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合成生物學
2015/10/26
2008
 
 
7月20號,根據美國史丹福大學發表的結果,他們初步完成了史上第一個由電腦模擬出來的細菌,這個「存活」在電腦當中的細菌,每一個化學反應都跟真實的細菌相似。這項技術,未來可能幫助人類透過電腦輔助,設計出有用的微生物,在合成生物學方面帶來更大的突破。請聽以下的科學三分鐘。

用電腦模擬出一個細菌,其實是合成生物學整體發展當中非常重要的一環。目前常見的基因工程,是在自然界的某一種生物身上,改變少數的基因,產生我們想要的效果,或是模仿生物,比方模仿蜘蛛吐絲來生產一些有用的蛋白質。

合成生物學Synthetic Biology卻不一樣,它不受某種單一生物本身的限制,可以直接用基因體、RNA、蛋白質這些零件,按照我們的需要來設計生命藍圖,「合成」出新的生物體,產生我們所要的功能。而用電腦模擬生物體,進而輔助設計生命藍圖,則是其中一項關鍵的技術。陽明大學系統與合成生物學研究中心的張傳雄教授,就以生動的比喻,為我們解釋了合成生物學的意義:

合成生物學另外一個名字叫constructive biology,就是建構式的生物學。所以它事實上就是把一些零件–有點像我們科學園區做的半導體,我們透過這些零件的組裝,把它構成一些device譬如說像硬碟,很多個device就變成整個系統,像一個電腦一樣。

所以事實上,合成生物學就是把生命的元件做組裝。細胞裡面有一大堆的元件,包括基因、包括蛋白質、RNA,去了解它的規則以後,就可以去重建它的生命,或者是把不同的生命之間的這些零件組裝在一起。

合成生物學的發展前景,甚至還包括減碳、延緩地球暖化,產生新的能源。張教授說:

我們現在在做一個國家型的計畫,這個計畫的目標就是希望能減少二氧化碳。所以這就是利用基因體完整生命藍圖的設計,才知道用什麼方法能有效的把二氧化碳固定下來,譬如說像光合作用的方式,利用太陽能,藉由細胞的濃縮、利用、代謝,產生一些生質能源。

與其他生物科技發展的過程相同,合成生物學的發展也引起一些疑慮,包括是否會用來設計生物武器,或對生命倫理、自然生態產生衝擊等。然而科學發展本身,仍然要鼓勵各種想法與創意,才能獲得突破。最好的方法,還是由政府官員與各界專家一起,制定合理的生物安全法規,並與研究者一起嚴格把關。

今天的科學關鍵字就是

合成生物學 Synthetic Biology

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【本單元由行政院國家科學委員會補助製播】
2012-08-19 16:55:00播出
 
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