Por que a biologia sintética é tão popular?

(I) Avanços rápidos em tecnologias-chave

Primeiro, a tecnologia de edição de genes: com o surgimento e a melhoria contínua de tecnologias de edição de genes, como a CRISPR-Cas9, os cientistas podem editar e modificar os genes dos organismos com mais precisão e eficiência. Isso fornece uma ferramenta poderosa para a construção de sistemas biológicos com funções específicas em biologia sintética.

Em segundo lugar, a tecnologia de síntese de DNA: a tecnologia de síntese de DNA é crucial na biologia sintética. É a base para a construção de novos sistemas biológicos. Nos últimos anos, a velocidade, a precisão e o custo da síntese de DNA melhoraram significativamente. Agora, um grande número de fragmentos de DNA pode ser sintetizado de forma rápida e barata.

Terceiro, bioinformática: os cientistas podem usar métodos e ferramentas de bioinformática para conduzir análises aprofundadas e compreensão das sequências de genes e redes metabólicas de organismos, fornecendo suporte teórico importante para o projeto e construção da biologia sintética.

(II) As perspectivas de aplicação são extremamente amplas

No campo da saúde médica:

A tecnologia de biologia sintética pode ser usada para projetar e produzir novos medicamentos, como o uso de fermentação microbiana para produzir ingredientes de medicamentos e o desenvolvimento de novos medicamentos com anticorpos. A biologia sintética pode desenvolver algumas drogas que são difíceis de sintetizar por métodos tradicionais.

Biossensores que podem detectar marcadores de doenças podem ser construídos para obter o diagnóstico precoce de doenças; células modificadas por biologia sintética podem ser usadas para imunoterapia celular para tratar câncer e outras doenças.

No campo da indústria química e materiais:

A tecnologia de biologia sintética pode ser usada para produzir vários produtos químicos, como plásticos biodegradáveis, biocombustíveis e enzimas químicas. Esses produtos químicos de base biológica têm as vantagens de serem renováveis e ecologicamente corretos e devem substituir os produtos petroquímicos tradicionais, reduzir a dependência de recursos fósseis e reduzir a poluição ambiental.

Biomateriais com propriedades específicas podem ser projetados e sintetizados, como biofibras de alta resistência e bio-nanomateriais com funções especiais. Esses biomateriais têm amplas perspectivas de aplicação nas áreas de construção, têxteis, eletrônicos, etc.

No campo da agricultura:

A edição e melhoria de genes das safras podem ser realizadas para aumentar a produção de safras, resistência a pragas e doenças, resistência ao estresse, etc., fornecendo uma nova maneira de resolver questões globais de segurança alimentar.

Pesticidas microbianos e biofertilizantes baseados em microrganismos podem ser desenvolvidos para reduzir o uso de pesticidas e fertilizantes químicos, reduzir a poluição para o meio ambiente e melhorar a sustentabilidade da produção agrícola.

A tecnologia de biologia sintética pode ser usada para produzir aditivos alimentares, aromas, alimentos funcionais, etc.

(III) Apoio político

Muitos países e regiões apóiam e desenvolvem a biologia sintética como uma indústria emergente estratégica. Por exemplo, meu país listou claramente a biologia sintética como um dos campos fronteiriços da ciência e tecnologia no "14 ° Plano Quinquenal" e publicou uma série de políticas para promover a inovação tecnológica e o desenvolvimento industrial de biologia sintética.

Os governos locais também emitiram ativamente políticas relevantes para apoiar o desenvolvimento da indústria de biologia sintética, como a criação de parques industriais, fornecimento de apoio financeiro e políticas preferenciais, que atraíram um grande número de empresas e instituições de pesquisa científica para participar da pesquisa e aplicação da biologia sintética.

(IV) Bons benefícios económicos e ambientais

Alto valor econômico: a biologia sintética tem um enorme potencial econômico e deve criar novos pontos de crescimento econômico. Prevê-se que o valor econômico da biologia sintética e da biomanufatura chegará a US $100 bilhões em 2025, e o impacto econômico anual chegará a US $1,8 a 3,6 trilhões em 2030-2040.

Ambientalmente amigável: No contexto da defesa global da conservação de energia e redução de emissões e obtenção de neutralidade de carbono, as características ecologicamente corretas da biologia sintética o tornam de grande importância estratégica. A biologia sintética pode utilizar recursos renováveis como matérias-primas e produzir produtos através de processos como a bio-fermentação, a redução da dependência da energia fóssil, a redução das emissões de gases com efeito de estufa e a produção de poluentes, e ajudando a alcançar o desenvolvimento sustentável.