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到2026年编写第一个人类基因组是合成生物学的重大挑战

2018-12-25 15:56:00 • 来源：

2015年万圣节期间，Langone医疗中心举行了一次“绝密”科学家会议。他们的目标是什么?为了启动一个新的人类基因组计划，并在2026年之前从基地对建立一个功能性人类基因组。“合成生物学只有一个重大挑战。只有一个。而且是写一个人类基因组。而且我们必须这样做，“Autodesk研究员Andrew Hessel在Singularity大学2016年指数医学会议上说。

就像之前的第一个人类基因组计划 - 它导致了第一个完全测序的人类基因组 - 从头开始编写人类基因组是一个大胆的目标。Hessel说，许多组织已经在编写DNA，我们可以制造出数百万对的DNA构建体。但人类基因组包含30亿个碱基对。

我们距离在那种规模上编写DNA还有很长的路要走。

“设计酵母基因组花了一年时间，尽管对它的改变几乎没有任何改变。因此，我们需要更好的设计工具，“Hessel说。

关于酵母基因组的研究是合成生物学中最先进的事情。它一直在向前推进，但没有Hessel想要的那么快。他的职业生涯受到了90年代和21世纪初第一个人类基因组图谱竞赛的巨大影响，他自己想到了 - 现在我们需要类似合成生物学的东西。

这就是为什么Hessel和其他科学家正在推动一项专注于合成生物学的新人类基因组计划 - 这一点可以激发人们的想象力。那场“绝密”会议和随后的白皮书正是他们所寻求的。

“有200家新闻机构接受了这个故事，我们在第一周就获得了9200万次页面印象，”Hessel说道。“每个人都突然知道合成人类基因组的秘密会议。”

虽然对该项目的兴趣很高，但这只是一个开始。

“这真的很辛苦......试图从DNA到包装的染色体进入细胞，功能很难。我不想掩盖技术挑战，“Hessel说。

Hessel在Autodesk的工作重点是制作更有效的设计工具。两年前他开始编写病毒，花了数周才得到DNA。现在，他正在编写更复杂的病毒来对抗癌症。DNA的量越大，组装所需的时间越长。

但是有很多领域，从健康，医药到电子产品(DNA是长期信息存储的绝佳媒介)，为加快发展创造了巨大的动力。Hessel对前景感到兴奋。

虽然它还处于早期状态，但他认为，如果合成生物学像基因组测序那样以指数速度进行，那么2026年完全工程化的人类基因组就是现实的。

“所以，新的基因组竞赛正在开始，女士们，先生们，”Hessel说。“它现在开始了。它仍处于组织阶段，但它将加速并保证到2026年，我们将取得成功。“

至于项目中更具争议性的方面，比如担心工作可能导致合成人类?该项目背后的意图不是生产合成婴儿。

“我们不能提倡这一点，”Hessel说。

它更多的是推动构建整个人类基因组所必需的科学和技术 - 但不再需要。他也有个人动机。

“我这样做是因为我希望我的女儿在未来拥有最好的纳米医学，最好的诊断，最好的治疗，”Hessel说。“我希望你意识到，到2026年，这是一场完全不同的比赛。”

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