ガレージで何が調理されているか推測してください

以下は、現在発売中の『Bunch of Amateurs: A Search for the American Character』からの抜粋です。

サンフランシスコのフィルモア ストリート、ヘッド ショップやアート ギャラリーが 1、2 軒ある、ボヘミアン スタイルのコーヒー ジョイントがほとんどを占める一帯で、私はメレディス パターソンに出会った。彼女は、ローワー ヘイトの住人の中で特に目立つ存在ではなかった。30 代で、コンバット ブーツを履くと身長 5 フィート 10 インチに迫る彼女は、タフそうなレザー ジャケットと猫目メガネをかけており、その外見は 1950 年代のオタク少女を思わせる素敵な仕上がりだった。パターソンは典型的な自称強迫観念の持ち主だ。日中はコンピューター プログラマー兼言語理論家として働く彼女は、幼い頃から何でも自分でやるのが大好きで、父親のそばで家族の車を修理したり、家の配線をやり直したりしていた。つい最近、彼女は新しい熱中するもの、つまり自家製バイオエンジニアリングに夢中になっていることに気づいた。

アメリカは昔から野心的なアマチュアの国だ。そして、その長い歴史の最新版が、パターソンのような独学の生物学者だ。新しい生命を作ろうとする合成生物学者と呼ばれる彼らは、スティーブ・ジョブズがコンピューターにやったことを染色体にやろうとしている。大都市では、1900年代初頭のラジオ愛好家や1970年代のコンピュータープログラマー、2000年代のロボット愛好家がやったのと同じように、「合成生物学」クラブが結成され始めている。クラブの中には、メンバーがグループでさまざまなゲノムを微調整する練習ができる実店舗のラボを開設しているところもある。

アマチュア精神についてほとんどの人に尋ねると、それは昔の話だと答えるでしょう。自力で成り上がった人の黄金時代は、一世代ほど前に終わったというのが、ほとんど常識になっています。しかし、実際には、この言い分は少なくとも 1 世紀前から聞かれていますが、常に間違っています。アウトサイダーやアマチュアや変人の時代は過ぎ去った時代ではなく、終わったと思ったときに再びやってくるサイクルです。このサイクルは、アメリカの歴史の重要な部分であり、おそらくこの国の創世記です。

ベンジャミン・フランクリンがボストンを離れてフィラデルフィアに移住して以来、そしてマーク・ザッカーバーグがハーバード・スクエアを離れてパロアルトに移住した時まで、ある種の創造性は、寮の部屋、週末の趣味のクラブ、ガレージといったアメリカ人の創意工夫の実験場から始まり、即興で、しばしば逃亡中に生まれるという感覚があった。パターソンにとって、その実験場は、たまたま彼女のアパートのキッチンのすぐ外にある朝食コーナーにある卓上ラボだった。彼女は私を外へ誘い、彼女の装置（生命の構成要素をいじくり回すために彼女が使用する、ほとんどが再利用された（かなり）ありふれた家庭用機器のコレクション）をチェックし、彼女の最新プロジェクトの次のステップを手伝いたいと思っていた。彼女は、クラゲのDNAのプラスミドをバクテリアに挿入して、後で味が素晴らしく、暗闇で光る改良ヨーグルトを培養したいと考えていた。

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本格的なバイオエンジニアリングの話に入る前に、パターソンは、彼女がよく行くシンバイオ用品店のひとつ、トレーダージョーズに行く必要があると言った。そこでは、必要なバクテリアであるラクトバチルス・アシドフィルスを含むプレーンヨーグルトが売られていた。散歩中、彼女の足首のタトゥーに気づいた。彼女はズボンをブーツの上まで引き上げた。「これはまだ終わってないの」と彼女は言った。それは、彼女の脛骨下部と腓骨のスチームパンクな生体力学的レントゲン写真で、一連の機械的な歯車、ロボットのピストン、自転車のチェーンだった。「これはちょっとジョークなの。私の足首は奇妙に変異しているから」と彼女は説明した。「副舟状骨っていうのがあるの」。パターソンは数多くのタトゥーを入れているが、そのすべてが、社会から離れた科学者としての彼女の自意識に何らかの形で関係している。片方の腕には、彼女のお気に入りのアニメシリーズ「少女革命ウテナ」のバラ窓と剣がある。上腕二頭筋の下には、アトラスが天を支えている象徴的なイメージがあり、これはアイン・ランドの小説『肩をすくめるア​​トラス』のペーパーバックの表紙絵として最もよく知られています。そして、重荷を背負った巨人に付き添っているのは、タロットカードの「永遠の学生」を意味するペンタクルのペイジです。

パターソンの「Glo-gurt」に欠かせない成分は、緑色蛍光タンパク質（GFP）として知られる遺伝子です。もともとクラゲやウミパンジーと呼ばれるポリプの一種で発見されたGFPは、これらの生物が刺激を受けると生物発光することを可能にします。2000年に、エドゥアルド・カックというアーティストが「GFPバニー」を作成しました。これは、紫外線があると明るい緑色に光る遺伝子操作されたアルビノの野ウサギです。それ以来、この遺伝子とそのカラフルな同族は家畜化されてきました。非常に家畜化されています。現在、ペットショップでは、GFPで操作されたゼブラフィッシュをGloFish（1匹7.99ドル、3匹で6.99ドル。現在はスターファイアレッド、エレクトリックグリーン、サンバーストオレンジ、コズミックブルー、ギャラクティックパープルが販売されています）として販売しています。この遺伝子を研究した3人の科学者が2008年にノーベル賞を受賞し、GFPは遺伝子レベルでのあらゆる種類の変化と影響を追跡するためのマーカーとしてより真剣に使用されています。パターソンさんのグロー・グルトの目標はそれほど高くはない。彼女は、食べられるグロースティックを持ってレイブに行くのはクールだと思った、と私に話してくれた。

彼女のアパートに戻ると、パターソンは入手した暗闇で光るプラスミドのサンプルを見せてくれた。彼女はそれを袋に入れて密封し、冷凍庫の冷凍チキンウィングとエッグスの箱の横に保管していた。彼女はそれを、他の人がセーターを注文するのと同じように、ノースカロライナ州のカロライナ生物供給会社から注文したのだ。彼女の基本的な計画は、ヨーグルト菌を培養し、細胞にGFP遺伝子を導入し、その改変した菌を使って再びヨーグルトを作ることだった。そのためには、暗闇で光る遺伝子をラクトバチルスに導入するのに役立つ電気穿孔装置を即席で作らなければならなかった。

エレクトロポレーションは、細胞を 2,500 ボルトのパルス電界にさらす一般的な遺伝子操作法です。細菌の場合、電荷によって細胞膜の透過性が変化し、GFP プラスミドを通過させることができます。「基本的には、細胞にテーザー銃を当てるようなものです」とパターソン氏は言います。

合成生物学者は、スティーブ・ジョブズがコンピューターに対して行ったことを染色体に対しても行おうとしている。パターソンは、高圧作業やその他の作業のすべてを、入れ替わりの激しいルームメイトたちと共同で過ごすアパートで行っている。そこは、使い古した家具の散らかった和気あいあいとした雰囲気、本や箱の山、コート、ビーズクッションの椅子、窓際に必死に群がる観葉植物の鉢植えなど、どれも見慣れたものだ。研究室を兼ねたテーブルの上には、即席の遺伝子装置が散らばっている。パターソンはずっと前に、オンライン薬局でマイクロリットルまで測定できる安価な使い捨てインスリン注射針を購入することで、研究室品質のピペット（200ドル程度かかることがあるため）の入手問題を解決した。彼女は、中古で5ドルで購入したコンピューターの9インチフロッピードライブモーターを改造し、細菌を含む液体の入った小瓶を回転させる遠心分離機として使った。彼女のオートクレーブは圧力鍋で、インキュベーターはシャーパーイメージの冷やしたり温めたりできるテールゲイター用冷蔵庫だ。「誰かがこれを30ドルで売っていたのよ」と彼女は言った。「今は私のものよ」

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これらすべてには遊び心がある。路上販売で買ったガラクタを束ねて配線したり、地元の薬局で独創的な代替品を考え出したり、パターソンは、自分が取り組んでいる遺伝子工学と同じくらい喜びをもって、自分の研究室を作ることについて語る。そして、その同じ喜び、いわゆる破壊的自由こそが、そもそも彼女をシンバイオに引き込んだのだ。数年前、プログラマー会議 CodeCon が予定されていたとき、彼女は小さな DNA ショーをやると申し出て、主催者も同意した。彼女は、「組み換え DNA」などの言葉を聞くとほとんどの人が想像する一見複雑な世界に光を当て、それが非常に身近なものであることを示したかったのだ。たとえば、グレゴール・メンデルの有名な実験の対象となった古典的なグリーンピースから DNA を抽出するプロセスは、非常に複雑に聞こえることがある。研究室の専門家なら、細胞を破壊して膜を貫通し、脂質を除去し、イソプロパノール浴とプロテアーゼ洗浄を行い、遠心分離機で数回回転させて試験管の底に少しの糸状のDNAを取り出すという手順を議論するかもしれない。しかし、パターソン氏は、たいていのキッチンやバスルームにあるようなものを箱に詰めて会議に現れた。

「まず、乾燥した挽いたエンドウ豆から始めました」と彼女は言いました。「それを生理食塩水緩衝液に入れました」。彼女はすぐに「普通の塩水」と訳してくれました。そして、彼女は続けました。「それを少し振ってシャンプーを加えます。シャンプーには洗剤が含まれており、脂肪細胞壁を分解します。それに肉軟化剤を加えます。肉軟化剤にはパパインが含まれており、これは核を分解するタンパク質分解酵素です」。つまり、シャンプーは私たちを細胞の中に導き、肉軟化剤は私たちをDNAが存在する核の中に導き、DNAをそれに伴うタンパク質から解放します。その後、パターソンが「消化された粘液」と呼ぶ「スラリー」になるまでしばらく放置します。この粘液をサラダスピナーに入れて、固体と液体を分離します。液体を注ぎ出した後、消毒用アルコールを加えます。DNAは、油が水を好むのと同じくらいアルコールを好むため、液体の残りの部分から分離するために凝集する傾向があります。粘着性の糸が形成され始めます。これは、バイオエンジニアリングに適した、抽出された純粋な DNA です。

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アマチュアが研究中に感じる自由と喜びの一部は、彼らの作業スペースにブラックボックスがないという事実から生まれます。パターソンの研究室の機器の中には、彼女がプロセスを理解していない店で買ったものはありません。彼女はすべてを自分で作ったり作り直したりしました。たとえば、チューブ内のブロス（つまり、一晩で成長するバクテリアの餌となるもの）について尋ねると、彼女は「通常、ラクトフェリンを育てるときはMRSブロスを使います。MRSは2人の男性（3人の科学者：JD DeMan、M. Rogosa、およびME Sharpe）の略です。しかし、それは高価です」と答えたので、彼女は自分で作りました。「私がしたのは、Paul EllikerがJournal of Dairy Scienceに書いた記事を探し出すことでした」。その記事は1956年に書かれたものでした。基本に戻るとはまさにこのことです。 「お金を投じれば問題は解決できたでしょう」と彼女は言う。「しかし、古い記事は、何でも最も安価で効果的な方法であることが一般的に分かっています。」

研究や実験に対するこのような即興的なアプローチは、アマチュアの試みにある種の目的意識を与える。すべてが完璧に進んだとき、パターソンの仕事は強烈で神秘的な美しさの瞬間に取って代わられた。蒸留水を細菌の小瓶に加えるため、彼女は手を洗い、滅菌されたコルク栓付きのチューブを 1 本慎重に取り外した。優雅な動作で、注射器で水を吸い上げ、もう一方の手でコルクを抜いた。わずかな息づかいで作業に影響が出ないよう、開いたチューブを横目で見た。そして、ピペットで適量を注入し、作業が終わったらチューブにコルクを再び入れた。20 回、完璧に、小さなプライベート バレエのように。

完璧ではない瞬間、何かがうまくいかなかったとき、パターソンはただ一歩下がって、しばらく物事について考え、再び集中した。彼女は簡単にはイライラしない。子供の頃、両親がいつも励ましてくれたおかげだと彼女は考えている。しかし、アマチュアは単にイライラや失敗に対する態度が違うだけなのだ。職場では、失敗と成功は下と上という二元的なものだ（そして給料に直接結びつくことが多い）。公の場での失敗もまた、やる気をなくし、恥ずかしい思いをさせる。最悪の場合、疎外されたり、解雇されたりすることもある。

しかし、キッチンテーブルの上にある装置全体が、路上の捨てられた物やアイゼンハワー政権時代の酪農家の教訓から生まれたあなた自身の作品であるなら、失敗はあなたが構築したシステムの単なる不具合に過ぎません。そこに手を入れ、他の同類の科学者にアドバイスを求めて電子メールを送り、共通のウィキで同僚を調べ、間違っているところを修正し、調査を進めることは、単に成功の短期的なバリエーションにすぎません。

パターソンと私が彼女のシステムを組み立てるために過ごした長い夜のひとつに、私たちはフローについて簡単に議論した。フローとは、ミハイ・チクセントミハイ（「ミーハイ・チック・セント・ミーハイ」と発音する。おそらく、これまでで最も楽しい名前だろう）が提唱した概念である。このハンガリー系アメリカ人の心理学者は、人が行動に完全に没頭しているときに非常に満足のいく精神状態が生じると考えている。これは、一種の世俗的な涅槃のような、まれな存在状態のように聞こえるかもしれないが、そうではない。私たちは皆、フローを体験している。特別な瞑想スキルは必要なく、労働に没頭するほど何かをすることへの愛だけが必要である。複雑な風景画を描いているときや玄関ポーチを塗装しているときに、フローを体験する人もいるかもしれない。あるいは、増殖するバクテリアに付き添っているときなどである。

この心地よい状態を表すフレーズがこれほど多くあるのは、それが一般的だからである。ゾーンに入っている、仕事に没頭している、調子に乗っている、ノリに乗っている。「ああ」とパターソンは突然私が何を言っているのか理解したように言った。「コードスペースのことですね」とプログラマーは言う。「世界が消えてしまうような場所です」。彼女はそれをよく知っていた。「それは新しいことを試すのに良い頭のスペースです。特にうまくいくはずだと思うものがあれば。だから試してみて、うまくいくかどうか見てみるんです。『思った通りにはいきませんでした。設定をいくつか確認して、これがうまくいくかどうか見てみましょう。』って。いいですね。」

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「アマチュア」という言葉はラテン語の「愛」から来ており、お金で励まされると職業になります。アマチュアの愛は、通常、直接的な報酬がないため、最終的にはお金が関係するかもしれませんが、それは日々の動機ではありません。それは、あまりうまく名前が呼ばれていない種類の愛です。エロスでもアガペーでもなく、親子の絆や寛大な慈善とは関係ありません。実際、それは最も説明のつかない愛かもしれません。地平線の向こうに新しいものを見つけるという希望に満ちた、奇妙な自己愛のバージョンです。

私が訪問する数ヶ月前から、パターソンはすでにヨーグルト菌に暗闇で光る遺伝子を組み込む研究をしていた。彼女は熱ショック法を使って細胞に遺伝子を組み込もうとしていた。「細菌が一定の温度に達すると、熱ショックタンパク質を生成し始め、穴も開きます」と彼女は説明する。そしてその短い瞬間に、近くをうろついていた新しい遺伝子が入り込む可能性がある。「頭の中では、こんなふうに思っています。『やばい、ここは暑い。窓を開けよう』」

パターソンのオートクレーブは圧力鍋で、インキュベーターはシャーパーイメージのテールゲイター用冷蔵庫だ。しかしヒートショックが効かなかったため、彼女はエレクトロポレーションに移行した。彼女が最初にそれを説明してくれたとき、私は細菌が指をソケットに入れた漫画のキャラクターのように膨らんでいる様子を思い浮かべた。鞭毛が髪の毛のように突き出て、微細な孔が眼窩のように大きく開いて、GFPプラスミドが流れ込むように。私たちにとっての問題は、細菌にこれらのショックを与える方法だった。パターソンは、簡単にカスタマイズできるコンピューターボードであるArduinoでタイミングメカニズムを構成していた。文字通り一瞬のタイミングを処理するだろう。今必要なのは 2,500 ボルトだけだった (最近知ったのだが、この正確な値は、20 世紀に活躍した有名な電気椅子、グルーサム・ガーティ、イエロー・ママ、オールド・スモーキー、シズリン・サリーといったニックネームを持つ、とてつもなく強力な電気椅子が任務を遂行するためにかつて使われた値である)。

これを実現するために、パターソンは古いネオンサインから変圧器を手に入れました。変圧器は 12 ボルトを取り込み、3,000 ボルトまで上げます。したがって、変圧器に 10 ボルトを供給すれば 2,500 ボルトを出力するのは理にかなっているように思えます。しかし、パターソンの電圧計は、何かが少しおかしいと繰り返し示していました。さまざまな接続とさまざまなトランジスタを試しましたが、別の部品が必要になり、その後、あらゆる電子機器を扱っているホーム デポのような Fry's まで遠出しました。そして、もう日が暮れていたのでしょうか?

Arduino ボードの入力と出力を 50 回テストしたはずです。これらのテストは、木の床に座って (絶縁された) 配線を慎重に押さえながら、致命的な電流を流すというものでした。ある日、配線設定を次から次へと設定しようと 10 時間も費やしました。このいじり回す作業は何時間も経ちましたが、まるで時間がまったく経っていないかのようでした。

一方、インキュベーターに入れたヨーグルトの乳酸菌は、ごく少量ですが、どんどん成長していました。しかし、そのシステムにも欠陥がありました。インキュベーターの 2 ビット サーモスタットが壊れていたのです。もはや内部の温度を自動的に調節する方法はなく、パターソンは自分で温度を注意深く監視していました。しばらくすると彼女はインキュベーターをオフにし、数度冷めるのを待ってから再びオンにしていました。こうすることで、菌が加熱されすぎないようにしていました。私たちは数日間、絶え間ない実験を続け、トランジスターをじっと見つめたり、まるで古い薪ストーブであるかのようにインキュベーターを世話したり、器具を殺菌したり、ゆっくりと物事が起こるのを待ったりして、一緒に多くの時間を過ごしました。パターソンは喫煙者で、まさにこのような瞬間に、私は昔楽しんでいた習慣に一時的に逆戻りしてしまいます。そこで私たちは彼女の窓のそばに立って、タバコ休憩をとりました。

ある晩もかなりたって、長時間の仕事に没頭しながら、自分たちのリズムにのって座っていると、突然、流れの表面で泡がゆっくりとはじけるように、サーモスタットの問題に対する解決策が浮かび上がった。「泥棒を騙すためのライトタイマーはどうですか？」と私は尋ねた。パターソンはすぐに理解した。そうだ。ライトタイマーだ。インキュベーターをオン/オフするようにプログラムできる。そうすれば、1時間以上アパートの建物を離れることができる。私たちは階下に駆け下り、南にあるサンノゼの深夜営業のホームデポまで車を走らせた。新しいモデルは私たちの用途に最適で、値段もわずか数ドルだった。コントロールによって、オン/オフサイクルを好きなようにカスタマイズできた。たとえば、5分間オン、30分間オフなどだ。

問題は解決しました。タイマーをセットする頃には、夜明けが近づいていました。最終的にはトランジスタの流れに戻らなければなりませんが、今のところは、この強烈な喜びがありました。私たちは2人とも一歩下がって、サージプロテクタに差し込まれたライトタイマーを、馬鹿げたほどの自己満足感とともに見ていました。点灯する時間です。

パターソン氏や彼女のような自家栽培生物学者は、新生シンバイオ運動の主体をなしているかもしれないが、その運動の立役者はほとんどが学界出身だ。合成生物学の最も目立った推進者は、おそらくスタンフォード大学の生物工学教授、ドリュー・エンディ氏だろう。若く見え、少し乱れた砂色の髪をしたエンディ氏は、永遠の大学院生と間違われるかもしれない。彼は、超おしゃれなハッカー用語を作り出している。スタンフォード大学のキャンパスで注意深く耳をすませば、遺伝子をある生命体から別の生命体に移すことを「DNAバッシング」と呼んでいる人が聞こえるかもしれない。

エンディは、どんぐりの DNA を書き換えて、ジョージ・ジェットソンのような指示を組み込んで、将来オークの木を本棚に組み立てる日が (もうすぐ) 来ると予測しています。また、この新興科学が急速に進歩するためには、一流の合成生物学者がパターソンのようなアマチュアを援助する必要があるとも述べています。2003 年、彼は国際遺伝子工学機械コンテスト iGem の創設に携わりました。マサチューセッツ工科大学で毎年開催される iGem では、世界中の大学生、高校生、アマチュアのチームがバイオエンジニアリングの腕前を披露し、専用のスーツケースが付属するレゴ型のバイオブリック トロフィーを競います。

エンディ氏は、シンバイオ研究者が使用する部品の標準化にも取り組んでおり、これはアマチュアサイクルの活性化に役立つ可能性があります。彼は、南北戦争が終結する頃に重要な論文を書いたエンジニア、ウィリアム・セラーズの話をよくします。セラーズは、アメリカのエンジニアがすべてのナットとボルトに標準を採用することを提案しました。彼は、ボルトの直径に適合するねじ山の標準ピッチを作成する公式を提案しました。ご興味があれば、以下をご覧ください。

P = 0.24√D + 0.625 – 0.175

今日でも、アメリカ人は多かれ少なかれセラーズ システムのおかげで、ネジを締めている。標準化の重要な特徴は、セラーズ ナットをセラーズ ボルトにねじ込むと、どのセラーズ ナットも同じように動作することだ、とエンディは言う。「ナットを引っ張っても、ナットはそのままです。ボルトから飛び出すことはありません」とエンディは言う。言い換えれば、ナットは本来の役割を果たしており、エンディや他のエンジニアはこれを「信頼性が高く機能的な構成」と呼んでいる。

エンディは、誰かがドングリの DNA を書き換えて、将来のオークの木を組み立てて本棚にするよう指示する時代が来ると予測しています。この信頼性は、19 世紀の急速な進歩を促した初期の米国製造業の構造的変化の 1 つです。エンディは、同様の信頼性が DNA 研究でも可能だと考えています。たとえば、MIT は DNA 標準のワンストップ ショップである標準生物学的部品のレジストリを維持しています。遺伝学者はどこにいても、カタログに相当する生物学的特徴を引き起こすことが知られているさまざまなプラスミドやその他の DNA 文字列を注文できます。また、逆の場合も同様です。新しい機能を持つ新しい DNA 鎖を登録できます。たとえば、増殖中の実験室細菌の不快な肥料のような臭いをバナナの心地よい香りに変える「生合​​成デバイス」などです。このバイオ ウィジェット、つまり「バナナ臭生合成システム」は標準化および登録されており、カタログで部品 BBa_J45900 として入手できます。レジストリは DNA パーツのラジオシャックのようなものになり、DIY 愛好家も学者も同じように遊びながら創作を始め、科学を急速に進歩させるというアイデアだ。標準的な生物学的パーツの数は毎年倍増しており、エンディ氏は「遺伝子工学をやりたい 10 代の若者の数も同じで、毎年倍増している」と述べている。2004 年の iGem には 5 チームが参加し、昨年は 165 チームが参加した。

エンディ氏の話を聞くと、iGem やパーツレジストリ、そして「遺伝子叩き」の専門用語を聞くと、彼一人でシンバイオを主流に導くことができるのではないかと考え始めるだろう。しかし、彼はこの新しい分野を生み出した世俗的な学術リーダーの三人組の一人にすぎない。他の三人は、カリフォルニア大学バークレー校のジェイ・キースリング氏とハーバード大学のジョージ・チャーチ氏だ。

生化学エンジニアのキースリング氏は、シンバイオをクールにしたり遺伝子を批判したりすることは話さない。その代わり、合成生物学で非常に具体的なことを行えるようにすることに焦点を当てている。例えば、彼はマラリアを治したいと考えている。この病気の治療には、成長の遅いニガヨモギという植物から抽出したアルテミシニンという物質が使われる。キースリング氏はアルテミシニンを素早く排出するバクテリアを開発し、2010年にその薬の生産を開始すると発表した。すべてが順調に進めば、今年中に商品化される予定だ。

おそらく、シンバイオのリーダーの中で最も実践的なのはジョージ・チャーチでしょう。彼は身長 6 フィート 5 インチの巨漢で、木こりのようなあごひげを生やし、威厳のある風格があり、魅惑的なほど活発でおしゃべりな頭脳を持ち、素晴らしい科学的奇癖も持っています。彼はナルコレプシーを患っています。ですから、この偉大な人物があなたに話しかけると、突然 5 秒間瞬きをし、すぐに元に戻ります。これはアインシュタインの髪の毛に相当します。あなたがワイルドで多才な天才の前にいるなら、注目してください。

パターソンと彼女の同僚が新しいアイデアを試し始めると、最終的には公の議論が起こるだろう。私たちはここで一体何を許しているのだろうか？チャーチは、合成バイオの経済的可能性、特に燃料について語る。彼は、たくさんのお金を生み、好意的な注目を集めるものを設計したいと考えている。スイッチグラスなどの大量の有機物を簡単にバイオ燃料に変える際の障害は、植物内の糖がセルロースに結合していることである。取り出すには、セルロースを抽出する必要がある。セルロースを使用可能な糖に変換する細菌を設計できたらどうだろう？それはほぼ即座に世界的な市場を持つだろう。「バイオ燃料は合成生物学の簡単に手に入る果実です」と、ある日の午後、チャーチはオフィスで私に語った。医薬品による治療法は良い報道を受けるかもしれないが、その需要は「市場が巨大な」燃料の需要に比べて小さいのだ。

合成生物学に携わる人は皆、ロボット工学が週末のアマチュアの趣味で、クラブが成熟期にあるのに対し、合成生物学はまだ未熟であることを認識している。そのため、彼らは常に広報活動とイメージについて心配している。彼らは、素晴らしい発見やクールな映画など、何らかのストーリーが合成生物学の分野をポップカルチャーに押し上げるだろうと知っている。また、タブロイド紙が大騒ぎして国土安全保障省に通報する可能性もある。

「NASA​​ には月面着陸計画があった」とチャーチ氏は述べ、一般の人々が新しい科学分野の複雑さをどう理解するのかについて考えを巡らせた。「自作コンピューター クラブがあった。ロボット工学でさえ映画的な後押しがあった」。ハリウッドは「生物学のディストピア版」を扱うことを好むとチャーチ氏は認識している。同氏は『ジュラシック パーク』 、 『ガタカ』 、 『アイ・アム・レジェンド』の悪影響について考えた。「ディストピアではない孤立した映画が 1 つある」とチャーチ氏は言う。 『ロレンゾのオイル』は、子供のまれな病気の治療法を見つけるためなら手段を選ばない両親の物語である。この映画はヒット作とは言えなかった。「ハリウッドにとって脂質化学で大ヒット作を作るのがいかに難しいかがわかる」と同氏は述べた。

サンフランシスコの真夜中頃、パターソンと私はフロアにいて、2,500 ボルトの変圧器の設定に 40 回目か 50 回目の試みをしていました。この最も隔離された研究室でさえ、シンバイオ コミュニティは私たちの周りにたくさんいます。パターソンは定期的に古いメールをチェックしてアドバイスを求め、別のサイトからもう 1 つ回路図をダウンロードし、1 つまたは 2 つのウィキペディアを参照します。夜遅く、彼女は電気関係の達人であるブライアンという男性に電話し、20 分間話し合います。「ブライアンのアドバイスは、これを裏返しにして、負荷を電源とコレクターの間に置けばいいということでした」と彼女はワイヤー付きの 2 つのコネクタを指差しながら言います。そこで私たちは調整を行い、接続の問題を見つけ続けます。このような作業は、ほとんどの場合、物事を正しく行うか、正しく行うように試みるだけの退屈な作業であり、長い間、聞こえるのはパターソンが陽気に独り言を言うことだけです。

「何かが光った。こんにちは。」

「それは 15k の抵抗器です。またしても動作しませんでした。」

「どのピンがどれなのか、私が誤解しているのではないかと思っています。もしそうなら、それは愚かなことです。」

「意味をなさないものには次のようなものがあります...」

「一体どこから来たんだ？」

「私たちにプラグを差し込んでください。」

「またしても、私たちは何も得られないのです。」

私たちは二人とももう一度その小さなボードを見つめました。

「赤をここに、黒をここにつなげたいのですが、このワイヤーをベースに触れさせる必要があります。このワイヤーを押さえておけば差し込めます。まず、リード線に触れていないことを確認してください。よし。」

部屋の静寂を破る凶悪な音が響き渡る。建物全体の照明が消える。パターソンがコンセントを抜く。「タバコ休憩の時間よ」と彼女は言う。

パターソンは、電気穿孔法が使えなくなった今、細菌にプラスミドを導入する次善策として超音波浴に頼らざるを得ないと説明する。これは、子宮の中をのぞいて胎児を観察できるのと同じ技術だ。「超音波は、通常、研究室で細胞を溶解し、細胞を裂いて DNA を取り出すのに使われます」と彼女は説明する。「また、殺菌にも使われます。超音波の非常に高い振幅は、細菌を殺すのに使えます。周波数が 40 キロヘルツの範囲であれば、実際にトランスセクションに使用できます。トランスセクションとは、プラスミドを物に導入する用語の 1 つです。」(細菌を揚げてショックを与えることに失敗したので、今度は彼らに怒鳴りたいと思った。) 問題は、超音波装置をどうやって手に入れるかだ。「この装置は 40 ドルでした」と彼女は言う。この装置は「40 キロヘルツで動作する宝石洗浄機」だ。この機械は小型でコンパクト、扱いやすい。毎日数十台が eBay で販売されている。

グログルト探索に邁進する一方で、パターソンは最近、もっと実用的なものに興味が移ったと話す。彼女はDIYbioメーリングリストでインターネットの友人と、メラミンの存在下で反応するバクテリアの合成について話し合いを始めた。2008年にこの物質が中国からの輸入乳製品、卵、ベビーフード、ペットフードに混入し、多数の人や動物の死を招いたことを思い出してほしい。メラミン汚染された牛乳だけで約5万人が病気になった。この報道は食品恐怖症を引き起こし、アメリカの機関がこれらの致死性化学物質の存在を検査していないという事実に注目が集まった。パターソンと彼女のオンライン研究パートナーは、自分たちの発明品をメラミノメーターと呼んでいる。

彼らが検討している方法の 1 つは、メラミンが存在すると、その物質をアンモニアと水に分解するバクテリアを作り出すことです。それほどおいしいわけではありませんが、病気になるよりはましです。メラミノメーター 2.0 が完成すれば、化学物質をバナナのような味にできるかもしれません。多くのアマチュアと同様に、パターソンはこれらすべてのプラスミドに、ウィリアム セラーズが信頼できる、よくねじ込まれたネジに見たものと同じ可能性、つまりより良い未来を見出しています。

パターソンと彼女の仲間がアイデアや実験を試し始めると、最終的には公の議論が起こるだろう。我々はここで一体何を許しているのか？そしていつもの不安が噴出するだろう。我々はフランケンシュタイン博士の世代を解き放とうとしているのか？郊外の子供の隠れ家で兵器化されたインフルエンザの可能性について耳にするのは、いつになるのか？DIY 支持者たちは、だからこそ地元のシンバイオ クラブを奨励すべきだと言っている。メンバーは現在、適切な基準、一般的な倫理、適切な研究プロトコルを定義するのに苦労している。もちろん、歴史が教えてくれるなら、野心的な検察官がこれらのクラブに飛び込んでくる可能性は十分にある。一方、エンディ、キースリング、チャーチがシンバイオのイメージをうまく演出できれば、クラブは繁栄し、ゲノミクスへの新しいアプローチを促進することができるだろう。新しいツールセットが次の世代に引き継がれるときは常に、当然の懸念がある。しかし、この不安が次の 4H クラブとして、あるいは次の国家安全保障上の脅威としてどのように対処されるかによって、私たちが現在アメリカのイノベーションをどのように見ているかが明らかになるでしょう。

理論物理学と大きなシンビオファンのフリーマン・ダイソンは、2007年に、私たちが今目にしている職場で職場を執筆しているような、私たちが見始めているような、私たちが今目にしているような統合生物学の研究を正確に呼びました遺伝子工学のツールがこれらの人々がアクセスできるようになったときに何が起こるか想像してみてください。

「庭師のための独自のキットがあります」とダイソンは続けます。大企業が好むモノカルチャー作物ではなく、新しい生き物のものは、モノカルチャーの農業と森林伐採が破壊されたものであり、絵画や彫刻のような創造的なものになります。

ダイソンが想像しているのは、同じ古い世界を想像しています。

ランダムハウス社の一部門であるCrown Publishersが発行したアマチュアの束から改作