生物黑客與人類改善的未來

你認為這項研究是為科學家保留的嗎? 一般認為你需要有博士學位。 並加入研究機構從事科學工作。 自己動手生物學(DIY生物學或DIY生物)也被稱為生物攻擊,正在挑戰這個觀念。

這一全球運動正在普及公眾中傳播有效的科學方法。

生物黑客們建議任何人都可以在生物學領域做出重大貢獻。 生物黑洞彌合了業餘科學家和專業生物學家之間的差距。

現在有兩個小組在現代化實驗室中開放的情況下向公眾開放。 生物攻擊的活動可以是終身的熱情,愛好或有時是下一個偉大的商業理念。 然而,金錢獎勵很少在最前沿; 生物黑客通常是關於創新和創建生物技術社區運動。

從1988年開始,DIY生物已經發展成為一個完整的概念。 2016年,奧克蘭--BioHack地球(BioHTP)舉行了首次關註生物黑洞的會議。 BioHTP表明該社區在本地和全球都在增長。 會議上介紹了一些具有不同興趣和專業領域的發言人。 他們包括科學家,藝術家和各種生物檢測實驗室的創始人。

斯坦福大學的生物工程學助理教授Andrew Drew Endy博士是其中一位較著名的演講者,他被Esquire評為21世紀75位最具影響力的人物之一。 他一直在與生物黑客社區進行廣泛合作,並以支持開放科學和跨學科創新概念而聞名。

醫學創新的生物黑客

有些人因為官僚作風過大以及某些公司和個人的經濟利益而不必要地痛苦和死亡? 這個問題通常由生物黑客提出。 因此,醫學相關的研究在DIY生物社區中變得越來越重要。 讓醫療保健和藥物更容易獲取的想法是令人信服的,生物黑客希望能夠為每個人提供拯救生命的藥物。

例如,開放胰島素是一個生物黑客團隊運行的項目,他們正在研究開發更經濟,更廣泛使用的新版胰島素。 該項目正在獲得動力,更廣泛的社區正在認識到他們的無私動機。

目前沒有通用的胰島素可供使用,許多患者,特別是世界欠發達地區的患者,都沒有。 這使他們有發展糖尿病相關並發症的危險,如失明,神經和腎臟損傷,心血管問題甚至死亡。 胰島素生產的工業協議是複雜的,通常是過時的,因此開放胰島素團隊的目標是開發一個更簡單的版本,任何人都可以免費獲得。

這是一個多階段的過程。 階段1將包括將優化的DNA序列插入大腸桿菌以誘導細菌產生胰島素前體。 隨後將驗證人胰島素原已經產生。 在後期階段,將開發活性胰島素形式。 該項目的參與者都是志願者,所有為開放胰島素募集的資金據稱都直接用於他們的研究活動。

開放胰島素也得到了Odin首席執行官兼創始人Josiah Zayner博士的支持,他是科學和醫學民主化的大力倡導者。

Zayner自己的生物發酵公司正在生產低成本的CRISPR(聚類規則間隔短回文重複序列)試劑盒,其中包含基因編輯系統並可修改生物體的DNA。 他們所開展的實驗可以以各種方式應用,從個人健康到改進啤酒釀造過程。 為了讓您開始,CRISPR套件包含一個示例實驗,向用戶介紹一些基本的分子生物學和基因工程技術。 或者,您也可以選擇購買Odin的套件,該套件允許您設計自己的熒光酵母。

Zayner使用他自己的創新來幫助管理他的慢性胃腸道問題。 他親自進行了全身微生物移植。 微生物菌群由數万億個微生物組成,包括遍布我們身體的許多細菌:皮膚上,腸道,鼻子,口腔等

Zayner用捐獻者的健康版本取代了他的不健康的微生物群。 這包括攝入供體的糞便樣品,將其放入無菌膠囊內。 該程序可以與糞便移植並行,儘管是非常規的版本。 Zayner的努力已被證明對他非常有益。 但是,由於各種原因,他的技術未必在傳統的醫療環境中被接受。

從最先進的研究設施到車庫實驗室

通常,生物黑客從他們的客廳或車庫在家工作。 他們不必遵循制度上的指導方針和規定,而是可以自由選擇研究方向。 他們單獨工作或小組工作,有時涉及一位可以提供指導的專業科學家。

然而,生物攻擊有一些缺點。 例如,如果您無法獲得機構通道,則很難獲得濕式材料。 Taq聚合酶就是這樣一種材料 - 這是一種參與DNA擴增的聚合酶鏈反應(PCR)所需的熱穩定DNA聚合酶。

生物技術社區的使命中很大一部分是教育。 實踐課程使公眾可以從專家那裡學習,所以他們也可以在以後為科學做出貢獻。 2010年,第一個名為Genspace的社區生物技術實驗室在紐約布魯克林開幕。 與許多其他DIY生物倡議一樣,它由一群熱心的科學家開創。 這種基層運動促進公民科學,並鼓勵其成員在自己的項目上工作並探索他們的想法。 Genspace課程由具有博士學位的專家授課,每月會員費為100美元,其中包括24/7全天候訪問設施,設備和志願者工作人員。

反文化實驗室是奧克蘭自己的生物黑客和公民科學界。 他們也為其會員提供了一個設備齊全的分子生物學實驗室。 他們計劃在未來納入一個生物安全二級實驗室,這將使他們能夠處理人類細胞並分離新的細菌生物體。

如果你想找到你當地的生物實驗室,那麼在北美以及全球的一些地點都有多個實驗室。 DIY生物機會可能比您想像的要近。

生物黑客的概念現在甚至可能超越傳統實驗室的界限。 便攜式,午餐盒大小的實驗室可能會變得可用。 Bento Lab就是這樣一個例子。 這是一個基本的DNA分析實驗室,包括分子生物學的所有基本工具。 它允許您採取生物樣本,提取DNA並進行基本的DNA分析。 它包括一個熱循環儀,離心機和DNA電泳盒,使其成為一個隨時可用的實驗室試劑盒,裝在類似於筆記本電腦的便攜式盒子中。

Bento實驗室的聯合創始人Philipp Boeing和Bethan Wolfenden通過Kickstarter活動為實驗室募集資金。 當Bento Lab能夠發布其產品時,創新可能特別適合學校實驗室以及生物發燒愛好者。

Biohacking安全嗎?

一些批評者擔心車庫實驗室的安全性,並認為生物碰撞可能是危險的,尤其是在與活體生物一起工作時。 這種類型的活動沒有規定,這是它的優點和缺點。

一方面,政府法規不受限制的生物黑客可以進一步推動科學的界限。 另一方面,有人擔心在實驗室中可能會產生潛在危險的微生物。 然而,生物測試似乎並沒有進化到危險的狀態,而自己動手的生物學家可能參與轉基因遺傳項目的可能性很小。 生物黑客本身通過透明度和同行評審推動了一種監督形式。

然而,如果科學家開始編輯人類基因並修改人類生物,這可能會發生改變。 這種程序的益處和風險(例如改變人類胚胎)非常複雜,需要密切的道德審查。 這適用於所有可能進行此類實驗的環境,包括受管制的實驗室。 許多專家反對可能導致轉基因人類的所有工作。 今年9月,納菲爾德生物倫理委員會 - 為決策者提供諮詢的獨立組織 - 發布了關於基因組編輯的倫理審查。 在他們的報告中,他們警告有關基因編輯生物體可能在受管制環境之外管理的方式,並特別提及現在可以使用廉價在線試劑盒的業餘科學家。

許多生物測試實驗室僅適用於被認為安全的細菌。 例如,Genspace只使用非致病生物,不能與人類細胞一起工作。 他們還與外部安全顧問委員會合作。 與此同時,一些專家建議社會應該允許生物技術的進步,同時監測其發展,所以這些努力有更好的機會,導致繼續積極的成果。

>來源:

> Kaebnick G,Gusmano M,Murray T.合成生物學的倫理學:後續步驟和以前的問題。 黑斯廷斯中心報告 2014; 44:S4-S26。

> Kera D.基於協作和全球修補的創新體系:黑客空間中的合成生物學和納米技術。 Technol Soc 2014; 37(Nanotech出國旅遊:納米技術的國際層面作為一個變化的概念):28-37。

>邁耶M.馴養和科學民主化:自己動手生物學的地理學。 J Mater Mater 2013年六月; 18(2):117-134。

>理性基金會O.是不受管制的生物學研究科學的未來?:新理性。 [在線串行]。 2016