Suche
Mein Konto
Zinātnieki veic revolūciju biotehnoloģijā: mākslīgās šūnas fokusā!
Minhenes Universitāte pēta BioSysteM: novatoriskas pieejas bioloģisko sistēmu un ilgtspējīgu tehnoloģiju projektēšanai.
Zinātnieki veic revolūciju biotehnoloģijā: mākslīgās šūnas fokusā!
Izcilības klasteris BioSysteM ir izvirzījis sev mērķi izpētīt bioloģisko sistēmu mērķtiecīgu dizainu un kontroli. Šī novatoriskā pieeja, kas apkopota ar terminu “inženierbioloģija”, izceļas no tradicionālās sintētiskās bioloģijas. Lai gan pēdējā bieži vien ir vērsta uz jaunu bioloģisku organismu radīšanu, BioSysteM koncentrējas uz molekulāro celtniecības bloku, piemēram, proteīnu un DNS, dizainu, lai veiktu konkrētus uzdevumus. Tas paver jaunas perspektīvas sarežģītu bioloģisko sistēmu, tostarp mākslīgo šūnu un molekulāro mašīnu, attīstībai, kas var pārveidoties dažādās pielietojuma jomās.
Klastera izpētes centrālais aspekts ir mākslīgā intelekta (AI) loma. AI palīdz zinātniekiem atpazīt sarežģītus modeļus un ieteikt optimālus jaunu proteīnu dizainus. Tas ir īpaši svarīgi, jo jaunu sistēmu izveidei molekulārā līmenī ir nepieciešama dziļa izpratne gan par bioloģiskajiem, gan inženiertehniskajiem principiem. Starpdisciplināra sadarbība starp biofiziku, bioķīmiju, molekulāro bioloģiju, bioinženieru, datorzinātnēm un medicīnu tiek uzskatīta par būtisku.
Starpdisciplinaritāte apmācībā un pētniecībā
Apmācību kontekstā ievērības cienīgs ir Darmštates Tehniskās universitātes kurss “Sintētiskā bioloģija”. Šī angļu valodā mācītā grāda programma apvieno inženierzinātnes ar molekulāro bioloģiju un ļauj studentiem aprīkot bioloģiskās šūnas ar jaunām molekulārām funkcijām. Uzmanības centrā ir praktiskie laboratorijas darbi, kā arī izpratne par bioloģisko sistēmu matemātisko modelēšanu. Tas veicina radošu un inovatīvu domāšanu, kas ir būtiska bioloģisko problēmu risināšanā.
Mācību programma piedāvā arī iespēju apgūtās zināšanas pārnest savos pētniecības projektos. Studenti saņem visaptverošu atbalstu, apmācot starpkultūru un zinātnisko komunikāciju, kas viņus optimāli sagatavo nākotnes izaicinājumiem šajā starpdisciplinārajā jomā.
Biointeliģence kā jauna paradigma
Paralēli sintētiskās bioloģijas attīstībai biointeliģences jēdziens kļūst arvien svarīgāks. Šīs idejas pamatā ir dzīvības zinātņu, inženierzinātņu un datorzinātņu konverģence. Sistemātiski izstrādātām biointeliģentām sistēmām, kas ietver tehniskos un bioloģiskos komponentus, kā arī atgriezeniskās saites cilpas, var būt īpašības, kuras var raksturot kā viedas. Šādu sistēmu mērķis ir ilgtspējīgs gan produktu, gan ražošanas procesu dizains tādās svarīgās jomās kā veselība, uzturs, enerģija un mājoklis.
Biointeliģentā sistēma tiek atzīta par tādu, ja tā aktīvi izmanto bioloģiskos resursus un darbojas saskaņā ar dabisko vidi. Šie principi saskan ar BioSysteM mērķiem, kas ietver arī ilgtspējīgu bioražošanu un materiālu zinātni. Tādi projekti kā bioiedvesmotu sensoru izstrāde parāda šīs pētniecības jomas potenciālu.
Visbeidzot, sabiedriskās attiecības ir būtiska šo centienu sastāvdaļa. Ar “Biomolekulārā dizaina studiju” starpniecību sadarbībā ar Vācijas muzeju sabiedrība tiek iesaistīta atklātās diskusijās par pētniecības riskiem un iespējām. Atbalstu šajās pārdomās sniedz zinātnes un tehnoloģiju sociologi, piemēram, Ruth Müller, kas izgaismo pētījuma sociālo kontekstu.
Kopumā tas parāda, ka evolūcijas principu apvienošana ar AI un racionālu dizainu rada jaunu pētniecības paradigmu, kas varētu būt izšķiroša bioloģijas un tās lietojumu turpmākajā attīstībā. Zinātniskajai perspektīvai attīstoties, sociālā atbildība un ilgtspējīgas inovācijas joprojām ir priekšplānā.