生物学を写真のように操作するなんて、なんとも奇妙なアイデアだ。しかし、テキサス大学オースティン校の学生たちがやろうとしていたのはまさにこれだった。大腸菌のシャーレに画像を投影し、暗室でプリントのように現像するのだ。
チームはこのアイデアを、史上初の国際遺伝子工学機械コンテスト（iGEM）で提案しました。これは、最もクールで有用な生物をバイオエンジニアリングで作るという大学対抗のコンテストです。2004年11月のことでした。10年後、iGEMは34カ国245チームにまで拡大しました。しかし、その時点ではまだ名称は決まっておらず、参加チームはわずか5チームでした。
マサチューセッツ州ケンブリッジにある木々に囲まれたリトリート、ノートンズ・ウッズの講堂では、初心者チームは皆、まるで失敗しているようだった。科学フェアに行って、子供たちが皆「実は完成してないんです」「実験はどれもうまくいかなかったんです」と言うのを想像してみてほしい。チームは一人ずつ壇上に上がり、自分たちの計画がいかに失敗したかを一人ずつ説明した。
ある生徒はセリフを忘れてしまいました。オーバーヘッドプロジェクターに映し出されたタンパク質を指差して、「あれは何だっけ、これ？」と思わず口走ってしまったのです。*
このコンテストは、傷ついた学生たちの自尊心以上に、当時まだ未成熟だった合成生物学という分野の評判、ひいては運命さえも左右するものでした。主催者たちは全員合成生物学者で、主流派の科学者たちがナイーブだと考えていた一連の原理を検証するためにiGEMを考案しました。彼らは、エンジニアが機械を組み立て直し、再プログラムするのと同じように、工学の概念を応用して生命を組み立て直し、再プログラムできると信じていました。生物学の専門用語を電気工学の用語に置き換えることさえありました。機能が結合した遺伝子は「遺伝子回路」となり、生きた細胞はまるで車のフレームのように「シャーシ」となりました。合成生物学は、学部生でさえも、誰でも生物を設計できるようにするでしょう。
ステージ上で次々と発表される失敗は、主に理論的な原理を揺るがすかのようだった。しかし、オースティンの学生たちが立ち上がるまでは。学生たちはバクテリアを改変して光と闇の境界を検知できるようにしようとしていたが、まだそこまでには至っていなかった。しかし、十分な成果はあった。彼らは頭上のスクリーンに、写真バイオエンジニアリングされたバクテリアのプレートに書かれた「Hello World」を映し出した。会場は歓声と拍手で沸き立った。「Hello World」は、合成生物学の原理が現実のものであることを告げた。さらに、この発表は、ほとんど訓練を受けていない学生でも、iGEMの不可能と思われた3ヶ月という期間内でバイオエンジニアリングを成功させることができることを実証した。
それはトロイのヘレンのような瞬間でした。何千ものベンチャーを立ち上げたイメージ、何千人もの学生や一般の人々に「わあ、私にもできるわ」と言わせたイメージです。
テクノロジーと文化は絶え間ないフィードバックループの中で機能しています。一方の変化は他方の変化を促し、それがまた逆行して前者を変化させます。「Hello World」以来、多くのことが起こりました。最新のデータによると、米国と欧州は合成生物学研究に6億ドル以上を投資し、世界中で15以上の草の根レベルのコミュニティラボが設立され、バイオテクノロジーのツールとトレーニングを誰にでも提供しています。そして今年、バイオテクノロジーのIPOは25億ドル以上を調達しました。フォーブス誌によると、多くの人がバブルと評するこの30年以上で2番目に忙しい年となりました。
これらの変化が私たちの未来にどのような意味を持つのか、私たちはほとんど理解していません。バイオテクノロジーが医療、農業、そして産業の分野で急速に進歩していることは周知の事実です。しかし、それは芸術、建築、そしてポップカルチャーにも進出しています。
このブログが、バイオテクノロジーが私たちの世界と生命への理解をどのように変えているのかを探る場となることを願っています。最新のバイオテクノロジーのブレークスルーから、私たちが語り継ぐ神話や物語、そしてテクノロジーをめぐって集まるコミュニティまで、幅広いテーマを取り上げています。記事のアイデアをお持ちの方は、[email protected] までご連絡ください。
iGEMの物語にもう一つひねりを加えよう。コンテスト前夜、テキサス大学オースティン校の暗室での出来事を振り返る。学生たちは細菌の入ったプレートをランプの下に置き、画像を現像しようとした。ところが、ランプのせいでプレート内の培地が光に反応して染まってしまったのだ。たまたま培地は感光性だったのだ。学生たちは、遺伝子組み換え細菌ではなく、光に敏感な寒天培地で「Hello World」と書いてしまったのだ。** 生物学者が言うところの「実験環境のアーティファクト」、つまり「失敗」だった。
学生たちはコンテストの後、ようやく問題点を解決しましたが、それは問題ではありませんでした。そのイメージは既に世に出ていたのですから。
注:
*その学生、ジェイソン・ケリーは、後に一流の合成生物学企業のひとつである Ginkgo Bioworks の共同設立者となる。
**バイオエンジニアリングされたバクテリアは実際には機能しましたが、寒天培地中の光感受性染色剤によって隠されていました。
- オリジナルの細菌システムのさらなる発展と、このプロジェクトに関する Nature 誌の論文については、2006 年の UT Austin チームの iGEM ページをご覧ください。
- MIT の Natalie Kuldell の合成生物学クラスで独自の細菌写真を作成した Karen Ingram の体験談をご覧ください。
- 自分で細菌の写真を撮影する方法を学ぶには、「自分で写真を育てる方法」をご覧ください。
