生物黑客，在生物学实验中发挥DIY精神

一个新的组织诞生了，那就是生物黑客（Biohacking），也称为DIYbio（生物DIY）。这些生物黑客往往来自社会的各个角落，热衷于自己动手，希望支持传统学术界和工业界以外的生物学研究。虽然预算和条件有限，但他们也带来了别具一格的科学发明。这一期的《BioTechniques》就重点介绍了他们。

　　

生物通报道  精密复杂的显微镜、测序仪，以及一系列即拆即用的试剂盒，已成为现代生物学实验室不可或缺的工具。有了它们，研究人员能够方便地开展复杂实验。不过，这些仪器也是神秘的，用户并不清楚它们如何组装，或如何工作。

于是，一个新的组织诞生了，那就是生物黑客（Biohacking），也称为DIYbio（生物DIY）。这些生物黑客往往来自社会的各个角落。他们热衷于自己动手，希望支持传统学术界和工业界以外的生物学研究。虽然预算和条件有限，但他们也带来了别具一格的科学发明。这一期的《BioTechniques》就重点介绍了他们。

让仪器更便宜

Gianpaolo Rando是创业公司SwissDeCode的联合创始人。在他做博士后研究时，他发现了一种简单而可靠的DNA检测策略，不需要严格的温度控制。之后，他离开大学，专心投入创业工作。他们的第一个项目是BeerDeCoded，也就是收集各种啤酒的基因组数据，目的是创建啤酒的“家谱”。这种信息也许对酿造新啤酒有用。

这个团队找到了一些低成本的设备，包括离心机、热循环仪和凝胶电泳设备。不过，Rando很快就发现，获取试剂和耗材既昂贵又困难。于是，他们寻找各种替代方案，在纯化DNA时，他甚至磨碎了猫砂。Rando希望这种检测能被任何人使用，因此他将早期版本交给非科学家试用。“我想简化这个试剂盒，让它变得更加用户友好，”他说。

BioCurious是全球最早的生物黑客组织之一。他们最近的一个成功案例是OpenPCR，也就是利用开源工具包来组装低成本的热循环仪。最终，研究人员开发出一种Open qPCR仪器，成本不到3800美元，比市场上的仪器价格大约低了一个数量级。“许多研究人员买不起他们所需的设备，特别是在国外，”Maria Chavez指出。

让技术更普及

美女科学家Lucia Prieto-Godino的想法则略有不同。她从事果蝇的神经遗传学研究，但在了解到非洲研究人员很少有机会从事这方面研究时，她希望能够缩小技术差距。于是，Prieto-Godino和几位研究人员来到非洲，开始果蝇遗传学的教学和研究。

“我们总是临时组装设备，因为我们从来没有满足需求的东西，”她说。捐赠的荧光显微镜可能缺少镜头，因此他们会增加一个便宜的网络摄像头，用筷子和胶带固定住。慢慢地，他们开发出一些开放式硬件工具，并计划将这些工具纳入非洲未来的生物学课程。

当Prieto-Godino在英国的Francis Crick研究所建立自己的实验室时，这种即兴创造的能力依然在发挥作用。订购一台商业化仪器需要时间，也很昂贵，于是她借助实验室的3D打印机，更快地组装所需的设备。Prieto-Godino认为，非洲的那段经历增强了她的知识和信心，“能够快速改造你的设备来满足你的需求，这是十分强大的。”

生物DIY

Tobey Wenzel是剑桥大学的一名化学工程和生物技术博士后，也是一名对生物整合很感兴趣的物理学家。在攻读博士学位时，他希望将太阳能电池中的蓝藻整合起来发电。不过，这仅仅是他的构思，没有任何经费或仪器，所以他需要从头构建许多东西。

Wenzel认为，定制系统的能力十分强大，通常可带来比现有设备更好的工具。不过，DIY过程也存在一些固有的挑战，比如文档化。如何帮助研究人员更准确地记录他们DIY的过程，Wenzel一直在思索策略。

如果没有这种支持结构，其他研究人员可能很难制作，并对其进行改进。此外，如果博士生或博士后制作出设备，那么在他离开实验室之后，这个设备可能就没人用了。为此，Wenzel开发出一种XML文本编辑器DocuBricks，它提示用户以标准方式填写DIY硬件项目的关键信息。比如，在DIY显微镜时，说明定位、光学和照明组件。

在科技日益发达的今天，也许我们已经忘了实验原理，只是跟着说明书一步一步去操作。知其然，更要知其所以然。生物黑客的出现正提醒我们不要一味依赖说明书，还要打破传统的思维定势，在实验中大胆创新。（生物通 薄荷）

原文标题：

BOOTSTRAPPING BIOLOGY

Sarah Webb, Ph.D.
BioTechniques, Vol. 63, October 2017, pp. 152–156