັນປະໂຫຍດ. ເທັກໂນໂລຍີຊີວະພາບໄດ້ເຕີບໃຫຍ່ຂຶ້ນເຖິງຈຸດທີ່ນັກວິທະຍາສາດນັບມື້ນັບນັບມື້ນັບມີຈຸລັງມີຊີວິດເປັນໂປຣແກມ, ແຕ່ບໍ່ແມ່ນທຸກຄົນເຫັນດີກັບການໃຊ້ຄຳສັບນັ້ນ. ໂດຍ tinkering ກັບແລະດັດແກ້ພັນທຸກໍາຂອງເຂົາເຈົ້າເພື່ອສ້າງທຸກປະເພດຂອງຜະລິດຕະພັນໃຫມ່ທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ໂມເລກຸນ, ສານເຄມີແລະວັດສະດຸໃນລະດັບຂະຫນາດ, ຜູ້ນໍາໃນສາຂາຂອງຊີວະສາດສັງເຄາະນີ້ສັນຍາວ່າຈະຟື້ນຟູພື້ນຖານວິທີການທີ່ພວກເຮົາເຮັດສິ່ງຕ່າງໆ, ຂັບເຄື່ອນໂດຍເຕັກນິກໃຫມ່ແລະທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນສໍາລັບການດັດແກ້ DNA. ແລະທ່າແຮງການຜະລິດທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດຈໍາກັດຂອງຊີວະສາດ.

ບໍລິສັດເຊັ່ນ Zymergen, AmyrisAMRS
, ແລະ Gingko Bioworks ແມ່ນບາງສ່ວນຂອງຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງແນວຄວາມຄິດນີ້, ເຊິ່ງໄດ້ກາຍເປັນຫຼັກການພື້ນຖານໃນບັນດາຈໍານວນຫຼາຍໃນ biotech. "ແນວຄວາມຄິດຫຼັກທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫລັງຊີວະສາດສັງເຄາະແມ່ນວ່າຊີວະສາດແມ່ນພື້ນຖານໂຄງການ, ເພາະວ່າມັນເຮັດວຽກຢູ່ໃນລະຫັດດິຈິຕອນໃນຮູບແບບຂອງ DNA," Jason Kelly ກ່າວ, CEO ຂອງ Gingko Bioworks, ໃນກອງປະຊຸມທີ່ຜ່ານມາ. "ຖ້າທ່ານສາມາດອ່ານແລະຂຽນລະຫັດ, ແລະທ່ານມີເຄື່ອງທີ່ຈະແລ່ນມັນ - ທີ່ພວກເຮົາເອີ້ນວ່າຈຸລັງ - ນັ້ນແມ່ນການຂຽນໂປຼແກຼມ."

ສິ່ງມີຊີວິດ, ຈາກຈຸລັງທີ່ງ່າຍດາຍທີ່ສຸດຈົນເຖິງສິ່ງມີຊີວິດທີ່ສັບສົນ, ໄດ້ຖືກປັບປຸງເປັນອຸດສາຫະກໍາແລ້ວ. ການກະສິກໍາສັດແມ່ນຕົວຢ່າງທີ່ຊັດເຈນ, ຫຼືເຊື້ອລາ, ເຊິ່ງຖືກຖິ້ມລົງໃນຖັງຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ພວກເຂົາຜະລິດສານເຄມີທີ່ສໍາຄັນເຊັ່ນອາຊິດ citric ໃນເກັດທີ່ກວ້າງຂວາງ. ແຕ່ຈະເຮັດແນວໃດຖ້າພັນທຸກໍາຂອງເຊື້ອລາເຫຼົ່ານັ້ນສາມາດຖືກດັດແປງເພື່ອໃຫ້ພວກມັນຜະລິດແທນ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ແຮ່ທາດທີ່ມີຄ່າ, ຫຼືໂມເລກຸນທີ່ເປັນປະໂຫຍດທາງຢາ? ຈະເປັນແນວໃດຖ້າຈຸລັງຂອງງົວສາມາດຖືກລະຫັດໃຫມ່ເພື່ອຜະລິດການສະຫນອງຄົງທີ່ຂອງ filet mignon ບໍລິສຸດ?

ຈິນຕະນາການສາມາດແລ່ນໄປໃນທາງທໍາມະຊາດດ້ວຍຄວາມຄິດນີ້: ປ້ອນຄໍາແນະນໍາທີ່ຖືກຕ້ອງເຂົ້າໄປໃນຈຸລັງ - ຫຼືຫຼາຍຕື້ຂອງມັນ - ແລະຜະລິດສານເຄມີໃຫມ່ຫຼືສີຍ້ອມທີ່ບໍ່ມີສານພິດ, ຊໍາລະນ້ໍາ, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ເຕົາປະຕິກອນຊີວະພາບ, ໃຜຮູ້ຫຍັງອີກ. ສໍາລັບຄວາມຕື່ນເຕັ້ນແລະຄໍາສັນຍາທັງຫມົດ, ຍ້ອນວ່າແນວຄວາມຄິດແລະເຕັກນິກເຫຼົ່ານີ້ກາຍເປັນທີ່ກວ້າງຂວາງແລະມີຄວາມຊັບຊ້ອນ, ຄວາມຂັດແຍ້ງຍັງເກີດຂື້ນໃນຄໍາຖາມ: ພວກເຮົາສາມາດ? ກໍ່ ຂໍ​ໃຫ້​ມີ​ຊີ​ວິດ​ຂອງ​ໂຄງ​ການ​ເຊັ່ນ​: ຊອບ​ແວ​? ພວກເຮົາຄວນ? ແລະມັນຫມາຍຄວາມວ່າແນວໃດ?

ສໍາລັບບາງຄົນ, ຊີວະວິທະຍາການຂຽນໂປລແກລມໄດ້ໃຫ້ໂອກາດທີ່ຈະສະຫນອງວັດຖຸທີ່ບໍ່ສາມາດປຽບທຽບໄດ້ແລະຄວາມອຸດົມສົມບູນທາງດ້ານເສດຖະກິດສໍາລັບດາວທັງຫມົດ, ໃນຂະນະທີ່ຍັງປັບປຸງບົດບາດຂອງພວກເຮົາໃນຖານະເປັນຜູ້ເບິ່ງແຍງຍານອາວະກາດໂລກ, ເຮັດໃຫ້ພວກເຮົາມີເຫດຜົນຫນ້ອຍທີ່ຈະຂຸດຄົ້ນຟອດຊິວທໍາຫຼືຜະລິດສານເຄມີທີ່ເປັນພິດເພື່ອຜະລິດສິ່ງທີ່ພວກເຮົາຕ້ອງການ. ແລະຄວາມຮັກ. ຄົນອື່ນເຫັນແນວຄິດທັງໝົດຫຼາຍກວ່າການປຽບທຽບທີ່ຜິດພາດ, ແມ່ນແຕ່ການປຽບທຽບທີ່ຜິດພາດທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການປະຕິບັດຕໍ່ຊີວິດເປັນສິ່ງທີ່ບໍ່ຊັບຊ້ອນ ແລະລຶກລັບກວ່າຕົວຈິງ. ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຂອງ​ດິນ​ຟ້າ​ອາ​ກາດ​ເປັນ​ພຽງ​ແຕ່​ຕົວ​ຢ່າງ​ໜຶ່ງ​ຂອງ​ວິ​ທີ​ທັດ​ສະ​ນະ​ແບບ​ນັ້ນ​ອາດ​ຈະ​ພາ​ເຮົາ​ໃຫ້​ຫຼົງ​ທາງ. ດັ່ງທີ່ມັກຈະເປັນກໍລະນີ, ຄວາມເຂົ້າໃຈສາມາດພົບເຫັນຢູ່ໃນຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງທັດສະນະເຫຼົ່ານີ້.

'ກ່ອງດຳ' ຂອງຊີວະວິທະຍາ

ໃນປະຫວັດສາດທີ່ຜ່ານມາ, ມະນຸດໄດ້ຮຽນຮູ້ຫຼາຍຢ່າງກ່ຽວກັບການເຮັດວຽກພາຍໃນຂອງຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດ. ໃນປັດຈຸບັນອຸດສາຫະກໍາກໍາລັງຊອກຫາການປະດິດສ້າງໂດຍການພົວພັນກັບວຽກງານພາຍໃນເຫຼົ່ານີ້ໂດຍກົງ, ນໍາໃຊ້ເຫດຜົນຂອງການຄິດໄລ່ໂດຍການນໍາໃຊ້ໃຫມ່ທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ເຄື່ອງມືເຊັ່ນ CRISPR ເພື່ອແກ້ໄຂພັນທຸກໍາຂອງບຸກຄົນ. ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງມະນຸດກ່ຽວກັບລະບົບການດໍາລົງຊີວິດທີ່ເຕັກໂນໂລຢີເຫຼົ່ານີ້ປົດລັອກສໍາລັບພວກເຮົາແມ່ນຍັງຢູ່ໃນໄວເດັກ, ແຕ່ພວກມັນຖືກນໍາໄປໃຊ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ໄດ້ ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ mRNA​ ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫລັງ COVID-19, ສົ່ງເສີມພູມຕ້ານທານໂດຍການຂຽນຄໍາແນະນໍາຂອງຈຸລັງໃຫມ່ໂດຍກົງສໍາລັບການຜະລິດທາດໂປຼຕີນ. ຖ້າບໍ່ແມ່ນການຂຽນໂປຼແກຼມ, ແມ່ນຫຍັງ is ມັນບໍ່?

ກຸນແຈຂອງແນວຄວາມຄິດຂອງຊີວະສາດການຂຽນໂປລແກລມແມ່ນຄວາມຈິງທີ່ວ່າລະບົບການດໍາລົງຊີວິດດໍາເນີນການກ່ຽວກັບລະຫັດ, DNA, ເຊິ່ງແທນທີ່ຈະເປັນຕົວແລະສູນທີ່ພວກເຮົາຕີຄວາມຫມາຍເປັນ A's, C's, T's, ແລະ G's. ມັນ​ເປັນ​ພາ​ສາ​ທີ່​ມະ​ນຸດ​ສາ​ມາດ​ອ່ານ​ໄດ້​ແລະ​ເຖິງ​ແມ່ນ​ວ່າ​ຈະ​ຮຽນ​ຂຽນ​, ແຕ່​ວ່າ​ພວກ​ເຮົາ​ຍັງ​ບໍ່​ສາ​ມາດ​ເຮັດ​ໄດ້​ຢ່າງ​ຄ່ອງ​ແຄ້ວ​. ໂດຍວິທີການປຽບທຽບ, ພວກເຮົາສາມາດເຮັດວຽກກັບຄໍາສັບຕ່າງໆແລະປະໂຫຍກສັ້ນ, ແຕ່ບໍ່ແມ່ນປະໂຫຍກເຕັມ, ໃຫ້ຢູ່ຄົນດຽວວັກ, ຫຼືບົດ. ການປ່ຽນແປງພຽງແຕ່ຫນຶ່ງຕົວອັກສອນໃນລໍາດັບພັນທຸກໍາອາດຈະສ້າງຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີ, ບໍ່ດີ, ຫຼືບໍ່ສາມາດກວດພົບໄດ້, ແລະເລື້ອຍໆຜົນໄດ້ຮັບບໍ່ໄດ້ປະຕິບັດຕາມຄວາມຄາດຫວັງທີ່ມີເຫດຜົນ.

ເກືອບບໍ່ມີອັນໃດເປັນຄວາມຈິງຂອງລະຫັດຄອມພິວເຕີ, ທີ່ມະນຸດເຂົ້າໃຈໃນລະດັບພື້ນຖານເພາະວ່າ, ດີ, ພວກເຮົາ invented ມັນ. ບາງຄົນໂຕ້ຖຽງວ່າ, ສໍາລັບເຫດຜົນນີ້, ພວກເຮົາບໍ່ສາມາດດໍາເນີນໂຄງການຊີວະສາດຢ່າງແທ້ຈິງໃນຄວາມຫມາຍທີ່ມີຄວາມຫມາຍ. ບໍ່ວ່າພວກເຮົາຈະໃຊ້ມາດຕະການໃດເພື່ອຄວບຄຸມມັນ, ພວກເຂົາເຕືອນພວກເຮົາວ່າ, "ຊີວິດພົບທາງ” ເພື່ອທໍາລາຍຫຼືແຕກແຍກອອກຈາກກ່ອງທີ່ພວກເຮົາສ້າງຢູ່ອ້ອມຮອບພວກເຂົາ (ບໍ່ສະເຫມີໄປທີ່ຈະມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເຊັ່ນ Jurassic Park). ໃນການຂຽນໂປລແກລມດິຈິຕອນ, ການຄາດຄະເນແມ່ນສໍາຄັນ. ມີການນຳໃຊ້ໜ້ອຍໜຶ່ງສຳລັບແອັບສະເປຣດຊີດທີ່ປ່ຽນແປງຄ່າຕົວເລກຢ່າງບໍ່ຄາດຄິດທຸກຄັ້ງ. ແຕ່ສິ່ງຫນຶ່ງທີ່ພວກເຮົາສາມາດເວົ້າໄດ້ແນ່ນອນກ່ຽວກັບຊີວິດແມ່ນວ່າມັນແມ່ນ ບໍ່ ຄາດ​ຄະ​ເນ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, evolution ແມ່ນຂັບເຄື່ອນໂດຍ unpredictable, ການກາຍພັນທາງພັນທຸກໍາໄດ້ປະກອບສ່ວນຫຼາຍຂອງແນວພັນທີ່ dazzling ຂອງຊີວິດໃນໂລກ.

ໃນເວລາດຽວກັນ, ພວກເຮົາກໍ່ສ້າງແລະນໍາໃຊ້ລະບົບສະລັບສັບຊ້ອນຂອງການຄາດຄະເນຈໍາກັດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເຮືອບິນ, ລະບົບການຈະລາຈອນ, ເຄືອຂ່າຍຄອມພິວເຕີ, ທັງຫມົດແມ່ນປະກອບດ້ວຍພາກສ່ວນຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍ, ຄາດຄະເນວ່າພຶດຕິກໍາຂອງເຂົາເຈົ້າພຽງແຕ່ສາມາດຄາດເດົາໄດ້ເຖິງຈຸດໃດຫນຶ່ງ, ສະເຫມີສາມາດເຮັດບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ບໍ່ມີໃຜເຫັນມາ. ສໍາລັບໃຜທີ່ບໍ່ຮູ້ການເຮັດວຽກພາຍໃນຂອງມັນ, ເຖິງແມ່ນວ່າຄອມພິວເຕີທີ່ສ້າງຂຶ້ນຢ່າງສົມບູນກໍ່ສາມາດເອີ້ນວ່າ 'ກ່ອງດໍາ': ພວກເຮົາຮູ້ວ່າສິ່ງທີ່ເຂົ້າໄປໃນແລະສິ່ງທີ່ອອກມາ, ໂດຍບໍ່ມີການເຂົ້າໃຈສິ່ງທີ່ເກີດຂື້ນພາຍໃນ. ບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ຄ້າຍຄືກັນສາມາດເວົ້າໄດ້ກ່ຽວກັບຄວາມສໍາພັນໃນປະຈຸບັນກັບຊີວະສາດ.

ເຫດຜົນ Fuzzy

ໂຊກດີສໍາລັບເຕັກໂນໂລຢີຊີວະພາບ, ເສັ້ນທາງໄປສູ່ຄວາມກ້າວຫນ້າອາດຈະບໍ່ຕ້ອງການຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງເຕັມທີ່ກ່ຽວກັບລະຫັດຂອງຊີວິດ. ຄວາມ​ຮູ້​ແລະ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ເລິກ​ເຊິ່ງ​ສາ​ມາດ​ບັນ​ລຸ​ໄດ້​ໂດຍ​ ກອດ ຂອບຂອງຄວາມລຶກລັບທີ່ຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້ຈາກການເຮັດວຽກກັບລະບົບການດໍາລົງຊີວິດ. ການໃຫ້ອາຫານລະຫັດພັນທຸກໍາໃຫມ່ເຂົ້າໄປໃນຈຸລັງທີ່ມີຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຄາດໄວ້, ໃນຂະນະທີ່ຍັງເປີດໃຫ້ສິ່ງທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ, ສາມາດເອີ້ນວ່າການຂຽນໂປລແກລມ, ຫຼືບາງທີອາດມີ prodding, ສ້າງຄໍາຖາມໃຫ້ກັບທໍາມະຊາດຂອງຕົນເອງ. ໃນຂະນະທີ່ນີ້ອາດຈະບໍ່ມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຫຼືປະສິດທິພາບເທົ່າກັບການຮ່າງລະຫັດສໍາລັບໂຄງການຄອມພິວເຕີ, upside ແມ່ນວ່າຄໍາຕອບມັກຈະປະຫລາດໃຈ, ແລະບາງຄັ້ງກ່ຽວຂ້ອງກັບຄໍາຖາມທີ່ບໍ່ໄດ້ຖາມ. ນັ້ນແມ່ນວິທີການປະດິດສ້າງເກີດຂື້ນ, ແລະມັນກໍານົດຊີວະວິທະຍານອກເຫນືອຈາກໂດເມນ 'programmable' ອື່ນໆໃນບາງວິທີທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນ.

ໃນອຸດສາຫະກໍາ, ບໍ່ມີຄວາມຫລູຫລາທີ່ຈະລໍຖ້າການເຂົ້າໃຈຢ່າງເຕັມທີ່ຂອງລະບົບສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ວິວັດທະນາການໄດ້ຝັນໄວ້ໃນໄລຍະສີ່ຕື້ປີທີ່ຜ່ານມາກ່ອນທີ່ມັນຈະຖືກນໍາໃຊ້. ຄວາມຈໍາເປັນເພື່ອຕີຈຸດສໍາຄັນແລະສົ່ງຜະລິດຕະພັນທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້, ແລະໃນທີ່ສຸດຕະຫຼາດບໍ່ມີທາງເລືອກນອກເຫນືອຈາກການຊອກຫາເສັ້ນທາງໂດຍກົງໄປຫາຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີທີ່ສຸດແລະເປັນປະໂຫຍດທີ່ສຸດ. ການຍອມຮັບຄວາມເປັນຈິງຂອງການເຮັດວຽກກັບຄວາມບໍ່ແນ່ນອນຫມາຍເຖິງການກໍ່ສ້າງ ສ່ວນໃຫຍ່ ລະບົບການຄາດເດົາທີ່ສາມາດທົນທານຕໍ່ພຶດຕິກໍາທີ່ບໍ່ຄາດຄິດຫຼາຍ - ແຕ່ມັກຈະເປັນປະໂຫຍດ - ພຶດຕິກໍາຂອງທໍາມະຊາດ. ເມື່ອຂະບວນການເຫຼົ່ານັ້ນຢູ່ໃນຂອບເຂດຂອງການເຮັດຊໍ້າຄືນທີ່ໄດ້ຮັບການຍອມຮັບໂດຍການຄິດໄລ່ແບບດັ້ງເດີມຫຼືຂະບວນການຜະລິດ, ຄວາມແຕກຕ່າງຈະມີຄວາມສໍາຄັນຫນ້ອຍລົງ.

ໄດ້ ຄວາມ​ສັບ​ສົນ​ຂອງ​ຊີ​ວະ​ສາດ​ ເປັນສາເຫດສໍາລັບຄວາມຖ່ອມຕົນ, ແຕ່ຍັງກະຕືລືລົ້ນ. ມີໂອກາດໃນເຕັກໂນໂລຊີຊີວະພາບທີ່ຈະຮຽນຮູ້ ແລະເຖິງແມ່ນວ່າຂະບວນການ ແລະຄວາມສາມາດທີ່ບໍ່ມີໃຜສາມາດປະດິດໄດ້, ປ່ອຍໃຫ້ຜູ້ດຽວເຂົ້າໃຈຢ່າງເຕັມສ່ວນ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ພວກເຮົາບໍ່ໄດ້ປະດິດໄກ່, ແລະແນ່ນອນວ່າບໍ່ເຂົ້າໃຈທຸກພາກສ່ວນການເຮັດວຽກຂອງມັນ, ສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນຢູ່ໃນໃຈຂອງມັນໃນເວລາທີ່ພວກເຮົາໃຫ້ອາຫານໃຫ້ເຂົາເຈົ້າ, ຫຼືສິ່ງທີ່ລະບົບຕ່ອງໂສ້ຂອງເຫດການທີ່ແປງເມັດພືດເຂົ້າໄປໃນໄຂ່ທີ່ສາມາດຜະລິດໄດ້ທັງຫມົດ. ໄກ່ໃຫມ່. ແຕ່ພວກເຂົາສະເຫນີໃຫ້ພວກເຮົາມີມູນຄ່າຫຼາຍ, ມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືແລະໃນລະດັບ, ເພື່ອໃຫ້ພວກເຂົາຖືວ່າເປັນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ກ້າວຫນ້າ. ຄໍາຖາມທີ່ວ່າລະບົບການດັດແກ້ພັນທຸກໍາແລະການເຂົ້າລະຫັດແມ່ນຫມາຍເຖິງ 'ການຂຽນໂປລແກລມ', ດັ່ງນັ້ນ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ semantic. ມັນຍັງເປັນອັນທີສອງຂອງຄໍາຖາມທີ່ແທ້ຈິງ: ຈະເຮັດແນວໃດກັບຄວາມສາມາດໃຫມ່ແລະການປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເຫຼົ່ານີ້? ໃນການພະຍາຍາມເຂົ້າໃຈການເຮັດວຽກພື້ນຖານຂອງຊີວະສາດ, ຕາບໃດທີ່ພວກເຮົາກໍາລັງຊອກຫາວິທີການປັບປຸງຄຸນນະພາບຊີວິດຂອງພວກເຮົາແລະສຸຂະພາບຂອງດາວເຄາະ, ມັນບໍ່ຄວນສໍາຄັນແທ້ໆວ່າຄໍາທີ່ພວກເຮົາໃຊ້ເພື່ອອະທິບາຍມັນ.