生物學將是下一代計算平臺:DNA是代碼,CRISPR是程式語言

編者按：每一個行業都在向Crispr投入大量的資金——製藥、農業、能源、材料製造。甚至連那些大麻販子都想砸錢進去。日前，《連線》雜誌發表了一篇文章，詳細地報導了在這樣的趨勢下誕生的創業公司。生物技術公司的高管們宣稱，生物學將是下一個偉大的計算平臺，DNA是代碼，Crispr是程式語言。文章由36氪編譯，希望能夠為你帶來啟發。

在某些方面，Synthego 看起來和矽谷的其他創業公司沒什麼兩樣。在其距Facebook總部五分鐘車程的商務園區內，有一排排毫無特色的機器，在黑色的伺服器機架上呼呼作響，不停地閃爍著燈光。但是，在機器裡面，運行的並不是由0和1組成的網際網路編碼，而是能重寫生命密碼的分子。

Crispr 是一種強大的基因編輯工具，它正在徹底改變科學家修改包括人類細胞在內的有機體DNA的速度和範圍。從學術研究人員到農業科技公司，再到生物製藥公司，很多領域的公司都想使用這種技術，以至於湧現除了很多新的公司，來滿足這種需求。像Synthego這樣的公司，將軟體工程和硬體自動化結合起來，想要成為基因組工程的亞馬遜。還有想成為蘋果的Inscripta。以及更像英特爾的Bioscience。

這些與計算機行業的類比，並不僅僅是文字遊戲。Crispr使生物學比以往任何時候都更具有可編程性。生物技術公司的高管們宣稱，生物學將是下一個偉大的計算平臺，DNA是代碼，Crispr是程式語言。

Synthego是兩個軟體工程師創立的，他們是親兄弟，之前在埃隆·馬斯克的SpaceX公司工作。保羅（Paul）和麥可·達布羅斯基（Michael Dabrowski）兄弟不是生物學家。但在Crispr中，他們發現了一個獨特的機會。他們學會了利用敏捷設計的原理來製造火箭，並將它應用到了基因編輯工具中。 他們的第一項任務，是使用微型化和自動化來大幅度加速研究和產品開發。他們首先把一個智能儀器裝進伺服器裡，將一連串的矽指令轉化為公司的第一個產品：定製的 Crispr 套件。

想要訂購一個套件，科學家需要登錄到Synthego的設計門戶網站，從Synthego基因圖譜庫中挑選出大約5000個他們可能想要編輯的生物——從大腸桿菌到智人——以及他們想要敲除的基因。該公司的預測軟體隨後推出了幾個優化的合成指南RNA選項，可以在需要的地方獲得Crispr的DNA切割蛋白。訂單完成後，軟體將指導壓縮機和泵將化學試劑推入一排排儀器中，混合液體，並催化創建一批化學試劑所需的10萬個反應。一周之內，送貨員出現在實驗室門口：然後，實驗室技術人員開始操縱實驗室老鼠、斑馬魚或HeLa細胞培養皿的基因組所需的一切。他們只需添加 Crispr 蛋白，然後開始注射就行了。

「能夠以並行的方式完成這一任務是新穎的部分，」保羅·達布羅斯基說。他估計，Synthego可以將科學家進行基因編輯的時間從幾個月縮短到一個月。這些服務需求量很大。雖然對具體數字諱莫如深，但他說，Synthego 每天要發出成百上千個套件。但它們很快就會有更多，Synthego 也會相應地加速發展。去年，他們將空間擴大了一倍，今年又擴大了一倍。

但它們不僅僅只是添加更多的放在伺服器架上的機器。他們也在增加服務。從本月晚些時候開始，科學家將能夠訂購定製的 Crispr 人類細胞系，這是人們生產潛在救命藥物的重要工具。「我們有成千上萬傑出的博士和實驗研究人員，他們不得不花費50 %的時間來照顧這些細胞，」達布羅斯基說。他希望他們能夠從設計一個只需點擊幾下就能完成的實驗。

對於使用Crispr進行基礎科學研究的學術研究者來說，這些都是好事。但是，對於那些希望使用Synthego 的工具加快產品開發的公司來說，他們仍然需要向擁有Crispr / Cas9基本智慧財產權的Crispr公司支付高昂的授權費用。根據Inscripta執行長凱文·內斯( Kevin Ness )的說法，技術瓶頸正在為創新製造財務障礙。這就是為什麼他的公司的第一步是發布一種叫做MAD7的基因編輯酶——你可以把它想像成Crispr / Cas9仿製品，但它是合法的——能免費用於研發。MAD7可以用於製造產品或治療劑，而且Inscripta將收取遠遠低於市場標準的專利費。

現在，這是這家公司唯一的收入來源。但是內斯有他的想法。「這不是一個詭計，也不是一種策略。我們現在正試圖讓更多的人參與到這個遊戲中來，推動酶家族的使用民主化，」他說。這是史蒂夫·賈伯斯的做法；讓他們使用 MADzyme 的平臺，然後賣給他們個人硬體。Inscripta正在研究一種基準儀器，在那裡你可以設計你的基因編輯器。「我們正在努力構建工具來規範活細胞中讀取、寫入和測試基因組的過程，這樣你就不需要成為一個『巫師』就能讓它發揮作用，」內斯說。「每個人都能按下按鈕。」

如果說 Inscripta 正在研究一種在生物學領域等同於個人電腦的計算機，那麼Twist Bioscience就在處理器層次上。這家位於舊金山的初創公司在半導體晶片上製造定製的合成DNA鏈，其生成的A、T、C和G正是生物的構建模塊。通過Twist在單塊晶片上製造的CRISPR嚮導，研究人員可以進行多達一百萬次的編輯。正如矽晶片的指數級微型化推動了計算產業的發展一樣，基因編輯的大規模並行化也將推動生物學不斷進步。

原文連結：https://www.wired.com/story/biology-will-be-the-next-great-computing-platform/

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