Suche
Mein Konto
Vědci dělají revoluci v biotechnologii: v centru pozornosti jsou umělé buňky!
Mnichovská univerzita zkoumá BioSysteM: Inovativní přístupy k navrhování biologických systémů a udržitelných technologií.
Vědci dělají revoluci v biotechnologii: v centru pozornosti jsou umělé buňky!
Cluster of Excellence BioSysteM si dal za cíl výzkum cíleného návrhu a řízení biologických systémů. Tento inovativní přístup, shrnutý pod pojmem „inženýrská biologie“, vyčnívá z tradiční syntetické biologie. Zatímco posledně jmenovaný se často zaměřuje na vytváření nových biologických organismů, BioSysteM se zaměřuje na návrh molekulárních stavebních bloků, jako jsou proteiny a DNA, aby plnily specifické úkoly. To otevírá nové perspektivy pro vývoj složitých biologických systémů, včetně umělých buněk a molekulárních strojů, které se mohou transformovat v různých aplikačních oblastech.
Ústředním aspektem výzkumu klastru je role umělé inteligence (AI). AI pomáhá vědcům rozpoznat komplikované vzorce a navrhnout optimální návrhy pro nové proteiny. To je zvláště významné, protože konstrukce nových systémů na molekulární úrovni vyžaduje hluboké porozumění biologickým i inženýrským principům. Za zásadní je považována mezioborová spolupráce mezi biofyzikou, biochemií, molekulární biologií, bioinženýrstvím, informatikou a medicínou.
Interdisciplinarita ve výcviku a výzkumu
V rámci školení je pozoruhodný kurz „Syntetická biologie“ na Technické univerzitě v Darmstadtu. Tento anglicky vyučovaný studijní program kombinuje inženýrské vědy s molekulární biologií a umožňuje studentům vybavit biologické buňky novými molekulárními funkcemi. Důraz je kladen na praktickou laboratorní práci i na pochopení matematického modelování biologických systémů. To podporuje kreativní a inovativní myšlení, které je nezbytné pro řešení biologických problémů.
Kurikulum také nabízí možnost přenést naučené znalosti do vlastních výzkumných projektů. Studenti získají komplexní podporu prostřednictvím školení v mezikulturní a vědecké komunikaci, která je optimálně připraví na budoucí výzvy v této interdisciplinární oblasti.
Biointeligence jako nové paradigma
Souběžně s vývojem v syntetické biologii nabývá na významu pojem biointeligence. Tato myšlenka je založena na konvergenci věd o živé přírodě, inženýrství a informatiky. Systematicky vyvíjené biointeligentní systémy, které zahrnují technické a biologické komponenty i zpětnovazební smyčky, mohou mít vlastnosti, které lze označit za inteligentní. Cílem těchto systémů je udržitelný design jak produktů, tak výrobních procesů v životně důležitých oblastech, jako je zdraví, výživa, energie a bydlení.
Biointeligentní systém je uznáván jako takový, pokud využívá biologické zdroje proaktivně a pracuje v souladu s přírodním prostředím. Tyto principy jsou v souladu s cíli BioSysteM, které zahrnují také udržitelnou bioprodukci a materiálové vědy. Projekty jako vývoj bioinspirovaných senzorů demonstrují potenciál této výzkumné oblasti.
A konečně, nezbytnou součástí těchto snah jsou vztahy s veřejností. Prostřednictvím „Biomolecular Design Studios“ ve spolupráci s Německým muzeem se veřejnost zapojuje do otevřených diskusí o rizicích a příležitostech výzkumu. Podporu v těchto úvahách poskytují sociologové vědy a techniky jako Ruth Müller, kteří osvětlují sociální kontexty výzkumu.
Celkově to ukazuje, že spojení evolučních principů s AI a racionálním designem vytváří nové výzkumné paradigma, které by mohlo být klíčové pro budoucí rozvoj biologie a jejích aplikací. Vzhledem k tomu, že se vědecky podložená perspektiva vyvíjí, zůstává závazek k sociální odpovědnosti a udržitelným inovacím v popředí.
Informuje o tom portál tum.de …