<p>在大流行期間，你如何讓一門實(shí)際操作的合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室課程繼續(xù)下去?</p> <p>&nbsp;</p> <p>正如麻省理工學(xué)院和哈佛醫(yī)學(xué)院的教師、助教和學(xué)生組成的獨(dú)特團(tuán)隊(duì)在《自然生物技術(shù)》雜志上發(fā)表的一篇新論文中所描述的那樣，答案涉及機(jī)器人和助教在實(shí)驗(yàn)室里一起工作，這是一種設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的新方法，以及跨多個(gè)時(shí)區(qū)的指導(dǎo)和協(xié)作。</p> <p>&nbsp;</p> <p>麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室社區(qū)生物技術(shù)項(xiàng)目主任David S. Kong教授MAS。S64(如何種植(幾乎)任何東西)，以及媒體實(shí)驗(yàn)室副教授約瑟夫&middot;雅各布森和哈佛醫(yī)學(xué)院的喬治&middot;丘奇教授。這門課程的靈感來自麻省理工學(xué)院教授兼比特和原子中心主任Neil Gershenfeld的熱門快速原型課程MAS.863(如何制造(幾乎)任何東西)，Kong說:&ldquo;課程的第一個(gè)設(shè)計(jì)與數(shù)字制造有很強(qiáng)的隱喻聯(lián)系，但被映射到生物學(xué)。多年來，我們一直在發(fā)展這門課程，專注于培養(yǎng)核心技能，使生物愛好者，無論他們以前有過生物學(xué)經(jīng)驗(yàn)，都能真正創(chuàng)造性地使用生命系統(tǒng)表達(dá)自己。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;如何種植(幾乎)任何東西&rdquo;(How to Grow (Almost) Anything，簡稱HTGAA)最新迭代的參與者開發(fā)了一種組裝病毒樣蛋白質(zhì)外殼的設(shè)備，用于可能的藥物輸送，一種為宇航員生產(chǎn)芳香化合物的生物反應(yīng)器，以及一種用細(xì)菌&ldquo;繪制&rdquo;的世界地圖的生物藝術(shù)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>我們的目標(biāo)一直是與盡可能廣泛的觀眾分享合成生物學(xué)的工具和知識，從分子生物學(xué)研究人員到藝術(shù)家、工程師和社會正義倡導(dǎo)者等等。</p> <p>&nbsp;</p> <p>丘奇有時(shí)被稱為&ldquo;基因組學(xué)之父&rdquo;，也是合成生物學(xué)和個(gè)人基因組學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)先專家。他說，這門課，尤其是論文中討論的新型混合遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)形式，有可能&ldquo;使合成生物學(xué)大眾化&rdquo;，因?yàn)?amp;ldquo;我們正處于將大部分或全部制造業(yè)，從智能材料轉(zhuǎn)向計(jì)算，從物理和化學(xué)轉(zhuǎn)向生物學(xué)的邊緣&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們生活在這樣一個(gè)時(shí)代，許多強(qiáng)大的技術(shù)都是由社會精英和特權(quán)階層開發(fā)的，而且往往使他們受益，&rdquo;孔補(bǔ)充說。&ldquo;我相信，出于道德原因，也出于創(chuàng)新原因，對世界各地的不同社區(qū)來說，獲得這些工具和技術(shù)，并學(xué)習(xí)如何安全和合乎道德地使用它們是很重要的。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>機(jī)器人救援</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>作為一項(xiàng)全球教育倡議，該課程始于2015年，其靈感來自于格申菲爾德的課程在全球范圍內(nèi)的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)，目前已有2500多個(gè)社區(qū)fab實(shí)驗(yàn)室。在它的第一版中，HTGAA被教授給Fab實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)和全球社區(qū)生物網(wǎng)絡(luò)，孔通過全球社區(qū)生物峰會幫助組織。</p> <p>&nbsp;</p> <p>2019年，孔和丘奇首次向麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的研究生提供HTGAA課程。但論文作者回憶說，2020年3月，在課程進(jìn)行到一半的時(shí)候，即將到來的大流行迫使麻省理工學(xué)院的建筑和實(shí)驗(yàn)室?guī)缀跞筷P(guān)閉。</p> <p>&nbsp;</p> <p>由于無法使用濕式實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們無法面對面合作，教師們在2021年重新設(shè)計(jì)了課程。學(xué)生們現(xiàn)在可以聽世界知名研究人員和倫理學(xué)專家的虛擬講座，但他們也可以進(jìn)行基于云的實(shí)驗(yàn)?zāi)M。他們學(xué)習(xí)了如何編寫最終項(xiàng)目的代碼，以便麻省理工學(xué)院的液體處理機(jī)器人可以執(zhí)行他們的實(shí)驗(yàn)，有時(shí)還需要助教的幫助，他們可以遠(yuǎn)程觀看整個(gè)過程。</p> <p>&nbsp;</p> <p>丘奇說，在2020年之前，研究人員一直在擴(kuò)大該課程的虛擬內(nèi)容，&ldquo;但不幸的COVID-19災(zāi)難加速了我們的努力。&rdquo;&ldquo;這使我們能夠更好地通過平板屏幕使指導(dǎo)盡可能真實(shí)，并使機(jī)器人&lsquo;云實(shí)驗(yàn)室&rsquo;簡單而實(shí)惠。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>孔說，從那以后，來自六大洲的學(xué)生加入了麻省理工學(xué)院的課程，其中許多人沒有分子生物學(xué)的背景。他補(bǔ)充說，這門課程包括為那些需要的人提供生物學(xué)基礎(chǔ)知識的&ldquo;訓(xùn)練營&rdquo;，但&ldquo;我們真正關(guān)注的是技能的培養(yǎng)&rdquo;。&ldquo;你只需要學(xué)習(xí)足夠的理論，就可以理解你在實(shí)驗(yàn)室里做的事情，但關(guān)鍵的方面是學(xué)生們每周都要掌握的實(shí)踐合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>《自然生物技術(shù)》雜志論文的第一作者、媒體實(shí)驗(yàn)室研究助理埃雅爾&middot;佩里(Eyal Perry) SM ' 21，是2020年流行病班的一名學(xué)生，于2021年回來擔(dān)任助教。他說，對編碼和模擬實(shí)驗(yàn)的關(guān)注給了學(xué)生們一種在實(shí)驗(yàn)室生物學(xué)中不尋常的共享語言。</p> <p>&nbsp;</p> <p>佩里說:&ldquo;我們啟動(dòng)這項(xiàng)研究在某種程度上是因?yàn)橐咔?，但我認(rèn)為我們可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些對未來教育至關(guān)重要的東西。&rdquo;&ldquo;我認(rèn)為，隨著我們進(jìn)入合成生物學(xué)的新時(shí)代，通過代碼學(xué)習(xí)生物學(xué)，學(xué)習(xí)如何執(zhí)行協(xié)議，使用機(jī)器人和代碼制造東西，這可能是一種新的做事方式。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>全球經(jīng)濟(jì)增長</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>教育工作者和學(xué)生描述了本地節(jié)點(diǎn)、區(qū)域中心和&ldquo;超級核心&rdquo;站點(diǎn)的未來，這些站點(diǎn)可以通過不斷提高的技術(shù)水平和協(xié)作將學(xué)生聯(lián)系起來。例如，在臺灣，一個(gè)HTGAA參與者已經(jīng)為學(xué)生建立了一個(gè)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>孔補(bǔ)充說，校友在&ldquo;壯大課程規(guī)模方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，隨著全球影響力的擴(kuò)大，我們真的在建立一個(gè)豐富而強(qiáng)大的創(chuàng)新全球?qū)W習(xí)社區(qū)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了課程本身。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Dominika Wawrzyniak于2021年成為HGTAA全球聽眾，后于2022年成為全球教學(xué)助理。她現(xiàn)在是紐約大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的博士生，她說這門課&ldquo;對已經(jīng)在這一領(lǐng)域的人來說也是非常有益的，因?yàn)槟銜龅胶芏嗖煌暮铣缮飳W(xué)方法，這些方法非常獨(dú)特，僅僅是因?yàn)槿藗兊谋尘胺浅２煌?amp;rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>佩里認(rèn)為，讓設(shè)計(jì)師、藝術(shù)家、工程師和思想家參與合成生物學(xué)的實(shí)踐&ldquo;是一場技術(shù)革命的更好方式&rdquo;。&ldquo;我們并不是想在這門課上教授所有的東西，而是真正打開一扇門，很多時(shí)候，這扇門正是人們所錯(cuò)過的。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>