文/ Allison Kleber
在美国国家科学基金会140万美元的资助下，波士顿大学和马萨诸塞大学阿默斯特分校的澳门威尼斯人注册网站研究人员正联手进行一项雄心勃勃的努力，即创造微小的、可编程的“生活设备”，这种设备可以检测和中和饮用水中发现的特定有毒污染物。该项目的联合负责人、欧洲经济委员会的道格拉斯·登斯莫尔教授和他的技术领导、澳门威尼斯人注册网站研究助理教授塞缪尔·奥利维拉认为，这项澳门威尼斯人注册网站研究可以为合成生物学在未来的深远应用奠定基础，以解决我们社会和地球面临的一些最紧迫的挑战。
微观层面的生命远比我们想象的更加世界性和健谈；菌落生活在种间群落中，通过物种特有的生化信号机制与同伴交流。例如，假设澳门威尼斯人注册网站研究人员可以找到一种方法来操纵这些信号，并说服不同种类的同居细菌彼此“交谈”。在这种情况下，他们应该能够“编程”他们来共同制定特定的过程。
然后，澳门威尼斯人注册网站研究人员可以设计为这些任务定制的合成细菌群落，即所谓的“生命设备”或“物种间遗传回路”，这可以实现各种理想的结果，从分析和清洁饮用水到创造环保生物燃料或为人类健康提供新的治疗策略。
Densmore教授在马萨诸塞大学阿默斯特分校的共同负责人、化学工程助理教授Lauren Andrews将领导对物种间细胞间通信的澳门威尼斯人注册网站研究，而他和Oliveira教授将利用DAMP（设计自动化制造过程）实验室的基础设施开发高通量多层微流体平台，该平台可用于澳门威尼斯人注册网站研究和维持细菌群落。该平台可用于开发参数和模型数据库，以预测“多细胞转录调节网络”的信号动力学，如当前项目中心的细菌群落。(有关他们的方法的更多信息，请查看澳门威尼斯人注册网站研究计划在奥利维拉的网站上。)
这项澳门威尼斯人注册网站研究的目标与Densmore和Oliveira对合成生物学未来的共同愿景完全吻合，正如两人在2022年9月发表在《生物设计澳门威尼斯人注册网站研究》上的一篇题为《合成生物学的硬件、软件和湿软件协同设计环境》的文章所讨论的那样。采用适当的多学科观点，Densmore和Oliveira主张使用嵌入式电子产品设计过程中已经使用的技术，采用三部分（“硬件，软件，湿软件”）协同设计方法来接近合成生物学。
相信生物学将是解决当今社会面临的许多最关键挑战的关键，Densmore和Oliveira非常强调自动化，标准化和民主化的重要性，以允许大规模生产和广泛实施合成生物系统，如“生命设备”，他们正在努力与安德鲁斯教授的团队相反。他们设想共享资源、开源数据库和特征生物成分库的最终扩散——尽管这在很大程度上取决于实验结果，以确定什么程度的特征是可能的，以及如何最好地标准化这些信息，以及其他具有挑战性的因素。因此，在这项澳门威尼斯人注册网站研究中，理解、复制和综合重新设计微生物过程的努力代表了朝着更美好的未来生物工程迈出的直接一步，从更清洁的饮用水开始。
道格拉斯·登斯莫尔教授2010年加入电气与计算机工程系，是DAMP实验室的创始人和联合负责人。他是AIMBE澳门威尼斯人注册网站研究员，Tegan家族杰出澳门威尼斯人注册网站澳门威尼斯人注册网站研究员，IEEE和ACM高级会员，2013年NSF CAREER奖获得者，以及许多其他荣誉，他在波士顿地区共同创立了三家商业合成生物学公司。除了合成生物学和微流体学，他的澳门威尼斯人注册网站研究兴趣包括嵌入式系统、逻辑合成、数字逻辑设计、系统级设计和计算机体系结构。
澳门威尼斯人注册网站研究助理教授Samuel Oliveira他在欧洲经委会工作了三年半，最近被任命为博士后澳门威尼斯人注册网站研究助理和潮湿实验室的实验室经理。2019年获芬兰坦佩雷大学博士学位。除了生物工程和微流体，他的澳门威尼斯人注册网站研究兴趣包括合成微生物群落，多层微流体集成，实时活细菌显微镜，单细胞图像和数据分析。