生物学将是下一代计算平台:DNA是代码,CRISPR是编程语言

　　每一个行业都在向CRISPR投入大量的资金——制药、农业、能源、材料制造。甚至连那些大麻贩子都想砸钱进去。日前，《连线》杂志发表了一篇文章，详细地报道了在这样的趋势下诞生的创业公司。生物技术公司的高管们宣称，生物学将是下一个伟大的计算平台，DNA是代码，CRISPR是编程语言。

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　　某些方面，Synthego 看起来和硅谷的其他创业公司没什么两样。在其距Facebook总部五分钟车程的商务园区内，有一排排毫无特色的机器，在黑色的服务器机架上呼呼作响，不停地闪烁着灯光。但是，在机器里面，运行的并不是由0和1组成的互联网编码，而是能重写生命密码的分子。

　　CRISPR是一种强大的基因编辑工具，它正在彻底改变科学家修改包括人类细胞在内的有机体DNA的速度和范围。从学术研究人员到农业科技公司，再到生物制药公司，很多领域的公司都想使用这种技术，以至于涌现除了很多新的公司，来满足这种需求。像Synthego这样的公司，将软件工程和硬件自动化结合起来，想要成为基因组工程的亚马逊。还有想成为苹果的Ina。以及更像英特尔的Bioscience。

　　这些与计算机行业的类比，并不仅仅是文字游戏。CRISPR使生物学比以往任何时候都更具有可编程性。生物技术公司的高管们宣称，生物学将是下一个伟大的计算平台，DNA是代码，Crispr是编程语言。

　　Synthego是两个软件工程师创立的，他们是亲兄弟，之前在埃隆·马斯克的SpaceX公司工作。保罗（Paul）和迈克尔·达布罗斯基（Michael Dabrowski）兄弟不是生物学家。但在CRISPR中，他们发现了一个独特的机会。他们学会了利用敏捷设计的原理来制造火箭，并将它应用到了基因编辑工具中。 他们的第一项任务，是使用微型化和自动化来大幅度加速研究和产品开发。他们首先把一个智能仪器装进服务器里，将一连串的硅指令转化为公司的第一个产品：定制的CRISPR套件。

　　想要订购一个套件，科学家需要登录到Synthego的设计门户网站，从Synthego基因图谱库中挑选出大约5000个他们可能想要编辑的生物——从大肠杆菌到智人——以及他们想要敲除的基因。该公司的预测软件随后推出了几个优化的合成指南RNA选项，可以在需要的地方获得CRISPR的DNA切割蛋白。订单完成后，软件将指导压缩机和泵将化学试剂推入一排排仪器中，混合液体，并催化创建一批化学试剂所需的10万个反应。一周之内，送货员出现在实验室门口：然后，实验室技术人员开始操纵实验室老鼠、斑马鱼或HeLa细胞培养皿的基因组所需的一切。他们只需添加CRISPR蛋白，然后开始注射就行了。

　　“能够以并行的方式完成这一任务是新颖的部分，”保罗·达布罗斯基说。他估计，Synthego可以将科学家进行基因编辑的时间从几个月缩短到一个月。这些服务需求量很大。虽然对具体数字讳莫如深，但他说，Synthego 每天要发出成百上千个套件。但它们很快就会有更多，Synthego 也会相应地加速发展。去年，他们将空间扩大了一倍，今年又扩大了一倍。

　　但它们不仅仅只是添加更多的放在服务器架上的机器。他们也在增加服务。从本月晚些时候开始，科学家将能够订购定制的CRISPR人类细胞系，这是人们生产潜在救命药物的重要工具。“我们有成千上万杰出的博士和实验研究人员，他们不得不花费50 %的时间来照顾这些细胞，”达布罗斯基说。他希望他们能够从设计一个只需点击几下就能完成的实验。

　　对于使用CRISPR进行基础科学研究的学术研究者来说，这些都是好事。但是，对于那些希望使用Synthego 的工具加快产品开发的公司来说，他们仍然需要向拥有CRISPR/CAS9基本知识产权的CRISPR公司支付高昂的授权费用。根据Ina首席执行官凯文·内斯( Kevin Ness )的说法，技术瓶颈正在为创新制造财务障碍。这就是为什么他的公司的第一步是发布一种叫做MAD7的基因编辑酶——你可以把它想象成CRISPR/CAS9仿制品，但它是合法的——能免费用于研发。MAD7可以用于制造产品或治疗剂，而且Ina将收取远远低于市场标准的ZL费。

　　现在，这是这家公司唯一的收入来源。但是内斯有他的想法。“这不是一个诡计，也不是一种策略。我们现在正试图让更多的人参与到这个游戏中来，推动酶家族的使用民主化，”他说。这是史蒂夫·乔布斯的做法；让他们使用 MADzyme 的平台，然后卖给他们个人硬件。Ina正在研究一种基准仪器，在那里你可以设计你的基因编辑器。“我们正在努力构建工具来规范活细胞中读取、写入和测试基因组的过程，这样你就不需要成为一个‘巫师’就能让它发挥作用，”内斯说。“每个人都能按下按钮。”

　　如果说 Ina 正在研究一种在生物学领域等同于个人电脑的计算机，那么Twist Bioscience就在处理器层次上。为了制作生物基础材料As，Ts，Cs和Gs，这家位于旧金山的创业公司在“半导体芯片”上制作合成DNA的特定链条。Twist利用CRISPR导航生产的单一“芯片”，研究人员可以进行多达一百万次编辑。正如硅晶片的指数级微型化推动了计算产业的发展一样，基因编辑的大规模并行化也将推动生物学不断进步。