バイオテクノロジー分野のイノベーションは、生きているシステムや有機体から着想を得ています。 目標は、人間の健康と環境の持続可能性を促進する新製品を開発することです。 遺伝子治療から代替タンパク質まで、21 世紀の課題に対応するには、生物学とそれを操作する能力をよりよく理解することが不可欠です。

分析 エコノミスト インパクト シンクタンクの学術出版物と特許は、1970 年代以降、バイオテクノロジーのイノベーションが着実に増加していることを示しています。

近年、その勢いは明らかにやや鈍化していますが、コンピューティングの進歩は将来のイノベーションへの道を開いているため、再び勢いを増すことが期待できます.

二重らせん

フランシス・クリックとジェームズ・ワトソンが 1950 年代半ばに DNA の構造を発見した後、1960 年代後半はバイオテクノロジーの全盛期でした.これは、DNA 研究の分野で革新の波を引き起こしました.遺伝コード. 最も重要な成果の 1 つは、1985 年に Kary Mullis によって開発されたポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) であり、DNA のセクションの連続複製を可能にします。 熱と酵素を使用して、PCR は遺伝子と遺伝子断片の無制限のコピーを生成できます。これは、細菌とウイルスの識別に非常に役立つことが証明されています。

遺伝子治療が最初に議論されたのは 1980 年代で、当時はまだ不完全な遺伝子を修復できる可能性を秘めた仮説的な概念でした。 遺伝子には、体の形や機能を制御する DNA が含まれています。 この分野が科学的に成熟するまでには数十年かかりました。第 1 世代の遺伝子治療が市場に出たばかりです。

1990 年代、農業バイオテクノロジーのペースが加速し、病害虫に強い作物が承認され、急速に普及しました。 実際、人間は 30,000 年以上にわたって生物を遺伝子操作し、ペットとしての飼いならしのために犬を繁殖させ、収量を増やすために作物を選択的に栽培してきました。 これは、トウモロコシの異常に大きな穀粒、ブロッコリーの巨大な頭、甘くてジューシーなリンゴの存在を説明しています. 1990 年代には、物議を醸す遺伝子組み換えの進歩とともに、農業バイオテクノロジーが産業化されました。 1990 年代半ば、成体の動物が初めてクローン化されました。羊のドリーです。

ミレニアムの変わり目に強力なイノベーション

私たちのモデルによると、2003 年に終了したヒトゲノム計画 (HGP) による遺伝子配列決定の急速な進歩が、新しいミレニアムの始まりにこの分野の特に強力なイノベーションの急増を引き起こしました。バイオテクノロジーのルネッサンス。

HGP は初めてヒト DNA のマッピングと配列決定を行い、微生物学、ウイルス学、植物生物学、病気の分野における研究に革命をもたらしました。 同時に、共同ソフトウェアとプラットフォームが開発され、遺伝子配列決定のコストと複雑さが軽減されました。 ヒトゲノムの「最初のドラフト」を作成する費用は、約 3 億ドルでした。 今日では、23andMe などのプラットフォームを通じて、200 ドル未満で DNA 検査を受けることができます。

ヒトの遺伝学をよりよく理解することは、あらゆる疾患に影響を与えます。 遺伝子治療は、副腎白質ジストロフィー (ALD) や脊髄性筋萎縮症 (SMA) などの深刻で衰弱させる病気を引き起こす遺伝的エラーを修正することを約束します。 通常、これは一握りの遺伝的エラーが原因であり、これは十分に修正できます。 CRISPR-Cas9 は、ヒトゲノムに介入する方法 (ゲノム編集) であり、嚢胞性線維症、血友病、鎌状赤血球症、およびがんなどのより複雑な疾患に使用できます。 私たちのモデルは、CRISPR が 2000 年以来現在までに 2 番目に多くの特許を取得したイノベーション コンセプトであることを明らかにしました。

私たちのモデルは、イノベーション活動の明確な地理的変化も特定しました。北欧と米国は、1960 年代から 1990 年代半ばまで特許イノベーションの拠点でしたが、東アジア、特に中国と日本では、それ以降、そのペースが大幅に加速しています。それから。 2000年代初頭。

バイオブーム

私たちは楽観的に未来を見ることができます。ハイ パフォーマンス コンピューティングと人工知能 (AI) の相互作用のおかげで、私たちはバイオテクノロジー イノベーションの新時代の入り口に立っているようです。

Google の親会社である Alphabet が所有する英国の人工知能企業である DeepMind は最近、同社の AlphaFold プラットフォームがタンパク質構造を予測できると発表しました。 タンパク質が化合物から三次元構造に変換されるプロセスは、何十年も科学者を悩ませてきました。 DeepMind モデルは、数年ではなく数日でタンパク質の形状を識別することができます。 ほとんどすべての病気は、これらの生命の構成要素の機能をよりよく理解することから恩恵を受けます.

投資家、新興企業、企業向けのディープテック ネットワークである Hello Tomorrow の共同創設者兼副社長である Arnaud de la Tour 氏にとって、AlphaFold は「生物学とロボット工学および人工知能の融合」における重要なステップです。さらに、コーディングの方法がわからない場合でも、アプリケーションを開発するための基本的な要素が得られます。 誰でも簡単に酵母や細菌の新しい株を育てることができます。 少し怖いので、何らかの規制が必要です」と彼は言います。

デ ラ トゥール氏によると、2 つ目の重要な変化は、バイオテクノロジー イノベーションの民主化です。コンピューティング、ソフトウェア、自動化の進歩により、参入障壁が劇的に低下しています。 たとえば、パリの会社 DNA Script は、最初の酵素 DNA プリンターを発明し、科学者が必要に応じて分子または DNA 鎖を設計できるようにしました。 「健康分野とは別に、バイオテクノロジーは、代替タンパク質や衣料品など、他の分野との関連性が高まっています. 人間の医療の場合のように、臨床研究を通じて自分のアイデアを利用できるようにするための十分な資本と時間をめったに持たない新興企業や部外者を引き付けます」と彼は言います.

De la Tour は、DNA スクリプトなどのインフラストラクチャ イノベーションを可能にすることと、ソフトウェアの世界との間に類似点を描きます。 「コーディングの仕方を知らなくても、アプリケーションを開発するためのブリックはあります。」 彼は、数年以内にバイオテクノロジーが同じ方向に進むだろうと予測しています。 「酵母やバクテリアの新しい株は、誰でも簡単に育てることができます。 それもちょっと怖いので、なんらかの規制があるに違いない。

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