Sebuah studi baru-baru ini menekankan perlunya desain biologis untuk fokus pada kekhasan sistem biologis dan merangkul inovasi terbuka, bergerak melampaui optimalisasi tradisional untuk mendorong pengembangan solusi baru dan beragam untuk tantangan global. Kredit: Thomas Gorochowski
Penelitian baru menunjukkan bahwa para ilmuwan yang terlibat dalam desain biologis harus memprioritaskan pemahaman karakteristik unik sistem biologis daripada berupaya melakukan optimasi yang berlebihan.
Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan di Kemajuan Ilmu Pengetahuanpara peneliti dari Universitas Bristol dan Ghent telah menunjukkan bagaimana mengeksplorasi hal-hal yang belum diketahui mungkin merupakan langkah penting yang diperlukan untuk mewujudkan inovasi berkelanjutan yang diperlukan untuk bioteknologi masa depan.
Menyadari peran keterbukaan dalam mencapai tujuan ini dan semakin pentingnya hal tersebut dalam bidang-bidang seperti ilmu komputer dan biologi evolusioner, tim memetakan bagaimana keterbukaan pikiran terkait dengan praktik bioteknologi saat ini dan apa yang diperlukan untuk mencapainya di laboratorium.
Agar berhasil, algoritme yang digunakan dalam desain biologis tidak boleh hanya berfokus pada upaya mencapai tujuan tertentu – seperti hasil panen yang lebih baik – namun juga mempertimbangkan penciptaan dan pemeliharaan kebaruan dan keragaman dalam solusi yang telah ditemukan.
Wawasan dari Para Peneliti
Dr Thomas Gorochowski, rekan penulis dan Peneliti Royal Society University di School of Biological Sciences di Bristol, menjelaskan: “Ketika kita mencoba merancang proses biologis yang kompleks, sering kali kita tergoda untuk mengubah sesuatu yang berfungsi sebagian daripada mengambil risiko. mencoba sesuatu yang benar-benar baru.
“Dalam karya ini kami menyoroti bahwa dalam situasi seperti ini, solusi terbaik sering kali datang dari arah yang tidak terduga karena kami tidak selalu sepenuhnya memahami cara kerja segala sesuatunya. Dalam biologi, ada banyak hal yang belum diketahui sehingga kita memerlukan perangkat yang luas dan beragam untuk memastikan kita memiliki peluang terbaik dalam menemukan solusi yang kita perlukan.”
Profesor Michiel Stock, penulis utama dari Universitas Ghent, menambahkan: “Sistem biologis memiliki kapasitas alami untuk berinovasi yang telah menghasilkan keanekaragaman hayati yang melimpah seperti yang kita lihat di alam saat ini.
“Sebaliknya, upaya kita untuk merekayasa biologi kurang memiliki kreativitas – upaya tersebut jauh lebih kaku, kurang imajinatif, dan sering kali tidak memanfaatkan kemampuan biologi dengan sebaik-baiknya.
“Karena semua kehidupan di sekitar kita berasal dari proses evolusi yang terbuka, bukankah luar biasa jika kita dapat memanfaatkan sebagian dari kekuatan tersebut untuk rancangan biologis kita sendiri.”
Merangkul Inovasi Biologi untuk Tantangan Global
Kemampuan untuk menciptakan bioteknologi baru menjadi semakin penting untuk mengatasi tantangan global yang mencakup produksi bahan kimia, bahan, dan makanan berkelanjutan, hingga terapi canggih untuk memerangi penyakit-penyakit baru. Yang mendorong kemajuan ini adalah inovasi tentang bagaimana biologi dapat dimanfaatkan dengan cara-cara baru. Pekerjaan ini mendukung tujuan ini dengan menawarkan arah baru untuk pendekatan penelitian dan desain baru.
Referensi: “Keterbukaan dalam biologi sintetik: Sebuah rute menuju inovasi berkelanjutan untuk desain biologis” oleh Michiel Stock dan Thomas E. Gorochowski, 19 Januari 2024, Kemajuan Ilmu Pengetahuan.
DOI: 10.1126/sciadv.adi3621
Penelitian ini terlaksana berkat hibah perjalanan dari FWO Flanders dan pendanaan dari Royal Society, BBSRC, dan EPSRC.
