Suche
Mein Konto
Teadlased teevad biotehnoloogias revolutsiooni: fookuses on kunstrakud!
Müncheni Ülikool uurib BioSysteM: Uuenduslikud lähenemisviisid bioloogiliste süsteemide ja säästvate tehnoloogiate kujundamiseks.
Teadlased teevad biotehnoloogias revolutsiooni: fookuses on kunstrakud!
Cluster of Excellence BioSysteM on seadnud endale eesmärgiks uurida bioloogiliste süsteemide sihipärast disaini ja juhtimist. See uuenduslik lähenemine, mis on kokku võetud termini "tehniline bioloogia" all, eristub traditsioonilisest sünteetilisest bioloogiast. Kui viimase eesmärk on sageli luua uusi bioloogilisi organisme, keskendub BioSysteM konkreetsete ülesannete täitmiseks molekulaarsete ehitusplokkide, nagu valgud ja DNA, kujundamisele. See avab uued perspektiivid keerukate bioloogiliste süsteemide, sealhulgas tehisrakkude ja molekulaarmasinate arendamiseks, mis võivad muutuda erinevates rakendusvaldkondades.
Klastri uurimistöö keskne aspekt on tehisintellekti (AI) roll. AI aitab teadlastel ära tunda keerulisi mustreid ja soovitada uute valkude jaoks optimaalseid kujundusi. See on eriti oluline, kuna uute süsteemide loomine molekulaarsel tasandil nõuab sügavat arusaamist nii bioloogilistest kui ka tehnilistest põhimõtetest. Oluliseks peetakse interdistsiplinaarset koostööd biofüüsika, biokeemia, molekulaarbioloogia, biotehnoloogia, arvutiteaduse ja meditsiini vahel.
Interdistsiplinaarsus koolituses ja teadustöös
Koolituse kontekstis väärib tähelepanu Darmstadti Tehnikaülikooli kursus “Sünteetiline bioloogia”. See inglise keeles õpetatav kraadiõppeprogramm ühendab inseneriteadused molekulaarbioloogiaga ja võimaldab õpilastel varustada bioloogilisi rakke uute molekulaarsete funktsioonidega. Fookuses on nii praktiline laboritöö kui ka arusaam bioloogiliste süsteemide matemaatilisest modelleerimisest. See soodustab loovat ja uuenduslikku mõtlemist, mis on bioloogiliste probleemide lahendamiseks hädavajalik.
Õppekava pakub ka võimalust kanda õpitud teadmisi oma uurimisprojektidesse. Õpilased saavad igakülgset tuge kultuuridevahelise ja teadusliku kommunikatsiooni koolituse kaudu, mis valmistab nad optimaalselt ette tulevasteks väljakutseteks selles interdistsiplinaarses valdkonnas.
Biointellekt kui uus paradigma
Paralleelselt sünteetilise bioloogia arenguga muutub biointellekti mõiste üha olulisemaks. See idee põhineb bioteaduste, inseneriteaduste ja arvutiteaduse lähenemisel. Süstemaatiliselt välja töötatud biointelligentsetel süsteemidel, mis sisaldavad nii tehnilisi ja bioloogilisi komponente kui ka tagasisideahelaid, võib olla omadusi, mida võib kirjeldada kui intelligentseid. Selliste süsteemide eesmärk on nii toodete kui ka tootmisprotsesside jätkusuutlik disain sellistes elutähtsates valdkondades nagu tervishoid, toitumine, energeetika ja eluase.
Biointelligentset süsteemi tunnustatakse sellisena, kui see kasutab bioloogilisi ressursse ennetavalt ja töötab kooskõlas looduskeskkonnaga. Need põhimõtted on kooskõlas BioSysteMi eesmärkidega, mis hõlmavad ka säästvat biotootmist ja materjaliteadust. Sellised projektid nagu bioinspireeritud andurite väljatöötamine näitavad selle uurimisvaldkonna potentsiaali.
Lõpuks on suhtekorraldus nende jõupingutuste oluline osa. “Biomolekulaarse disainistuudio” kaudu kaasatakse koostöös Saksa muuseumiga avalikkus avatud aruteludesse teadusuuringute riskide ja võimaluste üle. Nendes mõtisklustes pakuvad tuge teaduse ja tehnoloogia sotsioloogid, nagu Ruth Müller, kes valgustavad uurimistöö sotsiaalset konteksti.
Üldiselt näitab see, et evolutsioonipõhimõtete kombineerimine tehisintellekti ja ratsionaalse disainiga loob uue uurimisparadigma, mis võib olla bioloogia ja selle rakenduste edasise arengu jaoks ülioluline. Teaduspõhise perspektiivi arenedes jääb esirinnas pühendumine sotsiaalsele vastutusele ja jätkusuutlikule innovatsioonile.