Ginkgo Bioworks er bemannet av hackere. Selv om de foretrekker å si at de "designer organismer", har de ansatte bygget et laboratorium eller "støperi" i Boston, der de hacker biologi. De splitter gener, og setter deretter inn blandinger av gener i hetteglass med gjær for raskt å vokse syntetiske organismer som tjener menneskelige behov .
Gingkos kreative direktør, Christina Agapakis, sier at de egentlig handler om å få fart på evolusjonen. "Det er som en rask prototypefabrikk, " sier hun.
Biohackerne jobber med å bygge organismer som fanger opp karbon og andre som dyrker probiotika som hjelper folk til å bekjempe infeksjoner. Selskapet fikk innledende finansiering fra DARPA for å utvikle sistnevnte. Men akkurat nå lager Gingko organismer som avgir spesifikke lukter. Målet er å masseprodusere syntetiske dufter og smaker som kan brukes til alt fra parfyme til kunstig søtningsmiddel. Det er et skritt å potensielt erstatte sjeldne, dyre, saktevoksende eller flyktige organiske forbindelser. Robertet, et fransk duftfirma, ga Gingko i oppdrag å hjelpe til med å syntetisere en duft fra en spesifikk rose, bare dyrket i Tyrkia og Bulgaria, som møysommelig plukkes for hånd.
"Duft har vært ledende fordi duft bruker kjemien til noe som startet som biologisk ekstrakt, " sier hun. "Så vi ser på hvor biologi kan komme tilbake i kjemiteknikk og gjøre den bærekraftig og fornybar."
Jeg snakket nylig med Agapakis om selskapet og dets oppdrag:
Hvordan kom Ginkgo i gang?
Ginkgo ble grunnlagt i 2008 av Tom Knight og fire karer (Reshma Shetty, Jason Kelly, Barry Canton, Austin Ch) som nettopp var ferdige med å få doktorgrader på MIT. Tom hadde en hånd med å utvikle ARPANET, en forløper for Internett, men på slutten av 90-tallet bestemte han seg for at datamaskiner var kjedelige og programmering av biologi var interessant. Han ville se hvor ingeniørfag og biologi kunne krysse hverandre. Det var poenget med Ginkgo. Gründerne ønsker å gjøre biologien enklere å konstruere, og deretter se på hva det betyr for industri og teknologi.
Hvorfor skjer det nå?
Da de startet i 2008, var det omtrent den tiden da kostnadene for DNA-sekvenser virkelig falt raskt, og på grunn av dette begynte folk å sekvensere alt. Kunnskapen om hvordan evolusjonen har løst problemer har raskt utvidet seg, og mennesker har sekvensert alle slags genomer og enzymer. Det har blitt en ressurs eller et bibliotek.
Den andre siden av ting er syntese. Du pleide å finne organismene, og nå kan du syntetisere gener fra databasen. Da jeg var student, kostet det $ 1 per basepar, så et gen kostet en til $ 5000 dollar. Nå er det gått ned til øre per base. Vi har nettopp lagt inn en bestilling på 100 millioner basepar fra Twist [et syntetisk DNA-selskap], som er nok til å skrive gjærgenomet 10 ganger. Det blir mye mer mulig.
Christina Agapakis, kreativ direktør i Ginkgo Bioworks (Foto av Thatcher Cook for PopTech) Hva gjør du akkurat på laboratoriet?
Det er som en rask prototypefabrikk. Vi kan kjøre mange varianter av forskjellige stier og se hva som fungerer i riktig kombinasjon.
Noen ganger starter prosjektene våre med kundene våre. De vil si: "Det er vanskelig for oss å lage denne ingrediensen, " og vi begynner å se etter en organisme som vil produsere noe for dem. Vi tar utgangspunkt i biokjemien. Vi har teknikere som forstår biologien til cellene, og alle metabolitter som er der, så de forstår hvordan prosessene påvirker cellene.
Andre typer prosjekter ser på hva biologi kan gjøre i det kjemiske rommet. [Her er hvor Ginkgo er voksende mikrober for å etterligne lukten av den vanskelig å vokse rosen.] For ingrediensene vi ser på nå, eller blomster eller planter generelt, er det flere klasser av kjemikalier som kan lage forskjellige celler. Det er sagt 1000 til 5000 forskjellige enzymer. Vi vil si, lar oss syntetisere dem og putte dem i gjær og se hva variantene gjør.
Hvorfor bruker du gjær som basismateriale?
Gjær er kjempebra, fordi vi som mennesker er veldig flinke til å gjære gjær. Det er mye teknologi rundt gjærens evne til å lage smaker og lukter på grunn av øl. Det vi gjør er en veldig kul blanding av samtidsvitenskap og tradisjonelle bryggemetoder. Fermenteringssjefen vår eier faktisk et bryggeri - Mystic Brewery i Chelsea [Massachusetts].
Fordelen med støperiet er at det kan automatisere sekvensering. (Ginkgo Bioworks) Hva jobber du med nå?
Det er et kontinuerlig Venn-diagram over hvor biologiens evner ligger, hvor konstruksjonen er gjennomførbar og hvor det er en industri, behov og teknologi. Duft har vært ledende, men vi jobber også med teknologi for karbonfangst. Vi fikk et stipend for avansert forskningsprosjektbyrå-energi (ARPA-E) for å se på karbonfangst og konvertere kortkjedede karbonhydrater til mer komplekse ting. Vi samarbeider også med Ajinomoto, et japansk mat- og kjemikalieselskap, for å se om vi kan finne måter å forbedre avfallsstrømmen på.
Hva skjer etterpå?
Bioworks 2, et utvidet støperi, åpner våren eller forsommeren neste år, og støperiet itererer stadig. Vi tenker alltid på organisme-design og hvordan vi kan drive det mer effektivt. Vi bringer inn nye prosjekter, kunder og markeder, men vi jobber også med teknologi.
Ti år ute ser vi på mikrobiomet, mikrobielle samfunn og hvordan vi kan konstruere mikrober. Jeg gleder meg til en tid hvor vi vet hvordan mikrober fungerer sammen. Vi tenker også på alle de tingene som lukter. En dag ønsker vi å ha noe som heter "de 100 hetteglassene." Det ville være 100 forskjellige lukter som skapes gjennom naturen.
