DIYBio(生物DIY,即自己動手的生物學)革命已經(jīng)來臨,。創(chuàng)客運動的興起打破技術(shù)被少數(shù)專業(yè)人士掌握所造成的壟斷,,也為創(chuàng)新發(fā)展生物技術(shù)提供了條件,而且這一次,,還意味著商業(yè)上的機遇,。
郊區(qū)車庫變身為業(yè)余生物學家實驗室,這曾經(jīng)是科幻小說里面的橋段,,然而這個時刻已經(jīng)來臨,,或者說在某種程度上已經(jīng)過去,。我們見證了BioCurious和Genspace這樣的社區(qū)實驗場所,,也擁有了低成本工具。而且今年開始,,iGEM (國際基因工程機器) 大會開始允許生物黑客進入,。你如果留意就會發(fā)現(xiàn)生物黑客革命的跡象隨處可見。
出于一些原因,,即使科技界的大咖(比爾·蓋茨,,斯圖爾特·布蘭德,克里斯·安德森等等)也承認下一輪的主要創(chuàng)新會來自這個方向,。關(guān)于為什么這個趨勢一直被低估,,可能有三個原因:
“轉(zhuǎn)基因生物很危險”
“哇哦!生物黑客酷斃了,!奇點臨近”
“生物黑客來自于邊緣科技——這不關(guān)我事“
在這種情況下,,生物黑客工具非常小眾,可能只有買不起更昂貴設備的研究生在用。根據(jù)eBay上的信息,,專業(yè)生物設備幾乎沒有了生存空間,,市場小利潤低。如果不是因為愛好的熱情,,這樣的努力早已不復存在了,。但是現(xiàn)在生物黑客有了新形式,新一代機器來了,,而且性能已升級,。
Josh Perfetto的發(fā)明是一個很好的例子。他和Tito Jankowski在2011年因為成功發(fā)明聚合酶鏈反應(PCR)設備OpenPCR上了頭條新聞,。PCR機,,或稱熱循環(huán)儀,通過提高和降低溫度放大DNA片段,。它可能不是生物實驗室的唯一工具,,但是很重要的一個。
當時,,PCR機在科學界以外鮮為人知,,但是現(xiàn)在這個項目得到了應有的關(guān)注,因為它是由Kickstarter上第一批開源硬件項目,。它成為了后來者做了榜樣:DIY科學工具比商業(yè)化工具便宜的多,。開源硬件和軟件,以及開發(fā)者協(xié)作社區(qū)讓一切變得有可能,。
然而,,故事并沒有就此止步。一旦成本降低,,你肯定希望這件工具再變得優(yōu)秀,。性能上的升級是必然的,這就是Perfetto對他的Open qPCR機做的,。他對升級做出的解釋如下:
3年前的機器是端點PCR熱循環(huán)儀,,它輸入DNA,輸出 (可能更多) DNA,。舉個例子,,如果你想知道絞碎的牛肉是否被大腸桿菌污染了,你把牛肉樣品放進PCR機,,目標檢查是大腸桿菌基因,,如果基因存在,你會得到大量的大腸桿菌DNA,。然而因為得到的仍是DNA,,你需要使用其他實驗,,檢測得到的DNA并將其轉(zhuǎn)化為可以識別的信息,才能判斷牛肉是否是受過污染的,。這增加了成本,,造成可靠性問題,而且這需要更多專業(yè)的技術(shù)人才,。
相反,,Open qPCR是實時聚合酶鏈反應熱循環(huán)儀器。同樣是輸入DNA,,進行選擇性DNA擴增程序,,但使用一個光學檢測系統(tǒng),直接檢測目標DNA是否存在,,并在web界面或通過API輸出數(shù)據(jù),,讓結(jié)果一目了然。
當然,,兩者之間的另一個主要區(qū)別是,,OpenPCR機要自己動手,而Open qPCR是現(xiàn)成的機器,。這意味著像一個生物學家樣得到想要的答案,,而不是成為一個要焊接機器的業(yè)余愛好者。
從某種程度上,,生物黑客已經(jīng)到達了一個新階段,。比如最近埃博拉病毒的爆發(fā),很多人都想做些什么,,但有趣的是,,他們在器械選擇上,不會找傳統(tǒng)廠商,,而是找Open qPCR,。它沒有高價機器的所有功能,但性價比高,,能適應所需的工作情況,。
換句話說,,這些機器能真正應用到現(xiàn)實世界中,,產(chǎn)生商業(yè)上的價值,這是生物黑客革命的下一階段,。隨著人們了解的增加,,這些技術(shù)可能會出現(xiàn)全新的使用方式,它不會用來解決特定問題,,但可以為更多的問題提供解決思路,。
現(xiàn)在的問題只是:誰想用它們,,又想做什么?
郊區(qū)車庫變身為業(yè)余生物學家實驗室,這曾經(jīng)是科幻小說里面的橋段,,然而這個時刻已經(jīng)來臨,,或者說在某種程度上已經(jīng)過去,。我們見證了BioCurious和Genspace這樣的社區(qū)實驗場所,,也擁有了低成本工具。而且今年開始,,iGEM (國際基因工程機器) 大會開始允許生物黑客進入,。你如果留意就會發(fā)現(xiàn)生物黑客革命的跡象隨處可見。
出于一些原因,,即使科技界的大咖(比爾·蓋茨,,斯圖爾特·布蘭德,克里斯·安德森等等)也承認下一輪的主要創(chuàng)新會來自這個方向,。關(guān)于為什么這個趨勢一直被低估,,可能有三個原因:
“轉(zhuǎn)基因生物很危險”
“哇哦!生物黑客酷斃了,!奇點臨近”
“生物黑客來自于邊緣科技——這不關(guān)我事“
在這種情況下,,生物黑客工具非常小眾,可能只有買不起更昂貴設備的研究生在用。根據(jù)eBay上的信息,,專業(yè)生物設備幾乎沒有了生存空間,,市場小利潤低。如果不是因為愛好的熱情,,這樣的努力早已不復存在了,。但是現(xiàn)在生物黑客有了新形式,新一代機器來了,,而且性能已升級,。
Josh Perfetto的發(fā)明是一個很好的例子。他和Tito Jankowski在2011年因為成功發(fā)明聚合酶鏈反應(PCR)設備OpenPCR上了頭條新聞,。PCR機,,或稱熱循環(huán)儀,通過提高和降低溫度放大DNA片段,。它可能不是生物實驗室的唯一工具,,但是很重要的一個。
當時,,PCR機在科學界以外鮮為人知,,但是現(xiàn)在這個項目得到了應有的關(guān)注,因為它是由Kickstarter上第一批開源硬件項目,。它成為了后來者做了榜樣:DIY科學工具比商業(yè)化工具便宜的多,。開源硬件和軟件,以及開發(fā)者協(xié)作社區(qū)讓一切變得有可能,。
然而,,故事并沒有就此止步。一旦成本降低,,你肯定希望這件工具再變得優(yōu)秀,。性能上的升級是必然的,這就是Perfetto對他的Open qPCR機做的,。他對升級做出的解釋如下:
3年前的機器是端點PCR熱循環(huán)儀,,它輸入DNA,輸出 (可能更多) DNA,。舉個例子,,如果你想知道絞碎的牛肉是否被大腸桿菌污染了,你把牛肉樣品放進PCR機,,目標檢查是大腸桿菌基因,,如果基因存在,你會得到大量的大腸桿菌DNA,。然而因為得到的仍是DNA,,你需要使用其他實驗,,檢測得到的DNA并將其轉(zhuǎn)化為可以識別的信息,才能判斷牛肉是否是受過污染的,。這增加了成本,,造成可靠性問題,而且這需要更多專業(yè)的技術(shù)人才,。
相反,,Open qPCR是實時聚合酶鏈反應熱循環(huán)儀器。同樣是輸入DNA,,進行選擇性DNA擴增程序,,但使用一個光學檢測系統(tǒng),直接檢測目標DNA是否存在,,并在web界面或通過API輸出數(shù)據(jù),,讓結(jié)果一目了然。
當然,,兩者之間的另一個主要區(qū)別是,,OpenPCR機要自己動手,而Open qPCR是現(xiàn)成的機器,。這意味著像一個生物學家樣得到想要的答案,,而不是成為一個要焊接機器的業(yè)余愛好者。
從某種程度上,,生物黑客已經(jīng)到達了一個新階段,。比如最近埃博拉病毒的爆發(fā),很多人都想做些什么,,但有趣的是,,他們在器械選擇上,不會找傳統(tǒng)廠商,,而是找Open qPCR,。它沒有高價機器的所有功能,但性價比高,,能適應所需的工作情況,。
換句話說,,這些機器能真正應用到現(xiàn)實世界中,,產(chǎn)生商業(yè)上的價值,這是生物黑客革命的下一階段,。隨著人們了解的增加,,這些技術(shù)可能會出現(xiàn)全新的使用方式,它不會用來解決特定問題,,但可以為更多的問題提供解決思路,。
現(xiàn)在的問題只是:誰想用它們,,又想做什么?