如何合成生物学可以帮助建立可持续发展的城市

竞彩足球app怎么下载可持续发展是盛行，与企业和城市拥挤，改善自己的公众形象和产生使用可再生能源的商品和服务。然而，城市的成倍膨胀和碳排放量继续增加。GLOBAL CO2排放量上升将近每年（约36十亿吨2014），其中大部分的这些从固体和液体燃料的。

科学并减少这些排放的经济解决方案已经提出了数十年，与沿途的一些成功。但21ST世纪问题必要先进的解决方案，而企业 - 的主要贡献者，以碳排放 - 通常不舍得在利润的成本，以促进可持续发展。竞彩足球app怎么下载

幸运的是，合成生物学 - 工程方法，以生物学，创建并使用工具来设计和建造的功能细胞 - 报价来实现可持续的制造工艺，可以降低成本，同时产生具有优于现有产品的材料，燃料和化学品的手段市场。

转基因生物工程和适应性持有的解决方案。

合成生物学：下一次工业革命

在2000年，两个研究出现的字母背部-至-背部在Nature杂志上。局限在一月号的最后几页，就预示着生物学的模式转变。

在这些信件中，科学家报告了第一个成功的基因电路在活细胞中操作。仿照电路，科学家使用完全合成的DNA构建两种类型的活的生物体中生物电路，编程的单元以执行在自然界中未发现预定义的行为。

虽然合成生物学在过去的二十年很长的路要走，它的最大考验，工业规模生产的循环和可持续发展的经济，才刚刚开始。

物理学家，生物工程和分子生物学家的所属领域的技术组很快涌向纪律，渴望编程单元，可以执行未开发的功能。在随后的几年中，工程改造的细胞进行处理，并记录信息，执行复杂的行为（诸如计数和形成图案），并转换廉价的起始材料转化为有价值的化合物和药物。

今年四月，合成生物学领域增光经济学的盖，广泛地传达双方承诺和危险。虽然合成生物学在过去的二十年很长的路要走，它的最大考验，工业规模生产的循环和可持续发展的经济，才刚刚开始。

饲养生物的利润

人类已经开发的微生物数千年之久。通过简单的糖供应细菌和酵母，他们长期生产的美味食物，如面包，葡萄酒，啤酒和奶酪。

但合成生物学家重新路由这些相同生物体的代谢途径，使它们消耗碳废物，如二氧化碳和甲烷，而不是糖。通过改变他们的食品供应，细胞仍然可以产生的产品谱系，尽管有少浪费和支出。

一些工业城市，主要集中在亚洲，已经采取二氧化碳和甲烷废物的工厂，并以此为原料制造商业产品的环境。生物塑料，包括讨厌的PET，正在由工程生物降解。微生物产生氮甚至被用作合成肥料，以减少对氨的依赖，生产其是能量密集的和浪费的。

合成生物学家重新路由这些相同的生物的代谢途径，让他们消耗的二氧化碳和甲烷，而不是糖。

作为我们对可靠和更迅速工程师生物的能力提高了，活细胞将越来越多地在工业规模来生产产品。合成生物学的解决方案可以在城市和直辖市的许多部门来实施，以解决可持续燃料生产当前面临的挑战，浪费和碳排放循环利用，作物产量和生产的高营养食品的改善。

这些应用将具有广阔的好处无论在哪里人类社会出现，同样的技术，这将有助于维持我们在地球上也将支持我们的旅程居住的明星。

登上国际空间站，以每秒近5英里地球轨道，工程种子长成的植物很快可以制造特定的蛋白质，包括抗病毒抗体，点播。NASA也正在探索合成生物学转换二氧化碳在火星和深空有价值的有机材料，如原油和其他碳源将不容易获得。其他科学家都在积极探索的空间，或者帮助terraform火星大气层的方式来利用合成生物生产粮食。

这些看似遥远的梦想的实现是更接近通过接合在合成生物学R＆d的业务。越来越多的公司加入天天生物学革命，渴望改善自己的产品，同时降低成本，减少浪费。

工业合成生物学已经在生产中循环经济的凹痕。手机app买球靠谱吗

如果细胞可被改造成转换碳燃料和药品，所以也可以自己进行修改，以将废弃的产品 - 如那些几十亿的每年生产吨 - 这样做。但可信度很少转化为持久的效果。以芝加哥市为例。

在2015年，居民和活动芝加哥生成32000000公吨的二氧化碳的（PDF）。减少这些排放量过高是不小的壮举，而这是不可能的一个单一的补救办法将提供一个完整的解决方案。但合成生物学可以了，已经是，使城市如芝加哥通过将碳排放有价值的材料更具有可持续性。

LanzaTech是，运用碳废物并将其转换成使用工程生物运输燃料的工业级合成生物技术公司。好用的买球外围app网站它张开去年北京的第一个工业设施外，收集排放的一家钢铁厂并产生每年乙醇超过1600万加仑。不久，该公司将扩大到四个额外的设施，减少排放量相当于从公路每年除去几十万的汽车。

化工巨头杜邦公司也在积极改变其R＆d朝合成生物学的解决方案，可以通过它的工业生物科学部减轻讨厌的化学品制造的问题。它已经经营的特大型，积极研究方案，以减少餐厨垃圾，生产使用基因工程生物可再生燃料和生物材料生产以市场为导向的解决方案。今年早些时候，美国杜邦开始了一个新的欧洲总部建设其工业生物科学部在荷兰，扩大全球影响力的目的。

其他公司都在探索合成生物学，以减少二氧化碳排放量在农业的一种手段，一个部门，构成了近10％，美国的温室气体排放。

其他公司都在探索合成生物学，减少农业碳排放的一种手段，一个部门的占近10％的美国温室气体排放。结果是令人难以置信的承诺。

透视生物大学伯克利分校，加州基于出来，宣布其氮的微生物，可以取代合成肥料的研制成功。氨的生产是能源密集型和浪费，每年贡献数百万吨的二氧化碳到大气中。透视生物的基因工程菌会降低农业生产对化肥的依赖，不会影响作物产量。在最新的增长庭审中，微生物优于合成的肥料（PDF）按每亩7.7蒲式耳。

该“素食肉”业内人士也一直在扩大，近年来，利用工程生物的能力来重建真正的肉没有牛的味道。不可能食品著名不可能汉堡的创造者，用酵母工程菌，产生血红素，主要的蛋白质在血液中发现，给植物为主汉堡红肉的味道。

其他公司，如Spiber和Checkerspot，已经锁定在从基本的碳源生产高性能材料的景点。

Spiber是一家日本公司，生产合成的蜘蛛丝，泡沫和薄膜通过设计在分子水平上组装成预定义图案和结构的蛋白质。从蜘蛛丝农耕难以忍受的是费时。现在，公司可以修改天然蚕丝纤维，并与合成生物学几天之内就设计出新材料的功能。虽然在水中正常丝绸合约为例，Spiber创造改变的版本是疏水性，扩大其效用的户外服装。Spiber以前与北脸来合作生产高性能滑雪服从通过生物工程材料制成。

推超越纺织，Checkerspot，加州伯克利，工程师微藻基础的，一种类型的光合生物在水中发现，生产出油难以单独使用化学制造。这些措施包括油和防水涂料乃至棕榈油替代品。雨林大面积被清除生产棕榈油，破坏生态系统和加剧的碳排放。

在所有这些例子中，自然是面包板和科学家们只能通过自己的想象力的限制。化学品和材料的几乎无限的阵列可从活生物体产生，用CO2和其他碳源，如甲烷，作为饲料。

但路障处于领先地位。

对于生物基解决方案的未来展望

想象不是实现。尽管合成生物学在过去二十年中显着的进步，公众普遍接受仍然遥遥无期。基因不断编辑主导头条 - 这一趋势并不总是积极的。反对转基因（GM）作物遗存尤其激烈。那些美国人已经“听到很多”有关转基因食品的，近一半认为他们是健康风险尽管农业在过去的几十年中广泛采用的转基因食品。

虽然合成生物学已经比转基因食品有较少的媒体报道具体而言，信息的准确性和及时传播将被证明在更大的体积摇曳公众接受，特别是工程生物药品制造及其他消耗品的关键。工程大肠杆菌已经被用来生产自1978年以来人类胰岛素很少之中民意反弹，但目前还没有确定，未来的药品，服装生产线，并使用合成生物学生产的燃料会因此欣然接受。

虽然循环经济早已手机app买球靠谱吗想到，最近才成为完全可实现。对于战斗，合成生物学的下一阶段 - 经济奖励和政治统治沿 - 将迎来城市和经济，在地球上和太空中，对他们的必然命运。

尼古拉斯·麦卡锡促成了这篇文章。他是加利福尼亚技术学院（加州理工学院）一生物工程博士研究生。此前，他完成了他的系统硕士和伦敦帝国学院合成生物学作为富布赖特学者。