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基因改造与合成工程 或将成为工业5.0起点

正当工业4.0(Industry 4.0)如火如荼进行中,又开始传出工业5.0的说法,表示物联网(IoT)的下一步,是生物联网(Internet of Biosystem)。

基因改造与合成工程 或将成为工业5.0起点

 

先进国家推动基因设计写入,希望推动工业5.0与生物联网。图为DNA模型。法新社

 
 
正当工业4.0(Industry 4.0)如火如荼进行中,又开始传出工业5.0的说法,表示物联网(IoT)的下一步,是生物联网(Internet of Biosystem)。
 
据周刊东洋经济报导,虽然以生物医药科技的研发时程,动辄以10年为单位,时间比IT科技更长,从概念到上市之前,中间可能就会出现新科技打乱时程,但基因改良甚至基因制造,确实有可能带来农业、制造业、甚至是IT产业的变化。
 
2017年5月于美国纽约召开的基因写入计划(Genome Project-Write)国际会议,由美国、英国、日本、中国、新加坡等10个国家、250人以上的基因研究学术单位及企业人员参与的讨论会,主要研究课题,是如何写入基因,一如如何写程序,去修改生物运作程序。
 
以IT业界说法,基因定序也就是生物基因这个链接库的读取,目录建构在2003年完成,接下来的14年内,就是学者进行读取与修改的研究,且已出现若干成果,如2016年Nature发表以大肠菌治疗癌症的研究,就是修改大肠菌基因,使之分泌杀死癌细胞药物,游动到体内癌症病灶去杀死癌细胞。
 
目前人类只能对单细胞生物中属于基因组成较简单的大肠菌,进行链接库读取与修改,复杂如人类每个细胞有60亿个分子组成的基因组,即使能读取,但却难以确定修改后的效果,也还没有规划类似等级复杂链接库的能力,这是基因写入计划的起点。
 
另一方面,除了修改基因的道德论争以外,对合成与修改1组基因的成本,通常要1亿~10亿美元,不具商业可行性;基因写入计划的首要目标,就是2027年以前,让成群细胞的合成与修改基因成本减到0.1%以下,10万美元成本虽仍高,并非没有商业可行性。
 
生物计算机的概念,也就是以DNA取代硅芯片作为运算单元,如何构想设计符合的基因库与制作成本,是影响此概念成真的要素之一,利用基因写入计划研拟生物计算机程序库设计与制作,对未来超级计算机研发亦会有难以预估的助力。
 
此外,修改既有作物基因提高产能,或是能适应更广温度范围与更耐旱的作物,或许更适合做为农业工厂的技术;其他如医药生产,或是蛋白质结构机器人等科幻产物,也被视为将从科幻步入现实,不只欧美国家大力研究,连中国也积极投资,相关趋势却有值得持续关注之处。










(责任编辑:ioter)

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