合成生物学|6国名校“豪华天团”论剑合成生物学,千亿新市场潜力!( 六 )


澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)合成生物学未来科学平台主任克劳迪娅·维克斯(Claudia Vickers):我同意现在的主要挑战是设计和了解生命系统 。要让我们设计出来的生物途径正常工作 , 我们经常需要与进化的力量相对抗 。我希望计算方法、DNA 存储等各种技术可以帮助我们更好地了解和设计生命系统 。
应对新冠 , 合成生物学可发挥怎样的作用?
中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所所长、教授刘陈立:在未来 5 到 10 年中 , 您认为会有哪些新进展?合成生物学的下一个突破会是什么?
美国哈佛大学医学院遗传学教授乔治·丘奇(George Church):我认为类器官、逆转衰老技术和体内 DNA 数据存储技术将是未来的主要方向 。更好的类器官将有助于疾病疗法的研发 , 现在我们已经有新的 3D 生物打印方法来更好地构建类器官 。体内 DNA 数据存储是另一个重要的正在发展的领域 。
我们已经能够将 1TB 的数据存储在约 30 纳克的 DNA 中 , 30 纳克只是一只小鼠体重的 10 亿分之一 。我们将可以在细胞中存储其自身的发育谱系信息 , 以及任何能够被转录的其他信息 。
美国麻省理工学院医学工程与科学教授、生物工程教授吉姆·柯林斯(Jim Collins):我认为未来 5 年会有两个令人兴奋的进展 。其一 , 是计算方法的重新引入或者说重新强调 。计算方法曾经大大推动了合成生物学的早期发展 。而现在我们认识到 , 我们对于设计原则的理解还没有达到我们应该达到的程度 , 所以很多人正在转向大数据和 AI 方法 , 来揭示相关设计原则 。其二 , 我认为我们将看到合成生物学被更多地用于拓展我们对分子生物学的理解 。我们可以利用合成生物学来探索和理解天然的生物系统 。
韩国高等科学技术研究院化学与生物分子工程系院长、教授李相烨(Sang Yup Lee):我希望我们最终可以在计算机系统的辅助下 , 构建出流畅、完整的设计流程 , 并将其应用于许多令人兴奋的主题 。我相信这一目标终将实现 。
美国斯坦福大学生物工程和化学工程教授、美国安西娅(Antheia)公司首席执行官克里斯蒂娜·斯莫尔克(Christina Smolke):我们都知道人工智能和数据相关的技术非常重要、潜力巨大 。而这其中的挑战之一是如何获得高质量、大容量的数据集 , 让这些工具更有效地推进设计 。
中国科学院上海生命科学院植物生理与生态研究所研究员赵国屏:没错 。而且除了数据集 , 我们还需要对应于不同应用场景的各种知识图 , 以支持机器学习和其他 AI 方法 。
美国加州大学伯克利分校化学工程和生物工程教授杰伊·凯斯林(Jay Keasling):在应用方面 , 我认为在将来 , 合成生物学应该致力于应对地球文明的重大挑战 , 包括老龄化和农业问题等 。每个人都会变老 , 合成生物学可以帮助我们延长寿命 , 并提高老年人的生活质量 。在这方面 , 我们可以从免疫系统的调节入手 , 帮助老年人对抗年龄相关的自身免疫性疾病 。此外 , 合成生物学可用于设计微生物组 , 这将是调节身体环境、治疗疾病的一种可行方法 。另一个巨大的机会是粮食和农业领域 。我们需要以有利于环境的方式向所有人提供食物 。很多有趣的初创公司都在涉足这一领域 , 它们将获得巨大的进步 。
澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)合成生物学未来科学平台主任克劳迪娅·维克斯(Claudia Vickers):地球的另一个巨大挑战是环境和生态 , 对此 , 合成生物学也可以有所贡献 。例如 , 我们最近鉴定出了在珊瑚与相关微生物组之间相互作用过程中的一些关键基因 , 对这些基因进行设计 , 将可以提高珊瑚对白化的抵抗力 。我们可以使用合成生物学技术帮助这些物种来应对气候变化 。

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