美国DARPA资助开发生物制造可编程系统
7月9日,美国国防高级研究计划局(DARPA)宣布启动Switch项目[1],旨在开发一套工具和方法来设计运行时可重编程的微生物,以支持各种可能的制造过程。
DARPA认为,石化产品制造越来越依赖脆弱的外国供应链,同时,当前的制造实践无法轻易转向生产不同的产品,这限制了适应市场变化或国防部需求的能力。鉴于石化产品制造的有用商品种类繁多,迫切需要开发一种能以敏捷、可重编程的方式制造这些商品的替代生产流程。虽然生物制造等替代性新兴技术能够生产与石化产品类似的有机商品,但这些技术仍在开发中,往往以优化产量为代价牺牲了灵活性,并且主要生产单一商品。为应对这些挑战,Switch计划专注于为生物制造过程带来可编程性和长期稳定性,以便在连续的生产运行中在不同的原料和产品之间进行切换,其将在未来36个月内完成4个目标。
1、通过在原料之间切换来实现“机会性消费”。可重编程性主要体现在通过在至少16条途径之间切换,以消耗至少16种不同的原料,并以基线滴度/速率生产一种化学产品。
2、通过在不同产品之间切换来进行“需求驱动的制造”。可重编程性是通过在至少16种不同途径之间切换来证明的,以基线滴度/速率生产至少16种不同的化学产品。
3、通过暂时和可逆地调整现有的生物制造平台来实现“协同能力”。通过插入、删除、编辑或切换常用工业菌株的遗传信息,证明可重编程性。
4、连续生产的“长期稳定性”。保持滴度和速率,同时将连续运行的持续时间延长10倍。 (郑颖)
[1] Bringing Programmability and Long-Term Stability to Biomanufacturing Processes. https://www.darpa.mil/news-events/2024-07-09a