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DIY生物學

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DIY生物學（ DIYbiological ， DIYbio ）是一種生物技術社會運動，其中個人、社區和小型組織使用與傳統研究機構相同的方法研究生物學和生命科學。 DIY生物學主要由接受過學術界或企業有限研究培訓的個人進行，然後他們指導和監督其他很少或根本沒有接受過正式培訓的 DIY 生物學家。這可以作為一種愛好，作為社區學習和開放科學創新的非營利性努力，或者為了營利而開展業務。

其他術語也與 DIY 生物學界相關。生物黑客和濕軟件黑客這兩個術語強調了與黑客文化和黑客道德的聯繫。 [1]黑客一詞的原始含義是尋找新的、聰明的方法來做事。研磨機機身改造社區也使用「生物黑客」一詞，該術語被認為與「DIY」生物學運動相關但又不同。 [2]生物朋克一詞強調該運動的技術進步、政治和藝術元素。

歷史

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「生物黑客」一詞以及 DIY 生物學的概念早在 1988 年就已為人所知。 [3] [4] [5]

生物黑客技術早在 2005 年就通過簡單的基本實驗演示進入了三藩市程式設計師和創客社區。隨着 DIYbio 實驗成為SuperHappyDevHouse[6]黑客的焦點，這種愛好獲得了額外的動力。

2005 年，羅布·卡爾森 (Rob Carlson) 在《連線》雜誌上發表的一篇文章中寫道：「車庫生物學時代已經來臨。想參與嗎？花點時間在eBay上給自己買一個實驗室。」 [7]同年，他建立了一個車庫實驗室，致力於他之前在加利福尼亞州伯克利分子科學研究所[8]工作過的一個項目。 [9]

2008年，Jason Bobe和Mackenzie Cowell創立了DIYbio組織[10]，並召開了第一次會議。 [11]

2010 年， Genspace[12]開設了第一個社區生物學實驗室， [13]十個月後， BioCurious , [14]和Victoria Makerspace[15]緊隨其後。許多其他實驗室和組織也緊隨其後，包括但不限於加利福尼亞州奧克蘭的反文化實驗室、馬里蘭州巴爾的摩的巴爾的摩地下科學空間、加利福尼亞州洛杉磯的 TheLab 和科羅拉多州丹佛市的丹佛生物實驗室。

據估計，2014年全球已有50個DIY生物實驗室。 [16] :119

2016 年，第一屆專門關注生物黑客的會議宣佈將於 9 月在加利福尼亞州奧克蘭舉行。 [17]

方面

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DIYbio 運動旨在改變這樣一種觀念，即一個人必須是一名擁有高級學位的學者才能為生物學界做出重大貢獻。它允許大量小型組織和個人參與研發，傳播知識比盈利更重要。 [18]近年來，有各種各樣的 DIY 健康生活方式，其中許多還側重於不同的簡單方法來生物黑客思想、 [19]身體、新陳代謝[20] [21]然後睡覺。 [22]

DIY 生物學的動機包括（但不限於）降低成本、娛樂、醫學、生物黑客、延長壽命和教育。最近的工作結合了Arduino和RepRap 3D 打印機等微控制器的開源硬件，開發出了非常低成本的科學儀器。 [23]

社區實驗室空間

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許多組織都維護着類似於濕實驗室創客空間的實驗室，為成員提供設備和用品。許多組織還開設課程並提供培訓。會員可以支付一定費用（通常在 50 至 100 美元之間）加入一些空間並自行進行實驗。 [24] [25] [26]

開源設備

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DIY 生物學運動試圖為任何人（包括非專業人士）提供進行生物工程所需的工具和資源。愛爾蘭生物黑客 Cathal Garvey 開發的首批開源實驗室設備之一是 Dremelfuge，它使用連接到Dremel德雷梅爾（Dremel）​（英語）[27]旋轉工具的3D 打印管支架來高速旋轉管，取代了通常昂貴的離心機。 [28] PCR 機等許多其他設備已被廣泛重建。 [29] [30] [31]近年來，更複雜的設備被創建，例如由 GaudiLabs 開發的 OpenDrop 數字微流體平台[32]和 DIY NanoDrop [33] 。 Opentrons 生產開源軟件、價格實惠的實驗室機械人，並以 Genspace 的 DIY 生物學合作起步。 [34] Incuvers 為細胞研究製造遙測室，價格實惠，並且可以完全定製其環境。 OpenCell開放細胞（OpenCell）​（英語） [35]是一家位於倫敦的生物技術實驗室提供商，定期舉辦生物黑客馬拉松，以幫助鼓勵更多的開源開發。 [36]

宣傳

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大多數生物黑客的倡導都是關於實驗的安全性、可訪問性和未來的合法性。伍德羅·威爾遜中心的托德·奎肯提出，通過安全和自治，DIY 生物學家將不需要監管。 [37]喬賽亞·扎納 (Josiah Zayner)提出，安全性是生物黑客攻擊所固有的，並且可訪問性應該是最重要的問題，因為生物黑客攻擊中社會和少數民族的代表性嚴重不足。 [38]

研究主題

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許多生物黑客項目圍繞生命改造、分子工程和基因工程展開。 [39]

生物信息學

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生物信息學是 DIY 生物學研究的另一個熱門目標。和其他領域一樣，DIY生物學可以使用很多程式語言，但使用的大多數都是具有大型生物信息學庫的語言。

示例包括BioPerl或BioPython ，它們分別使用Perl和Python語言。

基因工程

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基因工程師是生物黑客的一個亞文化，因為最容易實現的生物黑客形式之一是通過工程微生物或植物來實現的。實驗範圍可以從使用質體到熒光細菌，利用光控制細菌中的基因表達， [40]甚至使用CRISPR來改造細菌或酵母的基因組。 [41]

藥品

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醫療保健和藥品的獲取受限促使生物黑客開始在醫學相關領域進行實驗。開放胰島素[42]項目旨在通過創建表達和純化的開源協議，使重組蛋白胰島素更易於獲取。 [43]其他涉及醫學治療的實驗包括全身微生物組[44]移植[45]和為糖尿病患者創建開源人工胰腺[46] ，如OpenAPS[47] 、Loop [48]和 AndroidAPS。開放式APS(OpenAPS)​（英語） [49]

植入物

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磨床者是生物黑客的一個亞文化，他們專注於將技術[50]或化學物質[51]植入體內，以增強或改變身體的功能。

一些生物黑客現在可以利用在皮膚上振動的磁性植入物來感知自己所面朝的方向。 [52]

藝術

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2000 年，備受爭議、自稱「轉基因藝術家」的愛德華多·卡茨[53] (Eduardo Kac)借用了生物技術和遺傳學研究人員的標準實驗室工作，以利用和批判這些科學技術。在卡茨唯一一件據稱是轉基因藝術的作品中，藝術家聲稱自己與一家法國實驗室（隸屬於法國國家農業研究所）合作，獲得了一隻綠色熒光兔子：在兔子體內植入了一種水母（維多利亞多管水母）的綠色熒光蛋白基因，這樣這隻兔子在紫外線下就會發出綠色熒光。這件自稱是「GFP 兔子」的作品，Kac 稱之為Alba 。 Kac 的這一說法遭到了實驗室科學家的質疑，他們指出，他們之前已經在許多其他動物（貓、狗等）上進行了完全相同的實驗（即插入水母 GFP 蛋白編碼基因），並沒有在 Kac 的指導下創造出Alba （研究人員只知道它是「兔子編號 5256」）。因此，該實驗室保留了其創造和資助的轉基因兔子，並且「轉基因藝術」從未按計劃在阿維尼翁數字藝術節 [2000] 上展出。卡克聲稱他的兔子是第一隻以藝術的名義創作的 GFP 兔子，他利用這場爭議發起了「釋放阿爾巴」運動，將這一問題宣傳為變相審查問題。這位藝術家的網站上出現了一張經過修改的照片，照片中他手抱一隻日光綠色的兔子。 [54]批判藝術團的成員圍繞這一問題撰寫了書籍並進行了多媒體表演干預，包括《肉體機器》（關注體外受精、身體監控和自由優生學）和《新夏娃崇拜》 （為了分析如何用他們的話來說，「科學是生產知識的權威機構，並傾向於取代西方傳統基督教的這一特定社會功能」）。 [55]

批評和擔憂

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生物黑客與合成生物學和基因工程一樣，遭遇了許多同樣的批評，此外，還存在與該工作分散性和非機構性有關的其他擔憂，涉及缺乏專業人員或政府監督的潛在危害。由於擔心生物黑客在無人監控的車庫實驗室中製造病原體，聯邦調查局(FBI) 於 2009 年開始派代表參加 DIYbio 會議[56]一些成員因從事無害微生物研究而遭到逮捕和起訴，如藝術活動家史蒂夫·庫爾茨。批評人士指責美國政府實施政治壓制，他們認為美國政府利用9/11 事件後的反恐權力，恐嚇藝術家及其他利用藝術批判社會的人士。 [57]

現有的法規並不專門針對這一領域，因此生物黑客有意或無意地製造和釋放致病生物的可能性已成為一個令人擔憂的問題，例如，2005 年武裝部隊病理研究所的研究人員重現了 1917 年流感病毒的精神。 [58]在美國，聯邦調查局大規模殺傷性武器局與美國科學促進會國家生物安全科學顧問委員會合作，召開了一系列會議討論生物安全問題，其中包括業餘生物學家的討論以及如何管理生物安全對社會造成的風險。 [59] [60] :8.16在美國國立衛生研究院，國家生物安全科學顧問委員會[61]牽頭開展對公眾進行「值得關注的雙重用途研究」教育的活動，例如通過「科學安全保障」等網站。 [62] 2011 年， DIYbio組織了會議，試圖為生物黑客制定道德準則。 [63]

雖然反對者認為 DIY 生物學家需要某種形式的監督，但支持者認為統一的監督是不可能的，防止事故或惡意行為的最好方法是鼓勵一種透明的文化，本質上，DIY 生物學家會受到其他生物黑客的同行評審。 [64] DIYbio認為，人們應該通過加強研究和教育來應對對潛在危害的擔憂，而不是關閉分佈式生物技術對人類健康、環境和世界各地生活水平產生的深遠積極影響的大門。 [65]由於缺乏此類商業模式的先例，DIYbio 創始人將此視為在監管和安全政策方面進行創新的機會。 [66]

團體和組織

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也可以看看

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參考

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