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合成生物学看法提出至今已靠近三十年，只管取得了相当大的手艺希望，但纵然是简朴的单细胞生物，其精度、速率和经济性也不足以让细胞工程向民众普及。

领会合成生物学当下所处的位置，并对标我们下一步需要到达的目的是很要害的。

微生物学家、科普作家Andrew Hessel生动的将合成生物学的生长，与盘算机的生长历史举行了类比，并借此回覆：“合成生物学到底走到哪一步了？”的要害问题。

01

今天的合成生物：Cray-1 时代

在 1970 年月中期，Cray-1 超级盘算机代表了盘算能力的*。

这台具有*进规格的突破性机械，能够举行以前不能能的庞大盘算和模拟，然而，高达800万美元的昂贵价钱限制了精英研究机构、政府整体和大公司的接见。

最终，该超级盘算机仅售出约100个。

今天的合成生物学正处于类似的阶段，我们已经开发了壮大的工具和手艺，可以以特殊的方式操作生物系统。

但它们成本高昂，而且不容易被更普遍的科学界或民众所接受，可以完成的项目仅限于少数*商业潜力的项目。

02

合成生物需要 “PC 革命”

正如1980年月的小我私人电脑（PC）革命使盘算手艺向民众开放，并使编程变得有趣和普及一样，合成生物学也需要自己的PC 时刻。

从 Cray-1 到 PC 的过渡涉及几个要害转变：

降低成本：随着微处置器的生长，硬件成本直线下降，使小我私人和小型企业都能肩负得起盘算机。

用户友好的界面：BASIC编程语言简朴易学，功效壮大，图形用户界面 （GUI） 取代了庞大的下令行输入，使盘算机更易于使用。

尺度化：尺度的硬件和软件组件可实现互操作性和快速创新。

突破了这些难点，随着成本的下降和可用性的提高，越来越多的人最先使用盘算机，应用程序获得了爆炸式增进。

为了让合成生物学到达这种普及水平，我们需要追随盘算手艺生长的脚步。

降低成本

DNA合成和测序的提高已经降低了成本，但还需要更低。

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新手艺（如下图的“生物芯片”）会使生物合成变得更廉价、更高效，其他可以缩小实验室规模的“芯片实验室”系统也是云云。

简化接口

对单元举行编程，现在仍具有较高的专业知识和手艺壁垒。

为了让合成生物学更普及，我们需要能让孩子们都能玩开心的工具。

我们的目的是只需要拖放DNA代码编辑器，或者行使类似GenAI那样人工智能驱动的工具，例如输入“设计一个可以发生高浓度化合物X的细胞”，就能从高级指令中编写DNA代码。

包罗未来连系VR等陶醉式手艺，合成生物学系统可以变得加倍直观，而且通过确保模拟尽可能准确而有用。

尺度化组件

合成生物学也需要尺度化。

在盘算中，USB 端口和操作系统等尺度组件使种种装备和应用程序能够无缝地协同事情。

生物学自己是高度尺度化的，由于险些所有的生物体都被简化为用尺度遗传语言编写的指令，但生物工程的历程和协议庞大多样，而且通常是定制的。

这些流程的尺度化、自动化和小型化才气真正将生命科学转变为生命工程。

促进普遍接纳

最后，我们需要让编程单元变得具有吸引力，促举行业交流。

这意味着不仅要使工具价钱合理，而且还要培育一个可以共享知识和配合创新的用户和开发职员社区。

教育设计、开源平台以及协作或竞争项目都可以在确立这个社区中施展作用。

03

写在最后

无论是缔造可连续的能源、质料照样开发新药和疗法，合成生物学无疑具有改变天下的伟大潜力。

然而，为了释放这种潜力，我们必须让更普遍的群体能够接触并使用这项手艺。

通过降低成本、简化接口、尺度化组件，我们可以从合成生物学的Cray-1 时代进入生物制造的未来。

在这个时代，对活细胞举行编程就像使用小我私人盘算机一样司空见惯和简朴。

这种转变不仅会加速科学发现，还会实现我们理想中的*目的 ——去设计生命自己。