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業界巨擘進軍可編程生物技術領域

上網時間: 2015年01月28日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:可編程  微型機器人  DNA  基因改造  GeRM GeRM 

英特爾(Intel)、微軟(Microsoft)與Autodesk等幾家業界巨擘紛紛低調地投資於「可編程」的生物有機體領域——結合生物學與電子產品。然而,這三家公司還得加緊趕上該領域中既有的Microbial Robotics LLC,該公司已經開發出針對工業與醫療用的 ViruBots 和 BactoBots 等「微型機器人」了。

ViruBots和BactoBots正是基於可編程的生物有機體(病毒和細菌),能夠用於執行人類無法涉入的任務,例如清除廢水中的毒素、搜尋並殺死癌細胞、產生無污染的燃料以及開發新的混合生物/電子材料。

根據Microbial Robotics執行長Jason Barkeloo表示,該公司至今已經成立了八家子公司,針對特定的環境與醫療領域推出相關解決方案,但英特爾、微軟和Autodesk則是因為電子產業的利潤縮水以及半導體產業即將在2028年發展到極限,才在此時進軍這個領域。

「操縱DNA鏈上的核酸鹼基配對(A、T、C、G)相當於二進制編程,」Barkeloo表示,「細菌和病毒可說是硬體,而DNA就是作業系統,基因則是應用軟體。」

Microbial Robotics的獨特之處在於增加了一項生物形式的「數位版權管理」(DRM),稱為「基因版權管理」(Gene Rights Management;GeRM),亦即為BactoBots與ViruBots產品中增加一項有關商業機密的「密鑰」分子。如果少了這個「密鑰」,那麼BactoBots和ViruBots都會停止生長與複製,最終導致死亡。

Microbial Robotics利用20世紀後才出現的合成生物學,讓工程師模仿自然選擇,以幾個月的時間編程自然界得花上數十億年時間進化的生物體。最終的目的在於使工程師可從頭開始創建生物體——簡單的有機化學。不過,Microbial Robotics目前的方式是利用現有的細菌和病毒,然後插入自家的DNA,使其執行一些新的任務,如純淨水質、減少疾病、產生無污染的燃料,以及建立治療方法與開發新材料。

明導國際總裁暨執行長Walden Rhines
Microbial Robotics透過編程活性病毒,使其得以用於搜尋並殺死癌細胞,或執行其他許多治療與診斷任務。
(來源:Microbial Robotics)

除了銷售相關技術解決方案以外,Microbial Robotics還為客戶提供開發自家ViruBots與BactoBots的訓練課程,因此,該公司在全球已經擁有多家客戶了。一旦客戶採用了 GeRM 系統,BactoBots與ViruBots都會受到免於遭竊或複製的保護。遺憾的是購買Microbial Robotics IP的公司卻不一定要採用 GeRM 系統。而且,客戶還可能利用這套系統從頭打造有機體,以及生產「基因改造生物」(GMO)作物。

「我們目前並未針對植物進行GMO,而只進行細菌(BactoBots)和病毒(ViruBots)的基因改造,」Barkeloo表示,「至今,只有Craig Venter曾經宣稱能從無到有打造生物體。而且,目前還只限於學術界,業界要能實現從頭開始打造的理想還有很長遠的時間。透過修改與調整自然界歷經幾百萬年才完成的有機體,可能會更容易些。而且我們只是些微調整,使其得以執行一些人性化的任務,這就是我所謂的『進化工程』(evolutionary engineering)」。

Microbial Robotics已經打開了這個潘多拉的盒子,如今電子產業的領導廠商也注意到了這一點,他們希望能進一步結合電子學與遺傳學。Autodesk計劃以其剛導入beta測試的Project Cyborg與Microbial Robotics展開直接競爭。他們認為Microbial Robotics所展示的成果與Autodesk為電子工程師提供的工具十分類似,可望也提供給基因工程師使用。

英特爾則進一步建立一套系統,可讓現有的電子工程師變身為基因工程師。英特爾的第一個計劃是與西雅圖華盛頓大學教授Eric Klavins的合成生物實驗室合作,在針對普適運算(Pervasive Computing)的英特爾科學與技術中心(ISTC)所開發的Smart Wet Lab Assistant。這套Smart Wet Lab Assistant及其前身——Klavins的Aquarium計劃,利用英特爾的技術記錄實驗成功的每一個環節,讓英特爾能夠準確地教導電子工程師在幾週內成為基因工程師。根據Klavins表示,這些工具還可以讓英特爾能夠以可編程的生物有機體準確地再造其結果,在未來用於電子產品裝置中。

英特爾科學與技術中心開發的Smart Wet Lab Assistant
位於華盛頓大學的英特爾科學與技術中心開發出Smart Wet Lab Assistant。
(來源:Microbial Robotics)

另一方面,微軟研究院(Microsoft Research)正為其細胞基因工程(GEC)打造工具組。微軟在這方面十分保密,僅透露計劃建立使用模組化生物元素(主要是基因與蛋白質)的精密模擬器,為工業生物科技與農業開發新的生物有機體。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Intel, Microsoft, Autodesk Creating Life,by R. Colin Johnson)





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