ชีววิทยาเชิงสังเคราะห์คืออะไร? มันจะนำมาซึ่งอะไรได้บ้าง?

ฮีม ซึ่งสกัดจากพืช ถูกนำมาใช้ในเบอร์เกอร์ "เนื้อเทียม"

เทคโนโลยีใหม่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพร้อมทั้งลดการใช้ทรัพยากรธรรมชาติในการเพาะปลูก เนื่องจากวัตถุดิบหลักคือยีสต์ น้ำตาล และแร่ธาตุ จึงมีของเสียทางเคมีน้อยมาก เมื่อคิดดูแล้ว นี่จึงเป็นเทคโนโลยีที่ "ทำให้อนาคตดีขึ้น" อย่างแท้จริง

เมื่อผู้คนพูดถึงเทคโนโลยีนี้ ผมรู้สึกว่ามันเป็นเพียงเทคโนโลยีที่เรียบง่าย ในสายตาของพวกเขา มีวัสดุมากมายที่สามารถออกแบบได้ตั้งแต่ระดับพันธุกรรมด้วยวิธีนี้ พลาสติกที่ย่อยสลายได้ เครื่องเทศ ยาและวัคซีนใหม่ ยาฆ่าแมลงสำหรับโรคเฉพาะ และแม้กระทั่งการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในการสังเคราะห์แป้ง… ผมเริ่มมีจินตนาการที่เป็นรูปธรรมเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่เทคโนโลยีชีวภาพจะนำมาซึ่งประโยชน์

อ่าน เขียน และแก้ไขยีน
ดีเอ็นเอเป็นตัวนำข้อมูลทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตจากแหล่งกำเนิด และยังเป็นแหล่งกำเนิดของลักษณะทางพันธุกรรมนับพันประการของสิ่งมีชีวิตอีกด้วย

ปัจจุบันมนุษย์สามารถอ่านลำดับดีเอ็นเอและสังเคราะห์ลำดับดีเอ็นเอได้ตามต้องการแล้ว ในการประชุมนั้น ฉันได้ยินคนพูดถึงเทคโนโลยี CRISPR ที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2020 หลายครั้ง เทคโนโลยีนี้เรียกว่า "กรรไกรวิเศษทางพันธุกรรม" สามารถระบุตำแหน่งและตัดดีเอ็นเอได้อย่างแม่นยำ จึงทำให้สามารถแก้ไขยีนได้

เทคโนโลยีการแก้ไขยีนนี้ได้ก่อให้เกิดบริษัทสตาร์ทอัพมากมาย บางบริษัทนำไปใช้แก้ปัญหาการรักษาโรคที่รักษาได้ยาก เช่น มะเร็งและโรคทางพันธุกรรมด้วยยีนบำบัด และบางบริษัทนำไปใช้ในการเพาะเลี้ยงอวัยวะเพื่อการปลูกถ่ายในมนุษย์และการตรวจหาโรค

เทคโนโลยีการแก้ไขยีนได้เข้าสู่การประยุกต์ใช้เชิงพาณิชย์อย่างรวดเร็ว ทำให้ผู้คนมองเห็นอนาคตที่สดใสของเทคโนโลยีชีวภาพ จากมุมมองของตรรกะการพัฒนาของเทคโนโลยีชีวภาพเอง หลังจากที่การอ่าน การสังเคราะห์ และการแก้ไขลำดับทางพันธุกรรมได้พัฒนาจนถึงขั้นสมบูรณ์แล้ว ขั้นต่อไปก็คือการออกแบบจากระดับพันธุกรรมเพื่อผลิตวัสดุที่ตอบสนองความต้องการของมนุษย์ เทคโนโลยีชีววิทยาสังเคราะห์จึงสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาเทคโนโลยีทางพันธุกรรมเช่นกัน
นักวิทยาศาสตร์สองคนคือ เอ็มมานูเอล ชาร์ปองติเยร์ และ เจนนิเฟอร์ เอ. ดูดนา ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2020 จากเทคโนโลยี CRISPR

ทอม ไนท์ กล่าวว่า "หลายคนหมกมุ่นอยู่กับนิยามของชีววิทยาเชิงสังเคราะห์... เกิดการปะทะกันระหว่างวิศวกรรมและชีววิทยา ผมคิดว่าสิ่งใดก็ตามที่เกิดขึ้นจากสิ่งนี้เริ่มถูกเรียกว่าชีววิทยาเชิงสังเคราะห์"
หากมองย้อนกลับไปในช่วงเวลาที่ยาวนาน นับตั้งแต่เริ่มต้นสังคมเกษตรกรรม มนุษย์ได้คัดเลือกและรักษาลักษณะเด่นของสัตว์และพืชที่ต้องการผ่านการผสมข้ามพันธุ์และการคัดเลือกอย่างยาวนาน ชีววิทยาสังเคราะห์เริ่มต้นโดยตรงจากระดับพันธุกรรมเพื่อสร้างลักษณะที่มนุษย์ต้องการ ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เทคโนโลยี CRISPR ในการปลูกข้าวในห้องปฏิบัติการแล้ว

หนึ่งในผู้จัดงานประชุม คุณลู่ ฉี ผู้ก่อตั้งบริษัท Qiji กล่าวในวิดีโอเปิดงานว่า เทคโนโลยีชีวภาพอาจนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ต่อโลกเช่นเดียวกับเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตในอดีต ซึ่งดูเหมือนจะยืนยันว่าซีอีโอของบริษัทอินเทอร์เน็ตต่างแสดงความสนใจในวิทยาศาสตร์ชีวภาพเมื่อพวกเขาลาออกจากตำแหน่ง

บรรดาผู้ทรงอิทธิพลในโลกอินเทอร์เน็ตต่างจับตามองอยู่ กระแสธุรกิจด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพกำลังจะมาถึงแล้วหรือเปล่า?

ทอม ไนท์ (คนแรกจากซ้าย) และผู้ก่อตั้ง Ginkgo Bioworks อีกสี่คน | Ginkgo Bioworks

ระหว่างรับประทานอาหารกลางวัน ผมได้ยินข่าวชิ้นหนึ่ง: ยูนิลีเวอร์ประกาศเมื่อวันที่ 2 กันยายนว่า บริษัทจะลงทุน 1 พันล้านยูโรเพื่อเลิกใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในวัตถุดิบสะอาดสำหรับผลิตภัณฑ์ต่างๆ ภายในปี 2030

ภายใน 10 ปี ผลิตภัณฑ์ผงซักฟอก น้ำยาซักผ้า และสบู่ที่ผลิตโดย Procter & Gamble จะค่อยๆ นำวัตถุดิบจากพืชหรือเทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนมาใช้ นอกจากนี้ บริษัทฯ ยังได้จัดสรรเงินอีก 1 พันล้านยูโรเพื่อจัดตั้งกองทุนสนับสนุนการวิจัยด้านเทคโนโลยีชีวภาพ คาร์บอนไดออกไซด์ และเทคโนโลยีอื่นๆ เพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

คนที่บอกข่าวนี้กับผม รวมถึงตัวผมเองที่ได้ยินข่าว ต่างก็รู้สึกประหลาดใจเล็กน้อยกับกรอบเวลาที่กำหนดไว้ไม่ถึง 10 ปี: การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีไปสู่การผลิตจำนวนมากจะเกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์เร็วขนาดนั้นเลยหรือ?
แต่ฉันหวังว่ามันจะเป็นจริง