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सिंथेटिक जीवविज्ञानी टॉम नाइट ने कहा, "21वीं सदी इंजीनियरिंग जीव विज्ञान की सदी होगी।"वह सिंथेटिक बायोलॉजी के संस्थापकों में से एक हैं और सिंथेटिक बायोलॉजी की एक स्टार कंपनी जिंकगो बायोवर्क्स के पांच संस्थापकों में से एक हैं।कंपनी को 18 सितंबर को न्यूयॉर्क स्टॉक एक्सचेंज में सूचीबद्ध किया गया था और इसका मूल्यांकन 15 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच गया था।
टॉम नाइट की शोध रुचि कंप्यूटर से जीव विज्ञान की ओर स्थानांतरित हो गई है।हाई स्कूल के समय से, उन्होंने गर्मियों की छुट्टियों का उपयोग एमआईटी में कंप्यूटर और प्रोग्रामिंग का अध्ययन करने के लिए किया, और फिर अपने स्नातक और स्नातकोत्तर स्तर भी एमआईटी में बिताए।
टॉम नाइट को यह एहसास हुआ कि मूर के नियम ने सिलिकॉन परमाणुओं के मानव हेरफेर की सीमाओं की भविष्यवाणी की है, उन्होंने अपना ध्यान जीवित चीजों की ओर लगाया।“हमें परमाणुओं को सही जगह पर रखने के लिए एक अलग तरीके की आवश्यकता है… सबसे जटिल रसायन विज्ञान क्या है?यह जैव रसायन है.मैं कल्पना करता हूं कि आप प्रोटीन जैसे बायोमोलेक्यूल्स का उपयोग कर सकते हैं, जो आपकी ज़रूरत की सीमा के भीतर स्व-संयोजन और संयोजन कर सकते हैं।क्रिस्टलीकरण।"
जैविक मूल को डिजाइन करने के लिए इंजीनियरिंग मात्रात्मक और गुणात्मक सोच का उपयोग करना एक नई शोध पद्धति बन गई है।सिंथेटिक जीव विज्ञान मानव ज्ञान में एक छलांग की तरह है।इंजीनियरिंग, कंप्यूटर विज्ञान, जीव विज्ञान आदि के अंतःविषय क्षेत्र के रूप में, सिंथेटिक जीव विज्ञान का प्रारंभ वर्ष 2000 निर्धारित किया गया है।
इस वर्ष प्रकाशित दो अध्ययनों में, जीवविज्ञानियों के लिए सर्किट डिजाइन के विचार ने जीन अभिव्यक्ति पर नियंत्रण हासिल कर लिया है।
बोस्टन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने ई. कोली में एक जीन टॉगल स्विच का निर्माण किया।यह मॉडल केवल दो जीन मॉड्यूल का उपयोग करता है।बाहरी उत्तेजनाओं को विनियमित करके, जीन अभिव्यक्ति को चालू या बंद किया जा सकता है।
उसी वर्ष, प्रिंसटन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने उनके बीच पारस्परिक निषेध और निषेध की रिहाई का उपयोग करके सर्किट सिग्नल में "दोलन" मोड आउटपुट प्राप्त करने के लिए तीन जीन मॉड्यूल का उपयोग किया।

जीन टॉगल स्विच आरेख
सेल कार्यशाला
बैठक में, मैंने लोगों को "कृत्रिम मांस" के बारे में बात करते सुना।
कंप्यूटर कॉन्फ्रेंस मॉडल का अनुसरण करते हुए, मुफ्त संचार के लिए "अनकॉन्फ्रेंस स्व-संगठित कॉन्फ्रेंस", कुछ लोग बीयर पीते हैं और बातचीत करते हैं: "सिंथेटिक बायोलॉजी" में कौन से सफल उत्पाद हैं?किसी ने असंभव भोजन के अंतर्गत "कृत्रिम मांस" का उल्लेख किया।
इम्पॉसिबल फ़ूड ने कभी भी खुद को "सिंथेटिक बायोलॉजी" कंपनी नहीं कहा है, लेकिन मुख्य विक्रय बिंदु जो इसे अन्य कृत्रिम मांस उत्पादों से अलग करता है - हीमोग्लोबिन जो शाकाहारी मांस को अद्वितीय "मांस" की गंध देता है, लगभग 20 साल पहले इस कंपनी से आया था।उभरते हुए विषयों का.
इसमें शामिल तकनीक सरल जीन संपादन का उपयोग करके यीस्ट को "हीमोग्लोबिन" उत्पन्न करने की अनुमति देना है।सिंथेटिक जीवविज्ञान की शब्दावली को लागू करने के लिए, खमीर एक "सेल फैक्ट्री" बन जाता है जो लोगों की इच्छा के अनुसार पदार्थों का उत्पादन करता है।
ऐसा क्या है जो मांस को इतना चमकीला लाल बनाता है और चखने पर इसमें एक विशेष सुगंध आती है?इम्पॉसिबल फ़ूड को मांस में समृद्ध "हीमोग्लोबिन" माना जाता है।हीमोग्लोबिन विभिन्न खाद्य पदार्थों में पाया जाता है, लेकिन इसकी मात्रा विशेष रूप से जानवरों की मांसपेशियों में अधिक होती है।
इसलिए, हीमोग्लोबिन को कंपनी के संस्थापक और बायोकेमिस्ट पैट्रिक ओ. ब्राउन ने जानवरों के मांस के अनुकरण के लिए "प्रमुख मसाला" के रूप में चुना था।पौधों से इस "मसाले" को निकालते हुए, ब्राउन ने सोयाबीन को चुना जिनकी जड़ों में हीमोग्लोबिन प्रचुर मात्रा में होता है।
पारंपरिक उत्पादन विधि में सोयाबीन की जड़ों से सीधे "हीमोग्लोबिन" निकालने की आवश्यकता होती है।एक किलोग्राम "हीमोग्लोबिन" के लिए 6 एकड़ सोयाबीन की आवश्यकता होती है।पौधों से निष्कर्षण महंगा है, और इम्पॉसिबल फूड ने एक नई विधि विकसित की है: जीन को प्रत्यारोपित करें जो हीमोग्लोबिन को खमीर में संकलित कर सकता है, और जैसे-जैसे खमीर बढ़ता है और प्रतिकृति बनाता है, हीमोग्लोबिन बढ़ेगा।सादृश्य का उपयोग करने के लिए, यह सूक्ष्मजीवों के पैमाने पर हंस को अंडे देने देने जैसा है।

हेम, जो पौधों से निकाला जाता है, का उपयोग "कृत्रिम मांस" बर्गर में किया जाता है
नई प्रौद्योगिकियाँ रोपण द्वारा उपभोग किए जाने वाले प्राकृतिक संसाधनों को कम करते हुए उत्पादन क्षमता बढ़ाती हैं।चूँकि मुख्य उत्पादन सामग्री खमीर, चीनी और खनिज हैं, इसलिए बहुत अधिक रासायनिक अपशिष्ट नहीं है।इसके बारे में सोचते हुए, यह वास्तव में एक ऐसी तकनीक है जो "भविष्य को बेहतर बनाती है"।
जब लोग इस तकनीक के बारे में बात करते हैं तो मुझे लगता है कि यह तो बस एक साधारण तकनीक है।उनकी नजर में ऐसी बहुत सारी सामग्रियां हैं जिन्हें आनुवंशिक स्तर से इस तरह से डिजाइन किया जा सकता है।नष्ट होने योग्य प्लास्टिक, मसाले, नई दवाएं और टीके, विशिष्ट बीमारियों के लिए कीटनाशक, और यहां तक ​​कि स्टार्च को संश्लेषित करने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग... मैंने जैव प्रौद्योगिकी द्वारा लाई गई संभावनाओं के बारे में कुछ ठोस कल्पनाएं करना शुरू कर दिया है।
जीन पढ़ें, लिखें और संशोधित करें
डीएनए जीवन की सारी जानकारी स्रोत से वहन करता है, और यह जीवन के हजारों लक्षणों का स्रोत भी है।
आजकल, मनुष्य डीएनए अनुक्रम को आसानी से पढ़ सकते हैं और डिज़ाइन के अनुसार डीएनए अनुक्रम को संश्लेषित कर सकते हैं।सम्मेलन में, मैंने लोगों को सीआरआईएसपीआर तकनीक के बारे में बात करते सुना जिसने कई बार रसायन विज्ञान में 2020 का नोबेल पुरस्कार जीता।"जेनेटिक मैजिक सिज़र" नामक यह तकनीक डीएनए का सटीक रूप से पता लगा सकती है और उसे काट सकती है, जिससे जीन संपादन को साकार किया जा सकता है।
इस जीन एडिटिंग तकनीक के आधार पर कई स्टार्टअप कंपनियां उभरी हैं।कुछ लोग इसका उपयोग कैंसर और आनुवंशिक रोगों जैसी कठिन बीमारियों की जीन थेरेपी को हल करने के लिए करते हैं, और कुछ इसका उपयोग मानव प्रत्यारोपण के लिए अंगों को विकसित करने और बीमारियों का पता लगाने के लिए करते हैं।
जीन संपादन तकनीक ने व्यावसायिक अनुप्रयोगों में इतनी तेजी से प्रवेश किया है कि लोग जैव प्रौद्योगिकी में बड़ी संभावनाएं देखते हैं।जैव प्रौद्योगिकी के विकास तर्क के दृष्टिकोण से, आनुवंशिक अनुक्रमों को पढ़ने, संश्लेषण और संपादन के परिपक्व होने के बाद, अगला चरण स्वाभाविक रूप से मानव आवश्यकताओं को पूरा करने वाली सामग्रियों का उत्पादन करने के लिए आनुवंशिक स्तर से डिजाइन करना है।सिंथेटिक जीवविज्ञान प्रौद्योगिकी को जीन प्रौद्योगिकी के विकास के अगले चरण के रूप में भी समझा जा सकता है।
दो वैज्ञानिकों इमैनुएल चार्पेंटियर और जेनिफर ए डौडना ने सीआरआईएसपीआर तकनीक के लिए रसायन विज्ञान में 2020 का नोबेल पुरस्कार जीता।
“बहुत से लोग सिंथेटिक जीव विज्ञान की परिभाषा को लेकर भ्रमित हो गए हैं... इंजीनियरिंग और जीव विज्ञान के बीच इस तरह की टक्कर हुई है।मुझे लगता है कि इससे जो कुछ भी निकलता है उसे सिंथेटिक जीव विज्ञान का नाम दिया जाने लगा है।''टॉम नाइट ने कहा।
समय के पैमाने का विस्तार करते हुए, कृषि समाज की शुरुआत के बाद से, मनुष्यों ने लंबे समय तक क्रॉस-ब्रीडिंग और चयन के माध्यम से उन जानवरों और पौधों के लक्षणों की जांच की और उन्हें बरकरार रखा है जो वे चाहते हैं।मनुष्य जो लक्षण चाहते हैं उन्हें उत्पन्न करने के लिए सिंथेटिक जीव विज्ञान सीधे आनुवंशिक स्तर से शुरू होता है।अभी, वैज्ञानिकों ने प्रयोगशाला में चावल उगाने के लिए CRISPR तकनीक का उपयोग किया है।
सम्मेलन के आयोजकों में से एक, किजी के संस्थापक लू क्यूई ने शुरुआती वीडियो में कहा कि जैव प्रौद्योगिकी पिछली इंटरनेट तकनीक की तरह ही दुनिया में व्यापक बदलाव ला सकती है।इससे यह पुष्टि होती प्रतीत होती है कि सभी इंटरनेट सीईओ ने इस्तीफा देते समय जीवन विज्ञान में रुचि व्यक्त की थी।
इंटरनेट के दिग्गज सभी ध्यान दे रहे हैं।क्या जीवन विज्ञान का व्यवसायिक रुझान अंततः आ रहा है?
टॉम नाइट (बाएं से पहले) और चार अन्य जिन्कगो बायोवर्क्स संस्थापक |जिन्कगो बायोवर्क्स
दोपहर के भोजन के दौरान, मैंने एक समाचार सुना: यूनिलीवर ने 2 सितंबर को कहा कि वह 2030 तक स्वच्छ उत्पाद कच्चे माल में जीवाश्म ईंधन को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करने के लिए 1 बिलियन यूरो का निवेश करेगा।
10 वर्षों के भीतर, प्रॉक्टर एंड गैंबल द्वारा उत्पादित कपड़े धोने का डिटर्जेंट, वाशिंग पाउडर और साबुन उत्पाद धीरे-धीरे पौधे के कच्चे माल या कार्बन कैप्चर तकनीक को अपनाएंगे।कंपनी ने कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए जैव प्रौद्योगिकी, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य प्रौद्योगिकियों पर अनुसंधान को वित्तपोषित करने के लिए एक कोष स्थापित करने के लिए अतिरिक्त 1 बिलियन यूरो भी निर्धारित किए हैं।
जिन लोगों ने मुझे यह खबर सुनाई, मेरी तरह जिन्होंने यह खबर सुनी, वे 10 साल से कम की समय सीमा पर थोड़ा आश्चर्यचकित हुए: क्या बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास इतनी जल्दी पूरी तरह से साकार हो जाएगा?
लेकिन मुझे उम्मीद है कि यह सच होगा.