我们正处在一场生物革命的风口浪尖上,以生产更可持续、更有益的产品。克劳迪娅·维克斯博士正在帮助我们释放这种潜力。
克劳迪娅·维克斯穿着实验服对着摄像机微笑

见见合成生物学未来科学平台(FSP)主任克劳迪娅·维克斯博士。她热衷于让合成生物学成为我们生活中更大的一部分,以获得更大的利益。

合成生物学是增长最快的地区之一现代科学。

它将工程学和生物学结合起来,在细胞水平上构建系统,以制造更好的产品。这些产品包括工业化学品、食品配料、纺织品、药品和药品。

合成生物学可以改善可持续性等方面,因为产品——例如,一种工业化学品——不必由有害化学品制成。相反,它可以生物降解,产生更少的温室气体排放。

合成生物学的价值可能介于两者之间2-4万亿美元 到2040年直接影响经济。最具潜力的领域包括人类健康、农业、消费品和材料。

这个令人兴奋的新领域是我们在CSIRO正在研究的领域。满足克劳迪娅·维克斯博士 ,我们的合成生物学未来科学平台(FSP) 他热衷于让合成生物学成为我们生活中更大的一部分,以获得更大的利益。

创建基于生物的循环经济

克劳迪娅说,合成生物学研究和新产品的制造可以使澳大利亚通过创造新的、更可持续的产业和创造就业机会来改变其经济。

“在实践层面上,考虑真正可持续的化学品和材料,更快、更合乎道德的医疗方法,以及生物降解的塑料。

克劳迪娅说:“合成生物学是一个重要的新领域,有助于克服我们面临的一系列全球挑战,特别是在农业和卫生领域。”。

然而,这一创新领域并非没有重要的伦理和社会考虑。这就是为什么合成生物学FSP推动了广泛的社会研究项目。在CSIRO,我们提倡负责任的科学,遵守所有政府法规和指导方针,并确保在实施技术时考虑到社会和制度风险,以及利益和价值。

市场上已经有许多使用合成生物学制造的产品

以下是一些例子:

展示合成生物学应用的信息图

自2017年加入我们的组织以来,克劳迪娅一直致力于为CSIRO定位,领导澳大利亚的生物革命。她还致力于支持该国在国际上发挥领导作用。

克劳迪娅说:“我发现激励的是有机会在现实世界中有所作为。”。

“这需要大规模地做一些事情。而我们在合成生物学方面还没有达到我们所需要的程度。”。

“那么,我们如何利用我们的合成生物学解决方案来扩大规模?我们如何解决那些真正重大的问题?哪些可持续发展目标 我们能用合成生物学解决问题吗?”她说。

灵感来自于建筑和修缮

克劳迪娅在哪里找到了她对这个结合科学和工程的特殊领域的热情?

克劳迪娅从小在农场长大,她知道自己有修理和建造东西的本领。

克劳迪娅说:“我一直喜欢用自己的双手制作东西,并看到产品从中诞生。”。

“我父亲是一名电气工程师,所以我小时候经常玩电路和烙铁。高中时,我也在母亲的实验室工作;她是一名分子生物学家。在大学时,我也成为了一名分子生物学家。后来我意识到工程和分子生物学是一个伟大的结合体。

“我们正在构建DNA编码部分的工具箱。DNA实际上是一个非常简单的代码。一旦你知道了代码,你就可以构建很多不同的东西,并针对许多重要问题,”她说。

但是,从DNA水平到制造公斤甚至吨的产品,听起来令人难以承受。幸运的是,其他技术可以提供帮助。

穿着实验室装备的合成生物学团队对着摄像机微笑

克劳迪娅工作中最好的部分是为他人创造有利的环境。她用我自己的双手和头脑所做的酷科学变得越来越少,而更多的是支持其他人。

使用先进技术

合成生物学不仅仅是科学家在实验室里创造新产品。这个领域融合了各种“快速科学”工具,如计算机程序、机器人和人工智能。它们有助于测试设计并建议下一步的设计步骤。

这些不同的工具汇集在一个叫做“生物基金会”的设施中。这是一个先进的生物工程设施,使研究人员和行业用户能够快速设计、制造和测试新的生物技术。

克劳迪娅说:“生物基金会使研究人员能够快速探索广阔的实验空间,寻找更好的解决方案。”。

一个例子是试图让酵母制造一种新的工业化学品的过程,这种化学品通常由不可持续和不可再生的石油化学品制成。改变一个新的过程可能涉及细胞内的几十个代谢步骤,然后还有数百个选项来优化这个过程。

克劳迪娅说:“一个人在实验室里用理性设计测试这些步骤,一次只能看到六种不同的组合。”。

“但是在CSIRO的生物基础 ,我们结合分子生物学、数据科学、机器人学和机器学习来研究10000或100000个组合。因此,我们可以更快地看到最佳选择,”她说。

一旦我们有了最佳的解决方案,可以提供良好的收益率,然后我们就可以将其应用到放大设施中。我们的克莱顿的发酵设施 .

克劳迪娅现在最激动人心的项目是什么?

一个女人穿着实验服看着机器

克劳迪娅将她的时间和精力投入到推动CSIRO领导澳大利亚生物革命上。

克劳迪娅说:“有机会训练真菌产生一种特别强大的植物激素,从而创造出一种控制杂草和拯救作物的产品。”。

她指的是一种叫做strigolactone的激素。它控制植物的分枝,这对植物产量很重要,并有助于与土壤中有益的真菌共生。Stigolactone也会导致一种名为独脚金的讨厌的寄生杂草的种子发芽。

“在撒哈拉以南非洲等营养贫瘠的土壤中,独脚金是一个真正的问题。它可以像吸血鬼植物一样附着在植物根部,吸取营养和水分,从而消灭80%的作物!”克劳迪娅说。

农民可以在种植作物之前使用基于曲格列酮的产品。因此,寄生的独脚金种子会迅速发芽和死亡,让种植的作物存活并生产食物。

还有其他应用,例如提高作物产量和鼓励额外的树木生长。这可以为农业和造林(森林管理)带来好处,甚至可能有助于实现碳储存目标。

合成生物学更广泛的合作议程

对克劳迪娅来说,将技术、研究社区和利益相关者结合在一起至关重要。

她说:“潜力巨大。但我们需要迅速扩大澳大利亚各地的能力和社区,从这一大规模增长的行业中获益。”。

克劳迪娅说,她在合成生物学FSP的工作远不是关于她的科学,而是关于她周围的人。

那么,她工作中最好的部分是什么?

克劳迪娅说:“为他人创造一个有利的环境。我能用自己的双手和头脑做的酷科学越来越少,而更多的是支持他人。”。

她说:“真正令人兴奋的事情是为澳大利亚带来不同,并为所有在他们面前有着惊人的科学和工程职业轨迹的人创造机会。”。

了解更多关于合成生物学FSP的使命 在我们的组织内和整个澳大利亚发展合成生物学的能力,并以道德和社会接受为核心负责任地发展新产业。

1评论

  1. 向维克斯博士致敬。我们100年前的祖先会发现我们的日常技术令人困惑,但我们是一个有技术能力的物种,他们会认识到,我们是在过去成就的基础上建立起来的,这些成就已经导致了我们今天的地位,并且——如果有操作的自由——将继续这样做。是的,我们需要克服挑战,但我们有一个非常棒的平台,可以在这个平台上创建解决方案。悲观主义者可以大喊厄运,直到他们脸色发青,但只有当我们不能抓住像维克斯博士这样的杰出科学家每天都在揭示的机会时,我们才注定要失败。我们无法预测100年后的世界——由科学技术和所有必要的人文学科塑造——会是什么样子,但我们可以相信,它将与今天的世界截然不同,我们会发现它完全令人困惑;引人入胜,也许甚至令人愉快,但几乎可以肯定的是,其中充满了所有人都习以为常的不可理解、基本上看不见的技术。如果不是的话,那我们就大错特错了。

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