બેલ્ટ એન્ડ રોડ: સહકાર, સંવાદિતા અને જીત-જીત
સમાચાર

સમાચાર

કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાન શું છે? તે શું લાવી શકે છે?

કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાની ટોમ નાઈટે કહ્યું, "21મી સદી એન્જિનિયરિંગ બાયોલોજીની સદી હશે." તેઓ કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાનના સ્થાપકોમાંના એક અને કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાનમાં એક સ્ટાર કંપની, ગીંકગો બાયોવર્ક્સના પાંચ સ્થાપકોમાંના એક છે. આ કંપની 18 સપ્ટેમ્બરના રોજ ન્યૂ યોર્ક સ્ટોક એક્સચેન્જમાં લિસ્ટેડ થઈ હતી, અને તેનું મૂલ્યાંકન US$15 બિલિયન સુધી પહોંચ્યું હતું.

ટોમ નાઈટના સંશોધન રસ હવે કમ્પ્યુટરથી બાયોલોજી તરફ બદલાઈ ગયો છે. હાઇ સ્કૂલના સમયથી, તેમણે ઉનાળાના વેકેશનનો ઉપયોગ MIT માં કમ્પ્યુટર અને પ્રોગ્રામિંગનો અભ્યાસ કરવા માટે કર્યો, અને પછી તેમણે તેમના સ્નાતક અને સ્નાતક સ્તરનો અભ્યાસ MIT માં પણ કર્યો.

ટોમ નાઈટને સમજાયું કે મૂરના નિયમે સિલિકોન પરમાણુઓના માનવ હેરફેરની મર્યાદાઓની આગાહી કરી હતી, તેમણે જીવંત વસ્તુઓ તરફ ધ્યાન દોર્યું. "આપણને પરમાણુઓને યોગ્ય સ્થાને મૂકવા માટે એક અલગ રીતની જરૂર છે... સૌથી જટિલ રસાયણશાસ્ત્ર શું છે? તે બાયોકેમિસ્ટ્રી છે. હું કલ્પના કરું છું કે તમે બાયોમોલેક્યુલ્સનો ઉપયોગ કરી શકો છો, જેમ કે પ્રોટીન, જે સ્વ-એસેમ્બલ થઈ શકે છે અને તમને જોઈતી શ્રેણીમાં એસેમ્બલ થઈ શકે છે. સ્ફટિકીકરણ."

જૈવિક મૂળ ડિઝાઇન કરવા માટે એન્જિનિયરિંગ જથ્થાત્મક અને ગુણાત્મક વિચારસરણીનો ઉપયોગ કરવો એ એક નવી સંશોધન પદ્ધતિ બની ગઈ છે. કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાન માનવ જ્ઞાનમાં એક છલાંગ જેવું છે. એન્જિનિયરિંગ, કમ્પ્યુટર વિજ્ઞાન, જીવવિજ્ઞાન, વગેરેના આંતરશાખાકીય ક્ષેત્ર તરીકે, કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાનનું શરૂઆતનું વર્ષ 2000 તરીકે નક્કી કરવામાં આવ્યું છે.

આ વર્ષે પ્રકાશિત થયેલા બે અભ્યાસોમાં, જીવવિજ્ઞાનીઓ માટે સર્કિટ ડિઝાઇનના વિચારે જનીન અભિવ્યક્તિનું નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કર્યું છે.

બોસ્ટન યુનિવર્સિટીના વૈજ્ઞાનિકોએ ઇ. કોલીમાં જનીન ટૉગલ સ્વીચ બનાવ્યું. આ મોડેલ ફક્ત બે જનીન મોડ્યુલનો ઉપયોગ કરે છે. બાહ્ય ઉત્તેજનાને નિયંત્રિત કરીને, જનીન અભિવ્યક્તિ ચાલુ અથવા બંધ કરી શકાય છે.

કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાન શું છે1

તે જ વર્ષે, પ્રિન્સટન યુનિવર્સિટીના વૈજ્ઞાનિકોએ સર્કિટ સિગ્નલમાં "ઓસીલેશન" મોડ આઉટપુટ પ્રાપ્ત કરવા માટે ત્રણ જનીન મોડ્યુલોનો ઉપયોગ કર્યો, જેમાં તેમની વચ્ચે પરસ્પર અવરોધ અને અવરોધ મુક્તિનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો.

જનીન ટૉગલ સ્વિચ ડાયાગ્રામ

સેલ વર્કશોપ

મીટિંગમાં, મેં લોકોને "કૃત્રિમ માંસ" વિશે વાત કરતા સાંભળ્યા.

કોમ્પ્યુટર કોન્ફરન્સ મોડેલ, મુક્ત સંદેશાવ્યવહાર માટે "અનકોન્ફરન્સ સ્વ-આયોજિત કોન્ફરન્સ" ને અનુસરીને, કેટલાક લોકો બીયર પીવે છે અને ગપસપ કરે છે: "સિન્થેટિક બાયોલોજી" માં કયા સફળ ઉત્પાદનો છે? કોઈએ ઇમ્પોસિબલ ફૂડ હેઠળ "કૃત્રિમ માંસ" નો ઉલ્લેખ કર્યો.

ઇમ્પોસિબલ ફૂડે ક્યારેય પોતાને "કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાન" કંપની તરીકે ઓળખાવી નથી, પરંતુ મુખ્ય વેચાણ બિંદુ જે તેને અન્ય કૃત્રિમ માંસ ઉત્પાદનોથી અલગ પાડે છે - હિમોગ્લોબિન જે શાકાહારી માંસની ગંધને અનોખી "માંસ" બનાવે છે તે આ કંપની પાસેથી લગભગ 20 વર્ષ પહેલાં આવ્યું હતું. ઉભરતી શાખાઓમાંથી.

આ ટેકનોલોજીમાં સરળ જનીન સંપાદનનો ઉપયોગ કરીને યીસ્ટને "હિમોગ્લોબિન" ઉત્પન્ન કરવાની મંજૂરી આપવામાં આવે છે. કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાનની પરિભાષાને લાગુ કરવા માટે, યીસ્ટ એક "કોષ ફેક્ટરી" બની જાય છે જે લોકોની ઇચ્છા અનુસાર પદાર્થોનું ઉત્પાદન કરે છે.

માંસને આટલું તેજસ્વી લાલ કેમ બનાવે છે અને તેનો સ્વાદ ખાસ સુગંધિત હોય છે? ઇમ્પોસિબલ ફૂડને માંસમાં રહેલું સમૃદ્ધ "હિમોગ્લોબિન" માનવામાં આવે છે. હિમોગ્લોબિન વિવિધ ખોરાકમાં જોવા મળે છે, પરંતુ તેનું પ્રમાણ ખાસ કરીને પ્રાણીઓના સ્નાયુઓમાં વધુ હોય છે.

તેથી, કંપનીના સ્થાપક અને બાયોકેમિસ્ટ પેટ્રિક ઓ. બ્રાઉન દ્વારા પ્રાણીઓના માંસનું અનુકરણ કરવા માટે "મુખ્ય મસાલા" તરીકે હિમોગ્લોબિન પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું. છોડમાંથી આ "સીઝનિંગ" કાઢીને, બ્રાઉને એવા સોયાબીન પસંદ કર્યા જે તેમના મૂળમાં હિમોગ્લોબિનથી સમૃદ્ધ હોય.

પરંપરાગત ઉત્પાદન પદ્ધતિમાં સોયાબીનના મૂળમાંથી "હિમોગ્લોબિન" સીધું કાઢવાની જરૂર પડે છે. એક કિલોગ્રામ "હિમોગ્લોબિન" માટે 6 એકર સોયાબીનની જરૂર પડે છે. છોડ કાઢવાનો ખર્ચ ખૂબ જ છે, અને ઇમ્પોસિબલ ફૂડે એક નવી પદ્ધતિ વિકસાવી છે: હિમોગ્લોબિનને યીસ્ટમાં સંકલિત કરી શકે તેવા જનીનને ઇમ્પ્લાન્ટ કરો, અને જેમ જેમ યીસ્ટ વધે છે અને નકલ કરે છે, તેમ તેમ હિમોગ્લોબિન વધશે. સમાનતાનો ઉપયોગ કરવા માટે, આ હંસને સુક્ષ્મસજીવોના સ્કેલ પર ઇંડા મૂકવા દેવા જેવું છે.

કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાન શું છે2

"કૃત્રિમ માંસ" બર્ગરમાં છોડમાંથી કાઢવામાં આવતા હેમનો ઉપયોગ થાય છે.

નવી ટેકનોલોજીઓ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે જ્યારે વાવેતર દ્વારા વપરાતા કુદરતી સંસાધનોનો વપરાશ ઘટાડે છે. મુખ્ય ઉત્પાદન સામગ્રી ખમીર, ખાંડ અને ખનિજો હોવાથી, ત્યાં વધુ રાસાયણિક કચરો નથી. વિચારીએ તો, આ ખરેખર એક એવી ટેકનોલોજી છે જે "ભવિષ્યને વધુ સારું બનાવે છે".

જ્યારે લોકો આ ટેકનોલોજી વિશે વાત કરે છે, ત્યારે મને લાગે છે કે આ ફક્ત એક સરળ ટેકનોલોજી છે. તેમની નજરમાં, ઘણી બધી સામગ્રી છે જે આનુવંશિક સ્તરથી આ રીતે ડિઝાઇન કરી શકાય છે. ડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક, મસાલા, નવી દવાઓ અને રસીઓ, ચોક્કસ રોગો માટે જંતુનાશકો, અને સ્ટાર્ચને સંશ્લેષણ કરવા માટે કાર્બન ડાયોક્સાઇડનો ઉપયોગ પણ... બાયોટેકનોલોજી દ્વારા લાવવામાં આવતી શક્યતાઓ વિશે મને કેટલીક નક્કર કલ્પનાઓ થવા લાગી.

જનીનો વાંચો, લખો અને સંશોધિત કરો
ડીએનએ જીવનની બધી માહિતી સ્ત્રોતમાંથી વહન કરે છે, અને તે જીવનના હજારો લક્ષણોનો સ્ત્રોત પણ છે.

આજકાલ, માનવજાત સરળતાથી ડીએનએ સિક્વન્સ વાંચી શકે છે અને ડિઝાઇન અનુસાર ડીએનએ સિક્વન્સનું સંશ્લેષણ કરી શકે છે. કોન્ફરન્સમાં, મેં લોકોને 2020 માં રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર જીતનાર CRISPR ટેકનોલોજી વિશે વાત કરતા સાંભળ્યા. "જીનેટિક મેજિક સિઝર" નામની આ ટેકનોલોજી, ડીએનએને સચોટ રીતે શોધી અને કાપી શકે છે, જેનાથી જનીન સંપાદન સાકાર થાય છે.

આ જનીન સંપાદન ટેકનોલોજીના આધારે, ઘણી સ્ટાર્ટઅપ કંપનીઓ ઉભરી આવી છે. કેટલાક તેનો ઉપયોગ કેન્સર અને આનુવંશિક રોગો જેવા મુશ્કેલ રોગોની જનીન ઉપચારને ઉકેલવા માટે કરે છે, અને કેટલાક તેનો ઉપયોગ માનવ પ્રત્યારોપણ માટે અંગો ઉગાડવા અને રોગો શોધવા માટે કરે છે.

જનીન સંપાદન ટેકનોલોજી એટલી ઝડપથી વ્યાપારી એપ્લિકેશનોમાં પ્રવેશી છે કે લોકો બાયોટેકનોલોજીની મોટી સંભાવનાઓ જુએ છે. બાયોટેકનોલોજીના વિકાસ તર્કના દૃષ્ટિકોણથી, આનુવંશિક ક્રમનું વાંચન, સંશ્લેષણ અને સંપાદન પરિપક્વ થયા પછી, આગળનો તબક્કો સ્વાભાવિક રીતે જનીન સ્તરથી માનવ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરતી સામગ્રીનું ઉત્પાદન કરવા માટે ડિઝાઇન કરવાનો છે. કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાન ટેકનોલોજીને જનીન ટેકનોલોજીના વિકાસના આગામી તબક્કા તરીકે પણ સમજી શકાય છે.
બે વૈજ્ઞાનિકો એમેન્યુએલ ચાર્પેન્ટિયર અને જેનિફર એ. ડૌડના અને CRISPR ટેકનોલોજી માટે રસાયણશાસ્ત્રમાં 2020 નોબેલ પુરસ્કાર જીત્યા.

"ઘણા લોકો કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાનની વ્યાખ્યાથી ગ્રસ્ત થઈ ગયા છે... એન્જિનિયરિંગ અને જીવવિજ્ઞાન વચ્ચે આ પ્રકારની ટક્કર થઈ છે. મને લાગે છે કે આનાથી જે કંઈ પણ થાય છે તેને કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાન કહેવામાં આવવા લાગ્યું છે." ટોમ નાઈટએ કહ્યું.
કૃષિ સમાજની શરૂઆતથી, સમયમર્યાદાને લંબાવતા, માનવોએ લાંબા સંવર્ધન અને પસંદગી દ્વારા પ્રાણી અને વનસ્પતિના લક્ષણોનું પરીક્ષણ અને જાળવણી કરી છે. કૃત્રિમ જીવવિજ્ઞાન સીધા જ આનુવંશિક સ્તરથી શરૂ થાય છે જેથી માનવો ઇચ્છે તેવા લક્ષણો ઉત્પન્ન કરી શકે. હાલમાં, વૈજ્ઞાનિકોએ પ્રયોગશાળામાં ચોખા ઉગાડવા માટે CRISPR ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કર્યો છે.

કોન્ફરન્સના આયોજકોમાંના એક, કિજીના સ્થાપક લુ કિએ શરૂઆતના વિડીયોમાં જણાવ્યું હતું કે બાયોટેકનોલોજી અગાઉની ઇન્ટરનેટ ટેકનોલોજીની જેમ જ વિશ્વમાં વ્યાપક ફેરફારો લાવી શકે છે. આ વાતની પુષ્ટિ કરે છે કે ઇન્ટરનેટ સીઈઓએ રાજીનામું આપતી વખતે જીવન વિજ્ઞાનમાં રસ દર્શાવ્યો હતો.

ઇન્ટરનેટના મોટા લોકો બધા ધ્યાન આપી રહ્યા છે. શું જીવન વિજ્ઞાનનો વ્યવસાયિક વલણ આખરે આવી રહ્યો છે?

ટોમ નાઈટ (ડાબેથી પહેલા) અને અન્ય ચાર જિંકગો બાયોવર્ક્સના સ્થાપકો | જિંકગો બાયોવર્ક્સ

બપોરના ભોજન દરમિયાન, મેં એક સમાચાર સાંભળ્યા: યુનિલિવરે 2 સપ્ટેમ્બરના રોજ કહ્યું કે તે 2030 સુધીમાં સ્વચ્છ ઉત્પાદન કાચા માલમાં અશ્મિભૂત ઇંધણનો ઉપયોગ તબક્કાવાર રીતે દૂર કરવા માટે 1 અબજ યુરોનું રોકાણ કરશે.

10 વર્ષમાં, પ્રોક્ટર એન્ડ ગેમ્બલ દ્વારા ઉત્પાદિત લોન્ડ્રી ડિટર્જન્ટ, વોશિંગ પાવડર અને સાબુ ઉત્પાદનો ધીમે ધીમે છોડના કાચા માલ અથવા કાર્બન કેપ્ચર ટેકનોલોજી અપનાવશે. કંપનીએ કાર્બન ઉત્સર્જન ઘટાડવા માટે બાયોટેકનોલોજી, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને અન્ય ટેકનોલોજી પર સંશોધન માટે ભંડોળ સ્થાપવા માટે બીજા 1 બિલિયન યુરો પણ અલગ રાખ્યા છે.

જે લોકોએ મને આ સમાચાર આપ્યા, જેમ કે જેમણે આ સમાચાર સાંભળ્યા, તેઓ 10 વર્ષથી ઓછી સમય મર્યાદા પર થોડા આશ્ચર્યચકિત થયા: શું ટેકનોલોજી સંશોધન અને વિકાસથી લઈને મોટા પાયે ઉત્પાદન સુધી આટલી જલ્દી પૂર્ણ થશે?
પણ મને આશા છે કે તે સાકાર થશે.


પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર-૩૧-૨૦૨૧