打印DNA引发新技术革命

打印DNA引发新技术革命

参考消息网7月5日报道据法国《快报》网站5月29日报道,这台机器在国防部引人注目。它摆在桌子的一角,长方形,烤箱大小,能在几个小时内生成基因组。2021年春,法国国防部创新事务司拥有了一台脱氧核糖核酸(DNA)打印机。这个工具只需要点击几下就可以创建、修改和组装生命的基础——细胞的生物程序。这场技术小革命完全被围绕人工智能展开的辩论淹没了。

当时,国防是这场革命的先驱。但在巴拉尔区发生的事最终总是引发更广泛的关注。政府、实验室、企业科研部门……如今,相当多的参与者也想获得这些机器。随着原型改进,这些创新机器越来越受到追捧。有了它们,DNA变得价格实惠,而且容易获取。再也不需要把复杂的表格寄给精心挑选的服务提供者,他们有时远在地球的另一边。

DNA生产这项技术是从上世纪80年代开始被掌握的,但到目前为止,全球只有100多个实验室能生产。生产程序有非常严格的规定,要确保高度安全,避免有恶意的组织利用这项技术制造生物武器。更不必说还有送货和供应问题。新一代打印机避免了这些困难。从而加快了生物技术领域的创新。

几乎个性化定制的疫苗和疗法、生物和可生物降解的杀虫剂,以及数据存储和病毒修改……以越来越低的成本轻松生产DNA和RNA(核糖核酸),或将和人工智能一样让我们的社会发生翻天覆地的变化,因为以这些分子为基础的技术大有可为。但只需点击几下就能创造、修改和组装基因组也会造成很多生物安全性问题。这样的工具一旦落入坏人之手,制造生物武器就变得容易。

成立于2014年的法国初创企业DNA 公司就是颠覆DNA制造业的企业之一,还有美国泰利斯科技公司以及英国Evonetix公司和Nuclera公司。法国政府购买了DNA 的一个模型,以开发在遭遇生物打击情况下的紧急检测试剂。美国国防部的创新部门也做了同样的事。还有开发新冠疫苗的美国药企莫德纳。

DNA 公司去年筹集了2.75亿欧元,使这家初创公司成为该部门的重量级企业。它是最早提出使用能够自然生产DNA分子的聚合酶而非化学品这一设想的公司之一。DNA 公司创始人托马·伊贝尔解释说:“有了这些试剂,我们越来越接近生命体细胞中的真实情况,可以一个核苷酸一个核苷酸地延长基因序列。”该公司刚刚更新了打印机的新版本,更容易制造DNA,希望在未来几年内能够生产越来越多的产品。

托马·伊贝尔认为,这项技术有望实现无限的创新。这位企业家兴奋地说:“看看编程计算机系统发生了什么,想象一下我们能在生命体这里实现什么。未来,我们将与细胞进行交流,直接给它们下达指令,这要归功于这些DNA。”除基础研究之外,制造DNA可以使文件的存储时间比硬盘久得多,甚至可以编写用于修改某些微生物功能的代码,让微生物产出不同的资源。

该公司也意识到了其中的风险,表示制定了一些重要的防护措施。托马·伊贝尔说:“我们的试剂是有产权的。如果我卖您一台打印机,您把它出口到其他国家,客户很快就用完耗材,不得不再向我们下订单。”用户需访问托管在云端的服务器来操作这些机器。通过这种方式,DNA 确保能够识别并阻止危险的请求,并在必要时将这些信息发送给保持定期联系的法国或欧洲当局。

然而,由于世界上大部分国家没有相关立法,越来越多的专家担心出现不够严谨的参与者和滥用的情况。打击大规模杀伤性武器的核威胁倡议协会在5月10日发表的一份报告中警告说:“分散的生产意味着更加私密。一个心怀不轨的用户可以制造出特殊的DNA而不被发现。”

核威胁倡议协会正在呼吁延缓该领域的技术进展,呼吁各国政府和参与者“在未来两年内”共同努力,在这项技术腾飞之前引入新法规,并确定需要采用的标准清单。报告的作者主张:“这些设备需要新的治理和监管思维,防止被恶意参与者利用和发生灾难性事故。”

然而,按照目前的情况,仅仅获得一台这样的打印机是不可能造成风险的。法国国家科学研究中心研究员让-弗朗索瓦·卢茨作出略有不同的解读:“工具是存在的,打印机使事情变得更简单,但还谈不上在自家的车库里制造出大的威胁。一旦DNA被制造出来,它就必须被种入细胞。这个过程需要相当于国家级别的资源。”这位科学家正研究在与DNA类似的分子上储存信息的项目。但在医学上,和创新一样,预防优于治疗。他承认:“我们越来越能掌控生命体,这个问题将很快变得越来越有意义。”

目前,DNA打印机只能生产相对较短的链。但就像信息领域的计算能力一样,这些工具的完善速度越来越快。

在两到五年内,DNA 公司和同领域其他公司制造的机器应该能够生产5000到7000个核苷酸长度的DNA链。这样就足以打印某些生物体的整个基因组了。因此,专家认为,监管迫在眉睫。但就目前而言,只有美国发布了关于使用DNA打印机的官方建议,而且那已经是2010年时的建议了。返回搜狐,查看更多

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