Кои са биохакери

Съвременната наука може да се похвали с много постижения, но по някаква причина някои смятат, че духът на „откритието“, характерен за научно-техническата революция от края на XIX - началото на XX век, го е напуснал. Тогава научните изследвания от световна класа можеха да се извършват в домашна лаборатория, докато сега това изисква сложно и скъпо оборудване.

Разбира се, наистина революционните идеи, като преди сто и хиляда години, продължават да засенчват само избрани умове, но тестването на хипотеза и довеждането на изследвания, да речем, в областта на молекулярната биология, до нейното логично заключение - например до добра публикация - е скъпо и изключително отнемащо време, надхвърляйки възможностите на един учен. Не само големи екипи със съответното финансиране могат да допринесат за науката, но и ентусиасти извън всяка система. Наричат ​​себе си биохакери.

На чист ентусиазъм

Биохакерите са независими учени любители, провеждащи експерименти в независимо оборудвани домашни лаборатории. Целите им могат да бъдат напълно различни: някои тестват гениалните си идеи, други го правят само за забавление, като хоби. Тъй като корените на движението на биохакери са в Калифорния, недалеч от Силиконовата долина, тяхната инициатива често се нарича „гараж на биотехнологиите“. Защо гараж? Разбира се, тъй като американският хай-тек произхожда от гаража, точно както цялата руска литература от втората половина на XIX век излиза от горнището на Гогол!

Историята на биохакерите започва с американския аспирант физик Роб Карлсън, който драматично промени областта си на обучение, след като защити дисертацията си в университета в Принстън през 1997 г. По случайност във влак той разговаря с нобеловия лауреат Сидни Бренер, който го покани да учи биология в собствения си Институт по молекулярни изследвания в Беркли (Калифорния).

Овладявайки молекулярно-биологични методи в екип от биолози, физици и инженери, Роб неволно сравни най-новата граница на биологичните изследвания, които той се оказа с субкултурата на заклеймени хакерски ентусиасти, които направиха революция в областта на личните компютри преди 25 години. Той не пускаше мания: ако биотехнологиите се предоставят на разположение на масите любители и ентусиасти, това ще доведе до появата на нова субкултура на гаражната биология и, вероятно, до нова революция. Освен това по-голямата част от оборудването (използвано, разбира се) може да бъде закупено с осезаема отстъпка по интернет.

През 2005 г. в списание Wired Карлсън очерта своето виждане за любителската наука и нейната фундаментална достъпност за независими изследователи. За да не бъде неоснователен, той реши да организира такава лаборатория в дома си и се сдоби с микропипети втора употреба и центрофуга, закупени на eBay. Съвсем неочаквано идеята му получи подкрепата на много последователи на независими научни изследвания - както професионалисти, ръководещи собствен проект у дома, така и аматьори, които за първи път се заеха с пипетата, започнаха да се обединяват в организацията „Направи си сам“ (направи го сам, „направи сам“).

Тези хора купуват употребявано и извадено лабораторно оборудване чрез интернет, правят микроскопи от десет доларови уеб камери и вместо серийни термостати използват собствените си подмишници, за да инкубират генетично модифицирани бактерии, които поддържат напълно напълно висока температура от 37 ° C. На някои места в САЩ биохакерите са създали малки „обществени центрове“, където може да се използва различно оборудване срещу малка такса. Освен това в Америка е имало подобни случаи и преди: например, ако учен е искал да патентова нещо независимо от компанията си, той е посочил в писмен вид частен гараж като място за всички изследвания!

Науката като хоби

Разбира се, повечето учени са скептично настроени към движението на любители биолози, избягвайки идеята, че някой у дома може да се нуждае от термичен циклик или центрофуга. В това отношение обаче можем да си припомним думите на Кен Олсън, основателят на Digital Equipment Corporation, който през 70-те години на миналия век каза: „Не знам защо някой може да се нуждае от компютър у дома“. Сега неговото изявление се възприема само като смешен афоризъм.

Малко вероятно е обаче човек да сериозно да очаква големи научни пробиви, направени от самоуки биолози в собствената си кухня: гений все още е по-вероятно да работи в нормална лаборатория, където във всеки случай има много повече възможности за научна самореализация. Тук обаче е важно преди всичко още нещо - потвърждаване на хакерските принципи (виж страничната лента „Хакерска етика“) във връзка със съвременните биологични изследвания, както и желанието за знания и научен начин на мислене, независимо от конкретна професия и професия на човек.

На биохакерите не може да се отрече фантазия: например, Мередит Патерсън, програмист от Сан Франциско, стана известна с това, че създава кисело мляко, което свети в тъмнината, като включва флуоресцентни протеини в генома на ферментиралите млечни бактерии (между другото, за изучаване на този протеин, получен от медуза Aequorea victoria през 2008 г. годината е носител на Нобелова награда по химия).

Други биохакери изучават собствения си (и не само) геном и дори провеждат малки клинични проучвания с надеждата да намерят корените на дадена болест. "Геномният блогър", известен с псевдонима Dienekes Pontikos, беше зашеметен от дипломирания студент генетик Джоузеф Пикър, който публикува своя секвенциран геном в Интернет, откривайки доказателства за еврейски произход в последователността на ДНК. Няколко групи се опитват да създадат обещаваща формула за биогорива за решаване на проблема с енергийната криза.

И накрая, няколко други страни разработват евтини "отворени източници", лаборатории с отворен код, като PCR машини, и дори публикуват инструкции за самостоятелно сглобяване на тези устройства. Всичко това прави движението на любителите биолози по-близо до хората и увеличава популярността на това хоби, така че за разлика от светските и меркантилни хобита на повечето хора.

Чаши за интерес

„Новата вълна“ в биологичната наука създаде граждански „гаражни“ лаборатории и „хакерско пространство“ - хоби групи, които обединяват хора, които се интересуват от биотехнологии в своите хобита и реализират проекти, които понякога са достойни за напреднали научни институти.

Един от добре познатите проекти за биохакер е Bioluminescence („биолуминесценция“). Целта му е да „напука“ кода на жива клетка, така че да свети с помощта на механизма луцифераза. Стартирал в първото хакерско пространство на Biocurious (Сан Хосе, САЩ), този проект черпи вдъхновение от „регистъра на стандартните биологични резервни части“: това е луциферазата оперон, която се съхранява под код BBa_K325909. През пролетта на 2013 г., обявявайки целта си да създаде светещи растения като източници на вътрешно осветление, този проект успешно събра финансиране на уебсайта на kickstarter, предназначен да събере пари „по цял свят“ за всякакви творчески начинания.

Двама „хакерски биохакери“ от Калифорния - Тито Янковски и Джош Перфето - се поставиха за цел да пуснат едно от най-разпространените устройства, направени сами в молекулярната биологична лаборатория. Основната идея беше най-ниската възможна цена на устройството, която се състои главно от публично достъпни компоненти: кутия от шперплат, захранване от компютър, термодвойка и проста електроника за свързване към компютър.

Инструкциите за производство, в съответствие с идеологията на отворен достъп до информация, се публикуват в Интернет, така че със специална постоянство дори можете да направите аналог, без да купувате DIY комплект. OpenPCR също получи финансиране за семена чрез kickstarter. Проектът набра декларирана сума от 6000 долара за десет дни, а до края на колекцията тези пари, дарени от потребители от цял ​​свят, вдъхновени от идеята, се удвоиха.

Друго биохакърско изобретение е домашното „генно оръжие“ (генно оръжие), използвано за генетична трансформация на растителни клетки.

Тя се основава на пряко балистично бомбардиране на недиференцирани растителни клетки от наночастици на тежки метали (обикновено злато), пренасящи молекули ДНК на повърхността. И въпреки че индустриалните дизайни на такова устройство отдавна съществуват и се използват широко, дизайнерът на „безплатния“ аналог успя да намали разходите за този продукт 500 пъти. Както казва авторът на изобретението Рудигер Трок, „генният пистолет е устройство за генетична трансформация на растителни клетки.

Той се използва широко от компании като Monsanto, основни играчи на пазара на генетично модифицирани храни, от средата на 90-те години и обикновено цената е $ 15 000. Направих аналог на базата на бита сметана само за 30 долара, за да демонстрирам, че тази технология е общодостъпни. "

Давайки - получавате

Най-голямата асоциация в света на „биотехнологиите на коляното“ се счита iGEM - Международната фондация за генетично инженерство. От 2003 г. тази нестопанска организация провежда турнири по „практична синтетична биология“, а също така поддържа „регистър на стандартни био-части“ - обменник на генетични конструкции, въз основа на който можете да създавате всякакви безусловно полезни неща, например флуоресцентно кисело мляко. Първият турнир се проведе през 2003 г. сред студенти в Масачузетския технологичен институт, през 2005 г. партито премина международно с 13 отбора, а от 2012 г. iGEM съществува като нестопанска организация, отделна от MIT.

През 2013 г. в турнира взеха участие 215 университетски и 30 училищни отбора от няколко десетки държави. Разбира се, предварителните етапи се провеждат по целия свят (за това участниците получават необходимите „биологични резервни части“ по пощата), а само финалът е през ноември в Кеймбридж.

Участниците в турнира на iGEM разработват неща като биосензора за арсен, за да определят качеството на питейната вода в бедните страни, BaKrov (подмяна на червени кръвни клетки на базата на генетично инженерни бактериални клетки, които пренасят кислород, но не причиняват сепсис), нови елементи в областта на стволовите клетки и антибактериални вещества, система за откриване на антибиотици в мляко, органични строителни материали на базата на гъби и много други. "Части за биосъстав", разработени от участващи отбори в подготовката за турнира, обикновено се качват в общия регистър, ръководени от идеологията на "даване и получаване" (Get & Give).

Отделно си струва да се подчертае ролята на биохимията за разпространението на науката в най-бедните страни, в които лаборатории или дори цели институти не могат да си позволят да закупят модерно оборудване. Наличието на биотехнологии с отворен код ни позволява да участваме в съвременни научни изследвания дори на ръба на цивилизования свят, без да приемаме твърде сериозно традиционните геополитически бариери, останали някъде от другата страна на етиката на биохакерите.

Направете го сами

Движението "Направи си био" олицетворява идеята за "отворена наука", която предполага безплатен обмен на информация, публикации, материали и датира от 90-те години на миналия век, завъртяна от компютърната концепция за отворен код. Сред биохакерите особено популярна е така наречената синтетична биология, която постулира възможността за изграждане на живи системи от отделни генетични блокове, списък с които дори е публикуван в Интернет, подобно на изходния код за софтуер.

Въпреки това животът не обича да бъде проектиран, така че успехът в тази област е все още скромен и учените не са успели да направят нещо по-сложно от лактозата оперон (фрагмент от генома, който кодира метаболизма на лактозата в бактериите): отделните „части“ са твърде много те са сложни и нелинейни по своите характеристики, така че с простото "свързване" често отказват да работят заедно.

Най-значимото постижение на синтетичната биология днес е химически синтез (просто копиране на това, което вече е в природата!) На пълния бактериален геном, направен през 2010 г. под ръководството на Крейг Вентър в неговия собствен институт, но това, разбира се, беше работата целият екип, а не самотници.

Заедно с ореола на футуристичната прогресивност, биологията с отворен код, наследена от синтетичната биология, и ужаса от биотероризма, представен понякога от медиите като най-очевидната стратегия за използване на знания в областта на дизайна на живота. Идеята, че стотици самоуки биолози премахват генетично модифицираните бактерии в своите гаражи, стана непоносима за ФБР, а от 2009 г. биохакерите в САЩ са взети "с молив".

Въпреки опасенията на служители (очевидно свързани с антракс или нещо свързано) днес изглеждат напълно безпочвени, повечето биохакери предпочитат да не се забъркват със силите за сигурност и да си сътрудничат с тях, обещавайки незабавно да докладват „къде трябва“, ако в общността ще стане известно за стартирането на наистина съмнителни проекти в сянка.

Осем години след напускането на гаражите Карлсън все още е убеден, че любителската биология може да направи революция. Почти сигурно през изминалото време той би успял да получи няколко пъти повече резултати, ако не беше напуснал лабораторията в полза на гаража и щеше да получи заплата за това, вместо да инвестира значителни суми в оборудването на собственото си работно пространство.

Действията на човек обаче не винаги се ръководят от непосредствени краткосрочни ползи и в случая с Роб Карлсън можем да кажем, че той показа пример на много хора, които потенциално не са равнодушни към науката, как да се включат в любимото си хоби. Освен това това хоби може да доведе до появата на нов, по-добър свят. В интервю преди три години един от стълбовете на компютърната индустрия Бил Гейтс призна, че ако отново е млад, той ще програмира не компютри, а жива материя: „Ако искате да промените света на истински, трябва да започнете с биологичните молекули ".

Автор на статията е редакторът на уебсайта Biomolecule .

Статията „Biohackers“ е публикувана в списанието Popular Mechanics (№ 2, февруари 2014 г.).

Препоръчано

Военните възстановиха танк NI-1 "На страх"
2019
LEGO Group представя 5 нови комплекта, предназначени за годишнината на LEGO Star Wars
2019
Петел в Австралия убил любовница, като си кълвел вените
2019