合成生物学如何应对气候变化?

首次研讨会召集多学科小组寻找答案
莉兹·希利著
碳农业是一种有助于减少大气中二氧化碳的过程,它已经存在了大约五年,但如果它成为多学科的,它可能成为一种更成功的应对气候变化的策略。
梅特卡夫科学与工程教授兼工程学院名誉院长查尔斯·德利西(Charles DeLisi, MSE)认识到碳农业应对气候变化的这种可能性,以及如何利用后基因组生物学的强大方法,特别是合成生物学和系统生物学的新兴领域,将这种可能性放大许多倍。
DeLisi认为,这些新兴领域可以用来改造植物,将大气中的碳转化为稳定的化合物,而不是将其释放到大气中,或者创造出在非理想条件下生长的自交肥料植物,从而避免气候条件变化时的食物短缺。
在波士顿大学做了一次澳门威尼斯人注册气候变化的演讲后,德利西找到了几位对推进这些话题感兴趣的波士顿大学合作者;丹尼尔教授Segrè(生物学、生物信息学、BME)、弗雷德里克·s·帕迪长期未来澳门威尼斯人注册网站研究中心的前主任托尼·詹内托斯和德利西开始讨论举办一个研讨会,把来自各个学科的专家聚集在一起讨论这些话题。
现在,大约两年后的12月3日和4日,工程学院与生物信息学和系统生物学的澳门威尼斯人注册网站研究生课程一起,举办了一个名为“合成生物学在大气温室气体减排中的作用”的研讨会。该研讨会部分由阿尔弗雷德·p·斯隆基金会资助。
DeLisi还请来了另外两位组织者,气候澳门威尼斯人注册网站研究所气候变化项目首席科学家Michael MacCracken和Novim集团首席科学家Aristides Patrinos来帮助实现这一愿景。
“这个研讨会的主题是由社会面临的两种对立挑战的融合所驱动的,”工程学院院长肯尼斯·r·卢陈(Kenneth R. Lutchen)说,他为研讨会揭幕。“第一个挑战是人口增长,这将在未来20-30年继续发生。第二个挑战是确保我们能够建立足够的能源来满足这些人口的需求。”
他指出,这次研讨会的目标是独一无二的,它不是试图找出无碳能源,而是致力于减轻和减少在全球范围内提供能源的碳足迹。
“组织者的观点是,应对气候挑战没有灵丹妙药,所以我们需要制定和审查所有有希望的方法,”德利西说。“在这次会议之前,生物技术的潜在作用很少受到关注。我们希望通过气候科学家、生物技术专家、伦理学家、政策专家等不同群体的参与产生的一些想法,将有助于制定一个科学的计划,开始应对这一挑战。”
为期两天的研讨会分为四个部分:合成和系统生物学;陆地、大气、海洋系统;政策委员会;以及道德、法律和社会问题。
来自学术界和工业界的专家和澳门威尼斯人注册网站研究人员能够展示他们的澳门威尼斯人注册网站研究成果,并参与讨论如何在所有不同领域共同努力,找到减少温室气体排放的解决方案。
橡树岭国家实验室环境科学部主任、气候变化科学澳门威尼斯人注册网站研究所所长斯坦·伍尔施莱格(Stan Wullschleger)是研讨会的与会者之一,他做了一个题为“利用植物基因组学来捕获和储存土壤中的二氧化碳”的演讲,他在演讲中讨论了过去一些澳门威尼斯人注册网站研究增加碳储存对生态影响的项目,这些项目有时长达十年。他指出了在植物中设计特定遗传途径的机会,这种途径可以帮助植物更好地抵抗干旱等环境压力,并增强二氧化碳的捕获和储存。
设计主要的植物通路是一项艰巨的任务,需要像Wullschleger这样的植物生理学家与合成生物学家和系统生物学家以及工程师合作,以实现提高碳农业的机会。
研讨会吸引了一群跨学科的领导人,他们在合成生物学和温室气体减排的交叉领域有利害关系。演讲者中有哈佛大学的乔治·丘奇、劳伦斯伯克利国家实验室的亚当·阿金、环境保护基金会的史蒂夫·汉伯格和美国国立卫生澳门威尼斯人注册网站研究院的大卫·雷斯尼克。其他与会者包括诺贝尔奖得主、物理学、数学领域的名誉教授谢尔登·格拉肖(Sheldon Glashow)和新英格兰生物实验室的理查德·罗伯茨(Richard Roberts),以及众多领域的思想领袖。
DeLisi说:“这是合成生物学家和气候科学家这两个群体之间的第一次会议,他们实际上从来没有彼此交谈过,所以这对我们所有人来说都是一次真正的学习经历,而且可能很重要。”“现在的挑战是确保我们继续共同解决这些问题,我们一组人正在根据我们所学到的知识计划下一步的步骤。”