Brooklyn Evolution Startup Melonfrost збирає 7 мільйонів доларів, щоб створити більше мікробів
Melonfrost
Melonfrost
Дідусь Сема Левіна був картопляним фермером у п’ятому поколінні в Західному Массачусетсі, йому було важко конкурувати з падінням цін на картоплю на промислових фермах Середнього Заходу. Після спроби виростити низку інших культур, набір насіння дині, контрабандою з Пуерто-Ріко, здавалося, зробив свою справу, процвітаючи на піщаному ґрунті регіону. Ці дині тільки-но дозріли до збирання, поки не настав мороз і вбив урожай — так свідчить сімейна легенда.
Зараз Левін є генеральним директором і співзасновником Melonfrost, бруклінського еволюційного стартапу, який поєднує власні програмне та апаратне забезпечення для керування еволюцією в автоматизованому замкнутому циклі. Ця технологія має на меті створити новий метод проектування та виробництва нових мікробів у масштабі для всього, від продуктів харчування та енергії до терапевтичних засобів і синтетичних матеріалів — усе це не частина інженерії чи конструювання майбутнього, а радше його вирощування. «Для нас це означає, що ми більше не будемо повністю залежати від таких лих, як мороз, метафорично — мати можливість виробляти морозостійкі дині для будь-якого бажаного використання», — пояснює він.
Вчені машинного навчання зустрічаються в офісі
Melonfrost
Різноманітні інструменти для вирощування мікробів із певними властивостями для бажаного використання історично були обмежені можливістю масштабування — створюючи вузьке місце для переходу від редагованого штаму до комерційного — багато методів для цього покладаються на відносно дорогі та дещо грубі припущення. Підходи «і перевірити», як правило, засновані на мутаціях генетичної послідовності. Натомість нещодавній початковий раунд Melonfrost із вартістю 7 мільйонів доларів США, спільно очолюваний Refactor Capital та Alexandria Venture Investments, підтверджує тезу про те, що, за словами Левіна, «еволюція є і ще довго залишатиметься найкращим дизайнером організмів».
В основі цього фокусу на відборі фенотипу лежить апаратне забезпечення Melonfrost Evolution Reactor і Maia, його власна програмна платформа. Maia — це набір алгоритмів машинного навчання, які вивчають, як еволюціонують організми — з огляду на різні тиски відбору та умови навколишнього середовища, оскільки вони стосуються виміряних фенотипів — і ітеративно повертають набір інструкцій у формі подальших тисків відбору, щоб продовжити еволюцію бажаного набір ознак, будь то врожайність або морозостійкість. Ці вхідні та вихідні дані з’єднують Maia з Evolution Reactor, апаратом для індивідуального контролю, вимірювання та застосування цих закодованих тисків відбору для культивування тисяч незалежних мікробних популяцій на паралельних еволюційних траєкторіях.
Управління масштабною еволюцією стало можливим завдяки низці апаратних інновацій, інкапсульованих у масиві модульних блоків у реакторі Evolution Reactor, кожен з яких містить приблизно 250 окремих мікробних популяцій. Дві платформи, віртуальна та механічна, об’єднані хмарним програмним забезпеченням, яке замикає цикл автоматизованої платформи управління еволюцією — дані, виміряні апаратним забезпеченням, передаються в програмне забезпечення, інструкції повертаються апаратному забезпеченню через оновлення програмного забезпечення для моделювання — яке повторюється, доки не з’явиться бажаний фенотип. мета досягнута або цикл вимикається. Наразі вся система майже вміщується в бруклінської лабораторії Melonfrost, але Левін чітко формулює бачення апаратно-програмного інтерфейсу як «біологічного центру обробки даних» у формі складу Evolution Reactor.
Вчені працюють у лабораторії
Melonfrost
Цей початковий раунд є наступним кроком до повної форми цієї еволюційної системи керування — фінансування наступного етапу створення апаратного забезпечення Evolution Reactor і просування Melonfrost до свого першого клієнта в секторі харчових продуктів харчового сектора. «Нагодувати світ, не руйнуючи його в процесі, — це сфера синтетичної біології, зокрема, де існує багато вузьких місць на шляху від початкового створення до виробництва», — підкреслює Левін. Цей фокус на побудові здоровішого світу за допомогою їжі не є новим для Левіна та його співзасновника, керівника відділу проектування та дизайну та друга дитинства Лорена Амдала-Каллетона. У середній школі дует створив ферму для свого кафетерію, щоб збільшити інвестиції студентів у навчальну спільноту та просувати до сталого розвитку. Незважаючи на те, що роки навчання в бакалавраті та аспірантурі були розділені океаном і цілою країною, вони підтримували зв’язок від Оксфорда до Стенфорда, вивчаючи еволюційну динаміку та навчання з підкріпленням відповідно, і почали помічати потенціал для заповнення прогалин в еволюційних моделях за допомогою машин. інструменти навчання, враховуючи схожість у їхній основі математики. Разом із двома іншими друзями дитинства народився Мелонфрост — спонуканий позитивним впливом шляхом синтезу різних галузей, від найсучаснішого машинного навчання та апаратної інженерії до синтетичної біології та точних спеціальних програмних інструментів.
«Будь-яка з цих спроб вимагала б багато досвіду, невдач і інновацій, тому дещо незвично робити все це одночасно, – визнає Левін, – але ці виклики настільки великі, що ви повинні впроваджувати інновації. на кількох фронтах одночасно та об’єднати дуже різних типів вчених та інженерів, щоб справді розвивати майбутнє. Це не просто прагнення вивести на ринок нові молекули чи хімічні речовини; скоріше, нам потрібно фундаментально змінити спосіб виникнення та переміщення світових ресурсів». Для Melonfrost мета не полягає в тому, щоб зрештою будувати великі заводи та відправляти їх у вантажних контейнерах. Натомість бачення полягає в тому, щоб швидко, дешево та надійно виготовляти й оптимізувати нові штами — поширюючи їх у виробництво в цілому, щоб перевести від вивчення мови еволюції до надійних біологічних результатів у масштабі — незалежно від того, коли можуть настати метафоричні морози.
Дякуємо Айшані Аатреш за додаткові дослідження та звіт про цю статтю. Я засновник SynBioBeta, і деякі з компаній, про які я пишу, є спонсорами конференції SynBioBeta та щотижневого дайджесту.
