在大流行期间，你如何让一门实际操作的合成生物学实验室课程继续下去?

正如麻省理工学院和哈佛医学院的教师、助教和学生组成的独特团队在《自然生物技术》杂志上发表的一篇新论文中所描述的那样，答案涉及机器人和助教在实验室里一起工作，这是一种设计实验的新方法，以及跨多个时区的指导和协作。

麻省理工学院媒体实验室社区生物技术项目主任David S. Kong教授MAS。S64(如何种植(几乎)任何东西)，以及媒体实验室副教授约瑟夫·雅各布森和哈佛医学院的乔治·丘奇教授。这门课程的灵感来自麻省理工学院教授兼比特和原子中心主任Neil Gershenfeld的热门快速原型课程MAS.863(如何制造(几乎)任何东西)，Kong说:“课程的第一个设计与数字制造有很强的隐喻联系，但被映射到生物学。多年来，我们一直在发展这门课程，专注于培养核心技能，使生物爱好者，无论他们以前有过生物学经验，都能真正创造性地使用生命系统表达自己。”

“如何种植(几乎)任何东西”(How to Grow (Almost) Anything，简称HTGAA)最新迭代的参与者开发了一种组装病毒样蛋白质外壳的设备，用于可能的药物输送，一种为宇航员生产芳香化合物的生物反应器，以及一种用细菌“绘制”的世界地图的生物艺术。

我们的目标一直是与尽可能广泛的观众分享合成生物学的工具和知识，从分子生物学研究人员到艺术家、工程师和社会正义倡导者等等。

丘奇有时被称为“基因组学之父”，也是合成生物学和个人基因组学领域的领先专家。他说，这门课，尤其是论文中讨论的新型混合远程学习形式，有可能“使合成生物学大众化”，因为“我们正处于将大部分或全部制造业，从智能材料转向计算，从物理和化学转向生物学的边缘”。

“我们生活在这样一个时代，许多强大的技术都是由社会精英和特权阶层开发的，而且往往使他们受益，”孔补充说。“我相信，出于道德原因，也出于创新原因，对世界各地的不同社区来说，获得这些工具和技术，并学习如何安全和合乎道德地使用它们是很重要的。

机器人救援

作为一项全球教育倡议，该课程始于2015年，其灵感来自于格申菲尔德的课程在全球范围内的教学网络，目前已有2500多个社区fab实验室。在它的第一版中，HTGAA被教授给Fab实验室网络和全球社区生物网络，孔通过全球社区生物峰会帮助组织。

2019年，孔和丘奇首次向麻省理工学院和哈佛大学的研究生提供HTGAA课程。但论文作者回忆说，2020年3月，在课程进行到一半的时候，即将到来的大流行迫使麻省理工学院的建筑和实验室几乎全部关闭。

由于无法使用湿式实验室进行实验，学生们无法面对面合作，教师们在2021年重新设计了课程。学生们现在可以听世界知名研究人员和伦理学专家的虚拟讲座，但他们也可以进行基于云的实验模拟。他们学习了如何编写最终项目的代码，以便麻省理工学院的液体处理机器人可以执行他们的实验，有时还需要助教的帮助，他们可以远程观看整个过程。

丘奇说，在2020年之前，研究人员一直在扩大该课程的虚拟内容，“但不幸的COVID-19灾难加速了我们的努力。”“这使我们能够更好地通过平板屏幕使指导尽可能真实，并使机器人‘云实验室’简单而实惠。”

孔说，从那以后，来自六大洲的学生加入了麻省理工学院的课程，其中许多人没有分子生物学的背景。他补充说，这门课程包括为那些需要的人提供生物学基础知识的“训练营”，但“我们真正关注的是技能的培养”。“你只需要学习足够的理论，就可以理解你在实验室里做的事情，但关键的方面是学生们每周都要掌握的实践合成生物学实验室技术。”

《自然生物技术》杂志论文的第一作者、媒体实验室研究助理埃雅尔·佩里(Eyal Perry) SM ' 21，是2020年流行病班的一名学生，于2021年回来担任助教。他说，对编码和模拟实验的关注给了学生们一种在实验室生物学中不寻常的共享语言。

佩里说:“我们启动这项研究在某种程度上是因为疫情，但我认为我们可能已经发现了一些对未来教育至关重要的东西。”“我认为，随着我们进入合成生物学的新时代，通过代码学习生物学，学习如何执行协议，使用机器人和代码制造东西，这可能是一种新的做事方式。”

全球经济增长

教育工作者和学生描述了本地节点、区域中心和“超级核心”站点的未来，这些站点可以通过不断提高的技术水平和协作将学生联系起来。例如，在台湾，一个HTGAA参与者已经为学生建立了一个活动节点。

孔补充说，校友在“壮大课程规模方面发挥了至关重要的作用，随着全球影响力的扩大，我们真的在建立一个丰富而强大的创新全球学习社区，远远超出了课程本身。”

Dominika Wawrzyniak于2021年成为HGTAA全球听众，后于2022年成为全球教学助理。她现在是纽约大学生物医学工程专业的博士生，她说这门课“对已经在这一领域的人来说也是非常有益的，因为你会遇到很多不同的合成生物学方法，这些方法非常独特，仅仅是因为人们的背景非常不同。”

佩里认为，让设计师、艺术家、工程师和思想家参与合成生物学的实践“是一场技术革命的更好方式”。“我们并不是想在这门课上教授所有的东西，而是真正打开一扇门，很多时候，这扇门正是人们所错过的。”

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。