Une étude récente souligne la nécessité pour la conception biologique de se concentrer sur les particularités des systèmes biologiques et d’adopter une innovation ouverte, allant au-delà de l’optimisation traditionnelle pour favoriser le développement de solutions nouvelles et diverses aux défis mondiaux. Crédit : Thomas Gorochowski
De nouvelles recherches suggèrent que les scientifiques engagés dans la conception biologique devraient donner la priorité à la compréhension des caractéristiques uniques des systèmes biologiques plutôt que de rechercher une optimisation excessive.
Dans une étude publiée dans Avancées scientifiquesdes chercheurs des universités de Bristol et de Gand ont montré comment l’exploration de l’inconnu pourrait être l’étape cruciale nécessaire pour réaliser l’innovation continue nécessaire aux biotechnologies du futur.
Reconnaissant le rôle de l’ouverture d’esprit dans la réalisation de cet objectif et son importance croissante dans des domaines tels que l’informatique et la biologie évolutionniste, l’équipe a déterminé comment l’ouverture d’esprit est liée à la pratique actuelle de la bio-ingénierie et ce qui serait nécessaire pour y parvenir en laboratoire.
Pour réussir, les algorithmes utilisés pour la conception biologique ne doivent pas uniquement se concentrer sur la progression vers un objectif spécifique – tel qu’un meilleur rendement – mais également prendre en compte la création et le maintien de la nouveauté et de la diversité dans les solutions trouvées.
Points de vue des chercheurs
Le Dr Thomas Gorochowski, co-auteur et chercheur universitaire de la Royal Society à l’École des sciences biologiques de Bristol, a expliqué : « Lorsque nous essayons de concevoir un processus biologique complexe, il est souvent tentant de simplement modifier quelque chose qui fonctionne partiellement plutôt que de prendre le risque. d’essayer quelque chose de complètement nouveau.
« Dans ce travail, nous soulignons que dans ces situations, les meilleures solutions viennent souvent de directions inattendues, car nous ne comprenons pas toujours parfaitement comment tout fonctionne. Avec la biologie, il y a beaucoup d’inconnues et nous avons donc besoin d’une boîte à outils vaste et diversifiée d’éléments de base pour garantir que nous avons les meilleures chances de trouver la solution dont nous avons besoin.
Le professeur Michiel Stock, auteur principal de l’Université de Gand, a ajouté : « Les systèmes biologiques ont une capacité naturelle d’innovation qui a conduit à l’écrasante biodiversité que nous voyons aujourd’hui dans la nature.
« En revanche, nos propres tentatives d’ingénierie biologique manquent de cette créativité : elles sont beaucoup plus rigides, moins imaginatives et n’utilisent souvent pas au mieux ce dont la biologie est capable.
« Sachant que toute vie autour de nous provient d’un processus d’évolution illimité, ne serait-il pas génial si nous pouvions exploiter une partie de ce pouvoir pour nos propres conceptions biologiques. »
Adopter l’innovation biologique pour relever les défis mondiaux
La capacité de créer de nouvelles biotechnologies devient de plus en plus importante pour relever les défis mondiaux allant de la production durable de produits chimiques, de matériaux et d’aliments aux thérapies avancées pour lutter contre les maladies émergentes. Ces progrès sont alimentés par des innovations dans la manière dont la biologie peut être exploitée de nouvelles manières. Ce travail soutient cet objectif en offrant une nouvelle direction pour de nouvelles approches de recherche et de conception.
L’étude a été rendue possible grâce à une subvention de voyage du FWO Flandre et au financement de la Royal Society, du BBSRC et de l’EPSRC.
