OSTP总监的被提名人 - Eric Lander博士 - 看到了创建和共享合成生物工具包的关键联邦作用,最佳实践

经过5月11日,2021年

合成生物学领域对建设性地影响社会具有巨大潜力,已经有贡献产品如药物,食品成分和活肥。由于领域继续开发,合成生物学工具,技术和过程的标准化可以有助于实现潜力。20世纪半导体行业的快速增长及其推动标准化是合成生物行业的潜在模型。这个想法在4月下旬探讨了听力由参议院商务,科学和交通委员会召开,召开讨论埃里克·兰德博士的提名,以董事科技政策办公室。

合成生物学的潜力

这对美国致力于贯穿合成生物学至关重要。合成生物学有潜力革命许多部门,如医疗保健和农业。例如,研究人员正致力于工程师免疫细胞治疗癌症,正确缺陷的基因,并优化抗体和疫苗生产。在农业,合成生物学可以用来优化植物利用氮和磷的能力,减少必要的化肥用量,或增加食物的营养价值。决策者认识到合成生物学的潜力;例如,该学科被列为重点研究重点无尽的前沿行动,是一个单独的主要焦点两党连立的法案旨在支持美国合成生物学。

在听证会期间,着陆博士建议(1:06:05)为了使合成生物技术能够获得更多的创新者,联邦政府应该在创造和传播合成生物学“工具包”中发挥作用,并分享其使用的最佳实践。Lander博士将此与使用半导体工具包和组装集成电路一起使用的早期阶段。标准化促进了半导体行业的进步,并充分利用合成生物学的潜力,标准和标准化,可以发挥作用。设定标准允许用于精确测量和研究人员之间的更精确的沟通。对于合成生物学,具体而言,标准化将支持能力规模生产和承担更复杂的任务。的一些挑战围绕标准的是标准化可能会降低研究人员的灵活性和创造力,以及确定哪些系统或过程应该标准化,并成功地决定这些标准应该是什么。

合成生物学中的许多标准化尝试都受到了关注细菌因为它们通常比其他类型的细胞更容易设计,所以它们可以为研究和工业用途生产有价值的化合物。无细胞的系统,其中利息组分是人工或从其他细胞中提取或富集的,然后在体外改进成功的标准但不幸的是,这些系统缺乏扩展或产生重要物质而不进行人为干预的能力。一些地区研究人员希望标准化进一步包括DNA链的设计,以及数据和生物系统模型的生产。

一个联邦机构,国家标准与技术研究所(NIST),已经在着手建立合成生物学的标准。NIST目前正与研究人员和制造商合作开发测量工具帮助比较和再现科学的结果。一个成就是生产人类基因组参考材料有助于将人们与不同谱系的基因进行比较,增加DNA测序的置信度,并改善遗传测试。NIST也有帮助开发单克隆抗体和RNA的参考材料,并开发了第一种使用DNA鉴定用于遗传研究的小鼠细胞系的方法。

标准化将有助于改善研究人员之间的沟通,以及整个领域的质量保证。标准化研究流程和制造业的行为在此之前辅助许多其他行业,而且作为登陆器博士,其中之一是半导体行业。

半导体和标准化

半导体的出现,现在对电子设备至关重要,开始在19世纪早期,研究和开发一直持续到20世纪。半导体是一种能够行为电力落在导体的电力之间,例如大多数金属和绝缘体,例如橡胶或玻璃。与大多数金属不同,在其电力的能力下降,因为它们变得更热,半导体改善它们在温度升高时的导电性。大量的半导体是由,尽管还有其他材料,如锗和砷化镓,也被使用。它们独特的特性可以制成半导体极其重要的在所有现代电子设备中。

半导体最初开发的时候,还没有标准化。到1972年,有超过2,000种不同的规格对于硅半导体晶片。主要的行业组织,半导体设备和材料国际(半),决定为半导体和发表它于1978年首款这些标准书。

这些SEMI标准是通过一个小型志愿者网络开发的特种部队。当需要设计新标准时,使用来自Semi的行业成员组织的志愿者创建一个工作组。任何拟议的标准都是审查和投票通过整个会员资格。如果有任何负面投票,则开放论坛会议是召开讨论为什么这些组织反对标准,提出了额外证据,如果反对被认为是有说服力的,则拟议的标准被送回修订的工作组。只有在所有负面投票被考虑并解决后,才是标准得到正式认可的。半系统开发的所有标准都是重新评估每五年一次,以确保它们是最新的。

半导体行业的标准化有很多好处。例如,标准化半导体的尺寸允许制造商应该专注于降低生产成本和提高性能的方法,而不必在制造过程中投入大量时间。此外,测量标准使科学家能够有效地建立过去的研究,获得后续资金,并致力于新的半导体技术商业化。

向前进

合成生物学将有助于重要概况在医学,农业和其他许多领域。然而,如何制定标准,使研究人员能够更有效地比较数据、重现结果并创造产品,仍然存在问题。半导体行业可以成为一个有用的例子,说明标准化如何帮助一个行业的快速发展,并彻底改变了人们的生活。随着不同的立法提案通过国会的政策制定过程,围绕合成生物学标准的讨论只会变得更加必要。我们鼓励CSPI社区作为国会和联邦政府在这一领域的资源,我们监测未来的政策发展。