孩子们没事了:合成生物学的训练场现在有了一个转折

当煤燃烧的时候集体在工业革命期间，人们没有意识到大气中碳的微妙平衡。当塑料在20世纪30年代发明时，我们无法预料它们会如何污染我们的海洋。

在21世纪，我们对自然界有了更好的理解。我们也有工具和技术让人们更好地与世界保持平衡。精密技术，比如在国际遗传工程机器(iGEM)竞赛美国正在帮助我们解决过去的问题，同时建设一个可持续的明天。

对于合成生物学领域的年轻科学家来说，iGEM竞赛几乎是一个仪式。竞争是成立于2003年在麻省理工学院(MIT)的独立学习课程中。汤姆·奈特是银杏生物工作室他也是第一门课程的创始人之一。还有iGEM创始人兰迪·雷特伯格和合成生物学负责人德鲁·恩迪。银杏创始人Austin Che, Reshma Shetty, Barry Canton和Jason Kelly参加了早期的课程。2006年，他们一起加入了一个iGEM团队，致力于生产一种风味化合物大肠杆菌．今天，合成生物学的许多行业领导者已经在iGEM坩埚的竞争中被锻造出来。

自2003年以来，iGEM已经发展成为一个全球活动，成千上万的参与者聚集在波士顿iGEM巨头的聚会．本次竞赛展示了年轻的合成生物学家在高中、本科和研究生阶段的创新，通过合成生物学解决方案帮助解决全球问题。关键是使用标准的生物部件。它们是DNA的功能单位，就像基因或启动子。零件被添加到iGEM注册表这样世界各地的团队在未来的几年里就可以利用它们来创造新的生物解决方案。它的全球团队合作。

用生物学创造未来

看到他们在培养下一代合成生物学家方面所能产生的影响，具有前瞻性的公司热衷于支持iGEM团队。扭转生物科学认识到通过将他们的DNA合成技术与iGEM合作，可以给参与者带来直接的好处。DNA是工程生物学的基础要素，是能够规划可持续生物经济的“生物细胞”。Twist开发了一种独特的DNA合成平台在硅片上。当首席执行官艾米丽·勒普罗斯特在2019年的巨人大会上发表讲话时，她把DNA比作语言。

Twist首席执行官Emily Leproust在iGEM巨人大会上向下一代合成生物学家致辞。她传递的信息是:制造DNA的能力永远不应该成为创新者为世界制造生物解决方案的障碍。图片:iGEM基金会和贾斯汀·奈特。

她解释说:“单个字母的影响很小，但如果把它们按顺序放在一起，它们就有能力描述我们周围的世界，带来知识、关系和参与。”她强调了iGEM的创业精神和改变世界的精神，并补充说:“Twist始于一个伟大的想法。我们可以用硅技术来写DNA。我们每天都在生产数百万种寡核苷酸，我们把这些寡核苷酸转化成数千种高级基因，供研究人员使用。”

今年的目标是污染

污染是今年比赛的共同主题之一，在今年的iGEM Giant Jamboree上，有许多优秀的团队在这方面工作:

• 来自埃克塞特的团队注意到我洗衣房占海洋中所有微塑料污染的35%，主要来自我们的聚酯服装。他们着手制造一种以酶为基础的过滤器，以阻止它到达海洋。他们的方法既包括合理地设计酶，也包括重建现有酶的祖先版本，以最好地设计一种稳定的、功能性的蛋白质，将其纳入过滤系统。

• 另一个宏大的项目旨在设计微生物来捕获碳并影响当地天气。NCHU在台湾台中他们对浮游植物中产生二甲基硫化物的碳捕获途径感兴趣，二甲基硫化物可以转化为云凝结核。他们设计了一个不同的二甲基硫通道大肠杆菌做同样的事情。碳捕捉本身就有助于减少温室气体的排放，但用这种产品在云层中播种也可以帮助反射阳光，就像地球极地地区的冰一样。
• 曼彻斯特的Cutiful团队转基因细菌生产天然染发剂，不仅能染发，还能修复头发。传统的染发剂可能含有过敏原，它们的生产过程比cubeautiful的合成生物溶液更不环保。他们的生物友好型染发剂甚至能产生令人愉悦的柑橘或香草香味。
• 巴黎的Cinergy团队在法国，每年有300亿个烟头被扔在地上，他们该怎么办?每个烟蒂需要10到15年才能自行降解，但巴黎的研究小组找到了一种将它们转化为绿色电力的方法。他们通过改造微生物来将醋酸纤维素(烟头的主要成分)分解成碳水化合物。碳水化合物可以反过来被另一种微生物用来制造电子，这些电子被定向到导线上产生可用的电。

超越iGEM:把好的想法带到世界上

在iGEM开发的新想法也不会在项目结束时消失。为了帮助留住和发展这些全球人才，iGEM基金会成立了iGEM后．

“大约有150名相关的基于synbio的iGEM联合创始人参与了比赛。这些是应用合成生物学公司，专注于食品、农业技术、水和健康等领域。”

Wright强调了那些创造了像Ginkgo，PvP生物制剂，Hyasynth,Puraffinity，但有还有很多很多的成功故事从iGEM中旋转出来。After iGEM的目标是与世界各地的iGEMers保持接触，通过发展他们的技能和公司专业项目，并帮助传播用生物方法解决全球问题的理念。

在人身上投资是实现这一目标的关键。工程生物学并不是一项开发或规模化的廉价技术，该领域依赖于寻求改善我们世界的拨款和投资的支持。像Twist这样的公司意识到了这一点。

“我们不希望获得DNA成为你研究的一个限制因素，”勒普罗斯特在今年的巨人大会上说。“这就是为什么我们今年自豪地为每个团队提供了10000个免费DNA碱基，并支持iGEM进行标准化部件注册的合成。”

2019年10月，在波士顿举行的iGEM大会上，iGEM团队成员与比赛评委交换。图片:iGEM基金会和贾斯汀·奈特

快速、廉价地获取登记处的任何部分，使世界各地的iGEM研究人员能够从事他们的创新项目，而不必每次花费数周时间等待DNA部分从头合成。

人类在健康、粮食和水供应方面面临的全球性挑战需要全球解决方案。iGEM基金会鼓励创新和支持新一代合成生物学家．在iGEM校友和像Twist Bioscience这样的公司的支持下，他们将使我们的世界变得更好。

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