Suche
Mein Konto
Vedci robia revolúciu v biotechnológii: v centre pozornosti sú umelé bunky!
Univerzita v Mníchove skúma BioSysteM: Inovatívne prístupy k navrhovaniu biologických systémov a udržateľných technológií.
Vedci robia revolúciu v biotechnológii: v centre pozornosti sú umelé bunky!
Cluster of Excellence BioSysteM si dal za cieľ výskum cieleného dizajnu a kontroly biologických systémov. Tento inovatívny prístup, zhrnutý pod pojmom „inžinierska biológia“, vyčnieva z tradičnej syntetickej biológie. Zatiaľ čo ten druhý sa často zameriava na vytváranie nových biologických organizmov, BioSysteM sa zameriava na návrh molekulárnych stavebných blokov, ako sú proteíny a DNA, aby plnili špecifické úlohy. To otvára nové perspektívy pre vývoj komplexných biologických systémov, vrátane umelých buniek a molekulárnych strojov, ktoré sa môžu transformovať v rôznych oblastiach použitia.
Ústredným aspektom výskumu klastra je úloha umelej inteligencie (AI). AI pomáha vedcom rozpoznať komplikované vzorce a navrhnúť optimálne návrhy pre nové proteíny. To je obzvlášť dôležité, pretože konštrukcia nových systémov na molekulárnej úrovni si vyžaduje hlboké pochopenie biologických aj inžinierskych princípov. Za zásadnú sa považuje interdisciplinárna spolupráca medzi biofyzikou, biochémiou, molekulárnou biológiou, bioinžinierstvom, počítačovou vedou a medicínou.
Interdisciplinarita vo vzdelávaní a výskume
V rámci vzdelávania je pozoruhodný kurz „Syntetická biológia“ na Technickej univerzite v Darmstadte. Tento anglický študijný program spája inžinierske vedy s molekulárnou biológiou a umožňuje študentom vybaviť biologické bunky novými molekulárnymi funkciami. Dôraz je kladený na praktickú laboratórnu prácu, ako aj na pochopenie matematického modelovania biologických systémov. To podporuje kreatívne a inovatívne myslenie, ktoré je nevyhnutné pre riešenie biologických problémov.
Učebné osnovy tiež ponúkajú možnosť preniesť naučené poznatky do vlastných výskumných projektov. Študenti dostávajú komplexnú podporu prostredníctvom školenia v interkultúrnej a vedeckej komunikácii, ktorá ich optimálne pripraví na budúce výzvy v tejto interdisciplinárnej oblasti.
Biointeligencia ako nová paradigma
Súbežne s vývojom v syntetickej biológii sa pojem biointeligencia stáva čoraz dôležitejším. Táto myšlienka je založená na konvergencii biologických vied, inžinierstva a informatiky. Systematicky vyvinuté biointeligentné systémy, ktoré zahŕňajú technické a biologické komponenty, ako aj spätné väzby, môžu mať vlastnosti, ktoré možno označiť za inteligentné. Cieľom takýchto systémov je trvalo udržateľný dizajn produktov a výrobných procesov v životne dôležitých oblastiach, akými sú zdravie, výživa, energetika a bývanie.
Biointeligentný systém sa uznáva ako taký, ak proaktívne využíva biologické zdroje a pracuje v súlade s prírodným prostredím. Tieto princípy sú v súlade s cieľmi BioSysteM, medzi ktoré patrí aj udržateľná bioprodukcia a materiálová veda. Projekty ako vývoj bioinšpirovaných senzorov demonštrujú potenciál tejto výskumnej oblasti.
Napokon, podstatnou súčasťou tohto úsilia sú vzťahy s verejnosťou. Prostredníctvom „Biomolecular Design Studios“ v spolupráci s Nemeckým múzeom sa verejnosť zapája do otvorených diskusií o rizikách a príležitostiach výskumu. Podporu v týchto úvahách poskytujú sociológovia vedy a techniky ako Ruth Müller, ktorí osvetľujú sociálne súvislosti výskumu.
Celkovo to ukazuje, že spojenie evolučných princípov s AI a racionálnym dizajnom vytvára novú výskumnú paradigmu, ktorá by mohla byť kľúčová pre budúci rozvoj biológie a jej aplikácií. S vývojom vedecky podloženej perspektívy zostáva záväzok k sociálnej zodpovednosti a udržateľným inováciám v popredí.