微生物工程服务：公司现在可以购买合成生物

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  量子运行远见
• 2022 年 12 月 21 日

洞察总结

合成生物学涉及创造替代器官和独特的生物体。这项创新促使生物技术公司和初创公司提供发现新微生物的服务，特别是用于药物开发和疾病研究。这项服务的其他长期影响可能包括用于电子产品的可生物降解组件和用于药物测试的更多样化的类器官。

微生物工程服务背景

生物学家发现，一些微生物不仅是潜在致命的生物体，而且对人类健康有益。 这些“益生菌”——充足食用后可以改善我们健康的活微生物——主要是某些食物中已经存在的乳酸菌。 借助下一代 DNA 测序技术，我们可以更多地了解我们赖以生存的微生物，以及它们对我们健康的重要性。

科学家们正在改造用于治疗的微生物，创造新的微生物菌株，并致力于改进现有菌株。为了实现这些创新，研究人员进行突变并遵循合成生物学的原理。新的微生物种类将超越目前食品应用中益生菌的定义。相反，根据发表在《微生物学前沿》上的研究，制药行业可能会将它们作为“抗生素”或“活生物治疗产品”。

许多基因工程微生物已被探索用于疫苗抗原传递，但很少有进入人体临床试验的。 工程微生物的其他潜在用途包括治疗自身免疫性疾病、炎症、癌症、感染和代谢紊乱。 由于基因工程微生物的有用性，许多生物技术公司正在将其探索到健康以外的各个领域，例如农业和材料科学。

破坏性影响

2021 年，美国生物技术初创公司 Zymergen 宣布计划加快电子和消费者护理行业生物聚合物和其他材料的新产品开发。 联合创始人扎克·塞伯 (Zach Serber) 表示，由于生物学中存在丰富的化学物质，材料科学正在复兴。 Zymergen 拥有超过 75,000 种生物分子，自然界中的生物分子与需要从商业来源购买的生物分子之间几乎没有重叠。

Zymergen 于 2021 年首次公开募股，筹集了 500 亿美元，使其估值约为 3 亿美元。该公司计划在五年或更短的时间内通过合成生物学推出新产品，其成本仅为传统化学品和材料的十分之一。根据其向美国证券交易委员会 (SEC) 提交的文件，预计推出产品的时间约为五年，耗资 50 万美元。

基因工程微生物的另一个研究领域是化肥领域。 2022年，科学家们进行了实验，用基因工程微生物替代这些污染物。 研究人员对细菌突变株进行了改造，使其在水稻根部定殖，并向其提供稳定的氮流。 他们可以通过调节细菌产生的氨量来实现这一目标，而不会造成浪费。 

研究小组建议，未来研究人员可能会专门创造细菌来满足农作物的需求。 这一发展将减少氮径流和富营养化，这是当土壤中的化学废物冲刷到水体时发生的过程。 

微生物工程服务的影响

微生物工程服务的更广泛影响可能包括： 

• 生物制药公司与生物技术公司合作，快速跟踪药物开发和测试。
• 成熟的化学工业公司通过创建或投资微生物工程初创公司来制造可生产稀有化合物的微生物，从而实现业务多元化。
• 专注于生物医学材料开发的初创公司，例如更坚固、更灵活、可生物降解的电子元件。
• 基因编辑和测序技术的进步导致基因工程组件的应用更加广泛，例如可以自我修复的活机器人。
• 研究机构和生物制药公司之间加强合作，发现新的病原体和疫苗。
• 多样化的类器官和芯片原型可用于研究不同的疾病和基因疗法。

需要考虑的问题

• 您认为微生物工程作为一种服务将如何改变医学研究？
• 使用基因工程材料有哪些潜在挑战？