总部位于西雅图的蛋白质设计公司Arzeda正在为日常问题提供更可持续的解决方案。一个例子是永远无法触及的防刮擦手机屏幕，但其可能性远不止于此。
约翰累赘
伊恩·海顿每年都有更新换代的新智能手机问世，但同样存在着困扰人们的问题。其中最主要的是他们脆弱的屏幕。一张笨手笨脚的自拍照或塞进你钱包或口袋里的钥匙圈，就足以毁掉你数千美元的原始投资。
说到制造智能手机玻璃的人，有一个房间里的大猩猩。Gorilla Glass是总部位于纽约的康宁公司的一个品牌，在市场上赫然耸现。史蒂夫·乔布斯本人就是原因:在第一代iPhone发布的6个月前，乔布斯打电话给康宁的首席执行官需要一个硬度空前的玻璃罩。他得到了它，现在世界上超过60亿的设备上都可以找到Gorilla Glass。
但是玻璃——甚至是高级玻璃——是极限吗?
玻璃制造虽然光彩夺目，但也有其真正的缺点。大量的污染熔炉需要将开采的矿物熔化成熔化的污泥，然后必须在受控的环境中冷却。需要额外的复杂化学步骤来引入耐划痕和耐久性。从本质上讲，这种古老的工艺显然对环境有害。
安泽达他认为，有一种更好的方法可以为手机制造坚硬的表面。他们的想法是从燃烧的熔炉的对立面——郁金香开始的。
酿造生物塑料
郁金香素是一种天然分子，在郁金香中发现少量，可以使生物塑料变得更硬。如果生物塑料像啤酒一样容易酿造，它将成为智能手机和其他设备的有力竞争者。Arzeda已经将产生杜利佩林的代谢途径移植到工业微生物中，打开了培育这种化合物的新途径。这项工作正在进行中与能源部合作．
他们如何做到这一点的关键是计算机。我写过合成生物学家如何使用计算机了解基因序列如何在分子水平上编码生物功能。Arzeda也使用了这种分析方法，但更进一步:他们用软件在分子水平上模拟这些系统的物理特性。从基本了解不同原子之间如何相互作用开始，Arzeda可以从头开始设计它想要的确切蛋白质。
“玻璃并不是唯一需要可持续升级的行业流程，”赞格里尼说。
去年10月,Arzeda和BP宣布了一项合作旨在开发一种新的方法来制造“一种应用广泛的可再生化学品”。尽管蛋白质设计无疑将是这一过程的关键，但这两家公司对研发何种化学物质守口如瓶。
这种保密是Arzeda的典型作风，该公司通过出售知识产权赚钱在这种情况下，优化的基因序列编码定制的蛋白质-其他公司。其客户包括美国主要种子供应商Corteva Agriscience(前身为杜邦先锋)和主要化学品制造商INVISTA。
超越了大脑的能力
“蛋白质设计的很多方面都超出了人类的思维能力，”赞格里尼指出。因此，私有软件才是王者。Arzeda依靠它和云计算为客户的问题找到解决方案。
一旦软件制作出新的蛋白质序列，Arzeda的科学家们就会在实验室培养的细胞中测试其性能。Zanghellini告诉我，DNA合成技术的进步使公司每周能检测10000种设计蛋白。
“我们必须测试几百或几千种设计，但与随机筛选相比，这是一个非常小的数字，而传统蛋白质工程或多或少就是这样做的。”
“机器学习在寻找蛋白质设计中有用的相关性和模式方面有很大的潜力，”Zanghellini继续说道。但这将较少地依赖于机器学习算法的原始能力，因为它们所训练的数据集的质量。
拥有计算机科学硕士学位的Zangellini认为，他的公司在生成最适合深度学习的数据类型方面处于独特的地位。如果他是正确的，它将拥有自己的良性循环改善;arzeda设计的蛋白质将产生数据，揭示更好的蛋白质设计方法。“从长远来看，我荒谬地乐观，”他说。
因此，深度学习准备做得更多而不是改进你的下一代智能手机的内部结构——它可能还会让它防刮。
致谢:谢谢你伊恩·海顿以获取本文中其他研究和报告。我是vwin彩票注册我在文章中提到的一些公司——包括Arzeda——都是这个项目的赞助商vwin彩票注册SynBioBeta会议（点击这里以获取完整列表)。
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