合成生物学破解了可持续发展的密码必威体育2018

以下是改编自2018年绿色商业状态，由GreenBiz与Trucost合作出版。

生物学是研究生命各个层面的科学，它展示了有机体——从单细胞到人体——如何随着时间的推移保持多样性和生产力。我们学习生物学部分是为了更好地了解我们的身体、我们的资源以及对环境的潜在威胁。过于简单的生物+化学+物理使所有的生命成为可能。

现在，给这个等式加上一个因素:工程学。

这就是合成生物学背后的混搭，一个相对较新的科学领域。它的根源可以追溯到20世纪60年代早期，但直到20世纪90年代，随着基因组学革命的到来和系统生物学的兴起，科学家们才发展出一套严谨的工程学科来创造、控制和编程细胞行为。

今天，合成生物学(简称synbio)正在迅速发展，有望解决一系列可持续性问题，包括我们如何为世界提供能源和食物，以及我们如何设计和制造制造产品所用的材料。必威体育2018它将彻底改变农业、能源生产、水过滤和各种资源密集型工业过程。

“人类面临的大问题可以用生物学来解决，”说传奇生物技术学家、企业家和公司创始人克雷格·文特尔合成基因组学。“我们需要养活90亿到100亿人，提供能源和清洁的饮用水。我们正在以越来越快的速度破坏我们的环境。生物学将成为历史上最重要的可持续能源。”

我们需要养活90亿到100亿人，并提供能源和清洁的饮用水。我们正在以越来越快的速度破坏我们的环境。

它也成为了一个重要的争议源，尤其是在环保主义者中间，他们认为合成生物学本质上是在扮演上帝的角色，操纵生命的遗传指令，可能对自然界的生物和生态系统造成巨大的危害。在这一领域的一些评论性文献中，对《侏罗纪公园》的提及随处可见。2010年,一个美国总统生物伦理问题研究委员会他宣称synbio是一项重大突破，但提出了18条建议，旨在创建“一种持续的谨慎警惕过程，仔细监控、识别和减轻潜在和认识到的危害。”

美国政府并没有袖手旁观。美国国防部高级研究计划局(DARPA)曾帮助创造了从互联网到Siri的一切产品，目前已加大了对synbio的投资，包括用于设计和制造DNA。与此同时，联邦机构也在寻求监管这项技术的机构。根据生产方法和预期用途，美国食品和药物管理局、农业部和环境保护局都可能对使用合成生物学的产品提出要求。类似的对话正在世界各地的政府中发生。

synbio最大的潜力很大程度上正是可持续性面临的最大挑战的核心。必威体育2018让我们从食物开始。破解生物密码使生产成为可能牛奶没有牛鸡蛋不带鸡和a各种各样的肉没有任何动物。

许多创业公司已经宣称他们使用合成生物工艺生产植物性蛋白质。一些,如不可能的食物和除了肉至少在一些地方，这种汉堡已经出现在超市的货架上和餐馆的菜单上，推销它的汉堡如此真实，以至于他们“流血”。他们使用一种基因改良的酵母混合物来产生血红素，负责肉类特有的味道和香气。在实验室中制造血红素的过程类似于酿造啤酒。

一些synbio初创公司已经出现在超市货架上，餐馆菜单上兜售的汉堡逼真到“流血”。

转基因酵母是这类创新的核心，因为它易于操作，生长迅速，不易被微生物污染。这意味着要消除一些与肉类生产有关的公共健康问题，比如病原体和沙门氏菌。

完美的一天的食物该公司使用一种特殊设计的酵母生产牛奶和其他乳制品，该公司称其为Buttercup。克拉拉的食物就是搅拌无鸡蛋白Sugarlogix正在酝酿一种有点不同的东西:母乳。还有一个创业公司,NotCompanyGiuseppe结合了人工智能和机器学习来发现食物的营养和可持续性，以及口感、味道和颜色，并在实验室里以素食的方式重现它们。必威体育2018在一个相关的，不可食用的领域，现代草地利用设计、生物学和工程学来生产以生物为原料的可持续皮革。

不仅仅是创业公司。多年来，合成生物公司一直在使用大型化学试剂。例如，杜邦公司与固特异轮胎橡胶公司正在开发一种可靠、高效、以发酵为基础的生物异戊二烯单体(橡胶的替代品)生产工艺，合成生物学在其中发挥了重要作用。大公司也在投资synbio的初创公司:埃克森美孚，英国石油公司和诺华公司都在支持合成基因公司，例如，和阿米瑞斯生物技术该公司对酵母进行了微调，使其产生一种可以制造燃料、塑料、洗涤剂和香料的物质。该公司的合作伙伴包括壳牌(Shell)、梅赛德斯(Mercedes)以及阿尔•戈尔(Al Gore)和比尔•盖茨(Bill Gates)。

对于这些创新者来说，等待他们成功的是一大笔奖金:2016年，美国屠宰了大约1.6亿头牛、猪、羊和鸡，生产了1000亿个鸡蛋。由于畜牧业生产是仅次于能源生产的温室气体排放的主要来源——更不用说它对水污染和土地利用的影响——这些产品对环境有很大的好处。

同样，synbio在颠覆能源生产方面也发挥着重要作用，特别是在更有效分解和回收碳生物质以生产燃料、化学品和塑料的石油基燃料替代品方面。

Synbio将在颠覆能源生产方面发挥作用，特别是在更有效分解和循环利用碳生物质的石油基燃料替代品方面。

Waste-gas-to-fuel启动 LanzaTech梭状芽孢杆菌是一种通过厌氧消化产生能量的细菌。该公司与亚洲的钢铁厂合作，捕获炼钢过程中排放的废气，然后将这些气体吹入发酵罐，喂养经过改造的微生物，从而制造出低成本的乙醇和其他化学品。它已经成为了公司看在新兴循环经济中。betway必威体育手机版

Agrivida使用合成生物学插入一个基因，该基因将触发一种酶，以打破玉米秸秆和其他坚韧的生物质材料的细胞壁，以生产生物燃料。同样，明尼苏达大学的研究人员设计了一种“合成生物通道”，可以更有效、更经济地将农业废料转化为各种有用的产品，从鸡饲料到氨纶。

Synbio的目标是设计一种能够高效地吞噬二氧化碳、一氧化碳和甲烷以生产化学物质的微生物，将工业过程的排放转化为收入流。

尽管期望很高，但严重的问题仍然存在。合成生物学的意外后果是什么?消费者会接受转基因食品和其他产品吗?毕竟，合成生物学是建立在基因工程基础上的，而30年后，基因工程仍在世界某些地区遭遇消费者的抵制。

合成生物学建立在基因工程的基础上，30年过去了，基因工程仍在世界某些地区遭遇消费者的抵制。

例子:可持续的洗涤剂艾克佛公司的产品品牌面临后坐在2014年,当它表示,它将使用石油工程产生的藻类从棕榈油代替,已与森林砍伐,栖息地环境恶化、气候变化、虐待动物和土著权利滥用的国家生产。一位评论家 指的是新材料被称为“极端基因工程”Ecover ultimately decided not to make the switch.

尽管如此，投资者仍在关注合成生物学的创新者，少数但数量不断增加的风险基金和加速器正专注于将这些公司和产品推向市场。虽然与其他科技行业相比，这个数字还小，但对synbio初创公司的投资在过去五年里增加了两倍，达到40亿美元，根据研究公司CB Insights的说法;2016年，第一年的投资就超过了10亿美元。其他的大想法组织——包括XPRIZE基金会、奇点大学和谷歌的X设施——都看到了在广泛领域中具有破坏性突破的潜力，这些领域有助于改善人类和环境福祉，而这正是可持续性的核心。必威体育2018