Suche
Mein Konto
Naukowcy rewolucjonizują biotechnologię: w centrum uwagi sztuczne komórki!
Uniwersytet w Monachium prowadzi badania nad BioSysteM: innowacyjne podejścia do projektowania systemów biologicznych i zrównoważonych technologii.
Naukowcy rewolucjonizują biotechnologię: w centrum uwagi sztuczne komórki!
Klaster Doskonałości BioSysteM postawił sobie za cel badania nad ukierunkowanym projektowaniem i kontrolą systemów biologicznych. To innowacyjne podejście, podsumowane terminem „biologia inżynierska”, różni się od tradycyjnej biologii syntetycznej. Podczas gdy to drugie często ma na celu tworzenie nowych organizmów biologicznych, BioSysteM koncentruje się na projektowaniu molekularnych elementów składowych, takich jak białka i DNA, w celu spełnienia określonych zadań. Otwiera to nowe perspektywy rozwoju złożonych systemów biologicznych, w tym sztucznych komórek i maszyn molekularnych, które mogą ulegać transformacji w różnych obszarach zastosowań.
Centralnym aspektem badań klastra jest rola sztucznej inteligencji (AI). Sztuczna inteligencja pomaga naukowcom rozpoznawać skomplikowane wzorce i sugerować optymalne projekty nowych białek. Jest to szczególnie istotne, ponieważ konstruowanie nowych systemów na poziomie molekularnym wymaga głębokiego zrozumienia zasad biologicznych i inżynieryjnych. Za niezbędną uważa się interdyscyplinarną współpracę biofizyki, biochemii, biologii molekularnej, bioinżynierii, informatyki i medycyny.
Interdyscyplinarność w szkoleniu i badaniach
W kontekście szkoleniowym na uwagę zasługuje kurs „Biologia syntetyczna” na Politechnice w Darmstadt. Ten prowadzony w języku angielskim program studiów łączy nauki inżynieryjne z biologią molekularną i umożliwia studentom wyposażenie komórek biologicznych w nowe funkcje molekularne. Nacisk położony jest na praktyczną pracę laboratoryjną, a także zrozumienie modelowania matematycznego układów biologicznych. Sprzyja to kreatywnemu i innowacyjnemu myśleniu, niezbędnemu do rozwiązywania problemów biologicznych.
Program studiów daje także możliwość przeniesienia zdobytej wiedzy do własnych projektów badawczych. Studenci otrzymują kompleksowe wsparcie poprzez szkolenia z komunikacji międzykulturowej i naukowej, co optymalnie przygotowuje ich do przyszłych wyzwań w tej interdyscyplinarnej dziedzinie.
Biointeligencja jako nowy paradygmat
Równolegle z rozwojem biologii syntetycznej coraz większego znaczenia nabiera koncepcja biointeligencji. Idea ta opiera się na konwergencji nauk przyrodniczych, inżynierii i informatyki. Systematycznie rozwijane systemy biointeligentne, na które składają się komponenty techniczne, biologiczne i pętle sprzężenia zwrotnego, mogą posiadać cechy, które można określić jako inteligentne. Celem takich systemów jest zrównoważone projektowanie zarówno produktów, jak i procesów produkcyjnych w kluczowych obszarach, takich jak zdrowie, odżywianie, energia i mieszkalnictwo.
System biointeligentny uznaje się za taki, jeśli aktywnie wykorzystuje zasoby biologiczne i działa w harmonii ze środowiskiem naturalnym. Zasady te są zgodne z celami BioSysteM, które obejmują również zrównoważoną bioprodukcję i naukę o materiałach. Projekty takie jak rozwój czujników inspirowanych biologią pokazują potencjał tego obszaru badawczego.
Wreszcie, public relations jest istotną częścią tych wysiłków. Poprzez „Biomolecular Design Studios” we współpracy z Muzeum Niemieckim społeczeństwo włącza się w otwarte dyskusje na temat zagrożeń i możliwości badań. Wsparcie w tych refleksjach zapewniają socjologowie nauki i technologii, tacy jak Ruth Müller, którzy rzucają światło na społeczne konteksty badań.
Ogólnie rzecz biorąc, pokazuje, że połączenie zasad ewolucji ze sztuczną inteligencją i racjonalnym projektowaniem tworzy nowy paradygmat badawczy, który może mieć kluczowe znaczenie dla przyszłego rozwoju biologii i jej zastosowań. W miarę ewolucji perspektywy naukowej na pierwszym planie pozostaje zaangażowanie w odpowiedzialność społeczną i zrównoważone innowacje.