Стартап Brooklyn Evolution Melonfrost привлекает 7 миллионов долларов, чтобы производить больше микробов

Дыня

Дыня

Дедушка Сэма Левина был картофелеводом в пятом поколении в Западном Массачусетсе и изо всех сил пытался конкурировать с падением цен на картофель на промышленных фермах Среднего Запада. После попытки вырастить ряд других культур, набор семян дыни, контрабандой вывезенных из Пуэрто-Рико, похоже, справился с задачей, процветая на супесчаной почве региона. Эти дыни почти созрели для сбора урожая, пока не наступили заморозки и не погубили урожай — так гласит семейная легенда.

В настоящее время Левин является генеральным директором и соучредителем Melonfrost, бруклинского стартапа по развитию, который объединяет собственное программное и аппаратное обеспечение для управления эволюцией в автоматизированном замкнутом цикле. Эта технология направлена на предоставление нового метода разработки и производства новых микробов в больших масштабах для всего, от продуктов питания и энергии до терапевтических средств и синтетических материалов — и все это является частью не проектирования или конструирования будущего, а, скорее, его выращивания. «Для нас речь идет о том, чтобы больше не зависеть от таких бедствий, как мороз, и, образно говоря, иметь возможность выращивать морозостойкие дыни для любого желаемого использования», — объясняет он.

Встреча ученых в области машинного обучения в офисе

Дыня

Различные инструменты для выращивания микробов с определенными характеристиками для желаемого использования исторически были ограничены возможностью масштабирования, что создавало узкое место при переходе от отредактированного штамма к коммерческому. Подходы «и проверь», как правило, основанные на мутациях генетической последовательности. Вместо этого недавний начальный раунд Melonfrost стоимостью 7 миллионов долларов, совместно возглавляемый Refactor Capital и Alexandria Venture Investments, поддерживает тезис о том, что «эволюция является и еще долгое время будет лучшим конструктором организмов», как выразился Левин.

В основе этого подхода к отбору по фенотипу лежит аппаратное обеспечение Melonfrost Evolution Reactor и Maia, его запатентованная программная платформа. Maia — это набор алгоритмов машинного обучения, которые изучают, как эволюционируют организмы — в отношении различных давлений отбора и условий окружающей среды, поскольку они соотносятся с измеряемыми фенотипами — и итеративно возвращают набор инструкций в виде дальнейших давлений отбора, чтобы продолжать развиваться в желаемом направлении. совокупность признаков, будь то урожайность или морозостойкость. Эти входные и выходные данные соединяют Майю с Реактором Эволюции, устройством для индивидуального контроля, измерения и применения этих закодированных давлений отбора для культивирования тысяч независимых микробных популяций на параллельных эволюционных траекториях.

Управление эволюцией в масштабе стало возможным благодаря ряду аппаратных инноваций, заключенных в массиве модульных блоков в Evolution Reactor, каждый из которых содержит около 250 отдельных микробных популяций. Две платформы, виртуальная и механическая, связаны друг с другом облачным программным обеспечением, которое замыкает цикл автоматизированной платформы управления эволюцией — данные, измеренные аппаратным обеспечением, вводятся в программное обеспечение, инструкции возвращаются обратно в аппаратное обеспечение посредством обновлений программного обеспечения для моделирования, которое повторяется до тех пор, пока не будет достигнут желаемый фенотип. цель достигнута или петля разомкнута. В настоящее время вся система почти помещается в лабораторном пространстве Melonfrost в Бруклине, но Левин формулирует видение этого аппаратно-программного интерфейса как «биологический центр обработки данных» в форме склада Evolution Reactor.

Ученые, работающие в лаборатории

Дыня

Этот посевной раунд — следующий шаг к полной форме этой эволюционной системы управления — финансирование следующего этапа создания оборудования Evolution Reactor и продвижение Melonfrost к своему первому потребителю в области пищевых жиров в пищевом секторе. «Накормить мир, не разрушая его в процессе, — это область синтетической биологии, в частности, где есть много узких мест на пути от первоначального наращивания к производству», — подчеркивает Левин. Этот акцент на создании более здорового мира с помощью еды не нов для Левина и его соучредителя, руководителя отдела проектирования и дизайна и друга детства Лорен Амдал-Куллетон. В старшей школе дуэт завел ферму для своего кафетерия, чтобы увеличить инвестиции учащихся в образовательное сообщество и добиться устойчивого развития. Несмотря на то, что они провели годы бакалавриата и магистратуры, разделенные океаном и целой страной, они поддерживали связь от Оксфорда до Стэнфорда, изучая эволюционную динамику и обучение с подкреплением соответственно, и начали замечать потенциал заполнения пробелов в эволюционных моделях с помощью машин. средства обучения, учитывая сходство в лежащей в их основе математике. Вместе с двумя другими друзьями детства родился Melonfrost, который стремился оказать положительное влияние путем синтеза в разных областях, от передового машинного обучения и аппаратной инженерии до синтетической биологии и точных специализированных программных инструментов.

«Любое из этих начинаний потребует большого опыта, неудач и инноваций, поэтому несколько необычно делать все это одновременно, — признает Левин, — но эти проблемы настолько велики, что вам нужно внедрять инновации». на нескольких фронтах одновременно и объединить самых разных ученых и инженеров, чтобы действительно вырастить будущее. Речь идет не только о стремлении вывести на рынок новые молекулы или химические вещества; скорее, нам нужно коренным образом изменить то, как мировые ресурсы возникают и перемещаются». Для Melonfrost цель состоит не в том, чтобы в конечном итоге построить большие заводы и перевозить их в грузовых контейнерах. Вместо этого видение состоит в том, чтобы быстро, дешево и надежно производить и оптимизировать новые штаммы — расширяя производство в целом, чтобы перевести от изучения языка эволюции к надежным биологическим результатам в масштабе — независимо от того, когда могут наступить метафорические морозы.

Спасибо Айшани Аатрэш за дополнительное исследование и отчет по этой статье. Я основатель SynBioBeta, и некоторые из компаний, о которых я пишу, являются спонсорами конференции SynBioBeta и еженедельного дайджеста.