“你好世界”

“你好世界”

真是个奇怪的想法,让生物学像摄影一样运作。但这正是德克萨斯大学奥斯汀分校的学生想要做的——将图像投射到大肠杆菌培养皿上,然后让它像照片一样在暗室中显影。

该团队在首届国际基因工程机器大赛上提出了这个想法。这是一场大学生比赛,旨在用生物工程技术改造出最酷、最有用的生物。那是 2004 年 11 月。十年后,iGEM 已发展到 34 个国家的 245 支队伍。但那时,比赛名称尚未确定,参赛队伍只有五支。

在马萨诸塞州剑桥市树木繁茂的诺顿森林的演讲厅里,所有新手团队似乎都搞砸了。想象一下,去参加科学博览会,每个孩子都说“我实际上没有完成”,或者“我的实验实际上都没有成功”。团队一个接一个地走上讲台。他们一个接一个地描述了他们的计划是如何失败的。

一名学生甚至忘记了自己的台词。他指着投影仪上的蛋白质,脱口而出:“这他妈又是什么?”*

这场竞赛不仅挫伤了学生的自尊心,还关系到尚处于起步阶段的合成生物学领域的声誉,甚至可能是命运。组织者都是合成生物学家,他们设想举办 iGEM 是为了测试主流科学家认为幼稚的一套原则。他们相信,他们可以应用工程学的概念来重新组装和重新编程生命,就像工程师重新组装和重新编程机器一样。他们甚至用电气工程术语取代了生物学术语。具有耦合功能的基因成为“基因电路”;活细胞成为“底盘”,就像汽车车架一样。合成生物学将允许任何人,甚至是本科生,对生物体进行工程改造。

台上不断出现的失败似乎破坏了这些主要基于理论的原则,直到奥斯汀的学生站出来。学生们打算修改细菌以检测光和暗的边缘,但他们还没有做到那一步。但他们已经做得足够多了。他们在头顶的屏幕上投射出“Hello World”,上面写着一盘摄影生物工程细菌。礼堂里欢呼声和掌声雷动。“Hello World”宣布合成生物学的原理是真实的。更重要的是,它证明了几乎没有受过训练的学生可以在 iGEM 看似不可能的三个月时间内成功完成生物工程。

这是特洛伊的海伦时刻:这个形象开启了数千项事业,这个形象激发了数千名学生和普通民众说“哇,我能做到。”

技术和文化以连续反馈循环的方式运作。一个方面的变化会引发另一个方面的变化,而后者又会反过来改变前者。自《Hello World》问世以来,发生了很多事情。根据最新数据,美国和欧洲在合成生物学研究方面投资了超过 6 亿美元;世界各地涌现出 15 多个草根社区实验室,为所有人提供生物技术工具和培训;今年,生物技术 IPO 筹集了超过 25 亿美元,这是 30 多年来第二繁忙的一年,许多人认为这是一个泡沫,《福布斯》报道。

我们对于这些变化对我们的未来意味着什么知之甚少。我们都知道生物技术在医学、农业和工业领域正在迅速发展。但它也渗透到了艺术、建筑和流行文化领域。

我希望这个博客能成为一个论坛,探讨它如何改变我们的世界和我们对生命的理解——从最新的生物技术突破到我们自己讲述的神话和故事,再到围绕技术聚集的社区。如果您有文章创意,请发送邮件至 [email protected]

iGEM 故事的最后一个转折:比赛前一晚,我们回到德克萨斯大学奥斯汀分校的暗室。学生们把细菌板放在灯下处理图像。但灯泡弄脏了培养皿中的培养基,而这些培养基恰好是感光的。学生们在感光琼脂而不是生物工程细菌上拼出了“Hello World”。** 这些字母是生物学家所说的实验条件的产物。换句话说——一个失误。

比赛结束后,学生们最终解决了这些问题,但这并不重要。图像已经出来了。

笔记:

*那位学生 Jason Kelly 最终与他人共同创立了顶级合成生物学公司之一 Ginkgo Bioworks。

**生物工程细菌确实发挥了作用,但被琼脂中的感光染色所掩盖。

  • 请查看 2006 年德克萨斯大学奥斯汀分校团队的 iGEM 页面,了解有关原始细菌系统的进一步发展以及《自然》杂志上有关该项目的论文。
  • 看看凯伦·英格拉姆 (Karen Ingram) 在麻省理工学院 Natalie Kuldell 的合成生物学课上制作自己的细菌照片的经历。
  • 要了解如何自己进行细菌摄影,请参阅“如何制作自己的照片”。

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