نشأته وتعليمه
ولد جاي كيسلينج في ولاية أوريغون بالولايات المتحدة. حصل على درجة البكالوريوس في الكيمياء من جامعة كاليفورنيا، ديفيس في عام 1986، ثم حصل على درجة الدكتوراه في الكيمياء الفيزيائية من جامعة هارفارد في عام 1990. بعد ذلك، أجرى زمالة ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) قبل أن ينضم إلى هيئة التدريس بجامعة كاليفورنيا، بيركلي في عام 1992.
مسيرته المهنية وإنجازاته
بدأ كيسلينج مسيرته المهنية في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، حيث أسس مختبره البحثي الذي يركز على الهندسة الوراثية والبيولوجيا الاصطناعية. وقد كان له دور فعال في تأسيس “معهد البيولوجيا الاصطناعية (SynBERC)”، وهو مركز أبحاث وتعليم يهدف إلى تعزيز البحوث والابتكار في هذا المجال. ركزت أبحاثه على استخدام الهندسة الوراثية لتصميم وإنشاء كائنات دقيقة قادرة على إنتاج الوقود الحيوي، والأدوية، والمواد الكيميائية القيمة الأخرى من مصادر متجددة.
أحد أبرز إنجازاته هو تطوير طريقة لإنتاج الأرتيميسينين، وهو دواء مضاد للملاريا، في الخميرة. كانت هذه العملية حاسمة في جعل الأرتيميسينين متاحًا على نطاق واسع وبأسعار معقولة، مما ساعد في إنقاذ ملايين الأرواح. كما عمل كيسلينج على تطوير تقنيات لإنتاج الوقود الحيوي من الكتلة الحيوية، مثل السليلوز، وهو المكون الرئيسي لجدران الخلايا النباتية. ويهدف هذا العمل إلى توفير بدائل مستدامة للوقود الأحفوري.
ساهمت أبحاث كيسلينج بشكل كبير في تطور مجال البيولوجيا الاصطناعية. وقد نشر مئات الأوراق البحثية في مجلات علمية مرموقة، وحصل على العديد من الجوائز والأوسمة المرموقة. يعتبر كيسلينج مرجعًا عالميًا في هذا المجال، ويلهم عمله الباحثين والعلماء في جميع أنحاء العالم.
البيولوجيا الاصطناعية والوقود الحيوي
تمثل البيولوجيا الاصطناعية مجالًا ناشئًا يهدف إلى تصميم وإنشاء أنظمة بيولوجية جديدة، أو إعادة تصميم الأنظمة الموجودة، لأغراض مفيدة. يعتمد هذا المجال على استخدام الهندسة الوراثية وتقنيات أخرى لتعديل الكائنات الحية، مثل البكتيريا والخميرة، لإنتاج مواد معينة أو أداء وظائف محددة. يعمل كيسلينج وفريقه على تطوير تقنيات لإنتاج الوقود الحيوي من مصادر متجددة باستخدام هذه التقنيات.
الوقود الحيوي هو وقود يتم إنتاجه من مصادر عضوية، مثل النباتات أو الطحالب. يوفر الوقود الحيوي بديلاً مستدامًا للوقود الأحفوري، والذي يساهم في تغير المناخ. هناك أنواع مختلفة من الوقود الحيوي، بما في ذلك الإيثانول الحيوي والديزل الحيوي. يركز عمل كيسلينج على تطوير تقنيات لإنتاج أنواع جديدة من الوقود الحيوي التي يمكن أن تكون أكثر كفاءة وصديقة للبيئة. يستخدم فريقه الهندسة الوراثية لتصميم كائنات دقيقة قادرة على تحويل الكتلة الحيوية، مثل السليلوز، إلى وقود حيوي.
الأرتيميسينين: قصة نجاح
الأرتيميسينين هو دواء مضاد للملاريا يتم استخراجه من نبات الشيح الحلو (Artemisia annua). وهو علاج فعال لمرض الملاريا، والذي يقتل مئات الآلاف من الأشخاص كل عام. ومع ذلك، كان إنتاج الأرتيميسينين من النباتات صعبًا ومكلفًا. أدرك كيسلينج وفريقه الفرصة لتحسين إنتاج الأرتيميسينين عن طريق الهندسة الوراثية. تمكنوا من تصميم الخميرة لإنتاج الأرتيميسينين بكفاءة، مما أدى إلى انخفاض كبير في التكلفة وزيادة كبيرة في إمكانية الوصول إلى الدواء.
كان لعمل كيسلينج تأثير كبير على مكافحة الملاريا. وقد تم استخدام الأرتيميسينين المنتج من الخميرة في علاج ملايين المرضى في جميع أنحاء العالم. أظهر هذا الإنجاز إمكانات البيولوجيا الاصطناعية في تحسين الصحة العالمية.
مشروع الوقود الحيوي الاصطناعي (SBC)
مشروع الوقود الحيوي الاصطناعي (SBC) هو مبادرة بحثية في معهد دونالد دانفورث لعلوم النبات بقيادة جاي كيسلينج. يهدف المشروع إلى تطوير طرق مستدامة لإنتاج الوقود الحيوي والمواد الكيميائية القيمة من الكتلة الحيوية. يركز المشروع على تطوير كائنات دقيقة قادرة على تحويل الكتلة الحيوية، مثل السليلوز، إلى وقود حيوي ومواد كيميائية. يتعاون المشروع مع العديد من المؤسسات البحثية والصناعية لتحقيق أهدافه.
يستخدم مشروع SBC مجموعة متنوعة من التقنيات، بما في ذلك الهندسة الوراثية، وعلم الجينوم، والبيولوجيا التركيبية. يهدف المشروع إلى تطوير تقنيات جديدة لإنتاج الوقود الحيوي الذي يمكن أن يكون أكثر كفاءة وصديقة للبيئة من الوقود الأحفوري. يركز المشروع أيضًا على تطوير تقنيات لإنتاج مواد كيميائية قيمة من الكتلة الحيوية، والتي يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من الصناعات.
معهد جيناي
معهد جيناي (Ginkgo Bioworks) هو شركة بيولوجيا اصطناعية تأسست في عام 2009. يترأس كيسلينج مجلس إدارة المعهد. يهدف المعهد إلى استخدام البيولوجيا الاصطناعية لتصميم وإنتاج منتجات جديدة لمجموعة متنوعة من الصناعات، بما في ذلك الأدوية، والعطور، والأغذية، والزراعة. يعتبر المعهد رائدًا في مجال البيولوجيا الاصطناعية، وقد جمع تمويلاً كبيرًا ووقّع شراكات مع العديد من الشركات الكبرى.
يستخدم المعهد مجموعة متنوعة من التقنيات، بما في ذلك الهندسة الوراثية، وعلم الجينوم، والبيولوجيا التركيبية. يهدف المعهد إلى تصميم وإنتاج منتجات جديدة يمكن أن تحسن حياة الناس. يعمل المعهد على مجموعة متنوعة من المشاريع، بما في ذلك تطوير أدوية جديدة، وتحسين إنتاج الغذاء، وإنتاج مواد جديدة.
الجوائز والتكريمات
حصل جاي كيسلينج على العديد من الجوائز والتكريمات لمساهماته في مجال الهندسة الوراثية والبيولوجيا الاصطناعية. وتشمل هذه:
- جائزة إرنست أورلاندو لورنس من وزارة الطاقة الأمريكية
- جائزة تشارلز ثوم من الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء الدقيقة
- انتخابه كزميل في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم
- انتخابه كزميل في الأكاديمية الوطنية للهندسة
تعكس هذه الجوائز مساهمات كيسلينج البارزة في مجال تخصصه. يعتبر تقديرًا لعمله الرائد وتأثيره على البحث والتطوير في مجالات الوقود الحيوي والصحة.
تأثير أبحاث كيسلينج
لأبحاث جاي كيسلينج تأثير كبير على العديد من المجالات. لقد ساهم عمله في تطوير الوقود الحيوي في توفير بدائل مستدامة للوقود الأحفوري، مما يساعد على الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. كما ساهم عمله في تطوير الأرتيميسينين في إنقاذ ملايين الأرواح. بالإضافة إلى ذلك، ساهم عمله في تطوير مجال البيولوجيا الاصطناعية في فتح إمكانيات جديدة لتصميم وإنشاء أنظمة بيولوجية جديدة لأغراض مفيدة.
يعتبر كيسلينج قائدًا فكريًا في مجال البيولوجيا الاصطناعية، وهو يلهم الباحثين والعلماء في جميع أنحاء العالم.
التحديات المستقبلية
على الرغم من التقدم الكبير الذي تم إحرازه في مجال البيولوجيا الاصطناعية، لا تزال هناك العديد من التحديات التي يجب التغلب عليها. وتشمل هذه:
- تحسين كفاءة العمليات البيولوجية: تتطلب العديد من العمليات البيولوجية الحالية تحسينات لتحقيق كفاءة أعلى.
- تقليل التكلفة: يجب تخفيض تكلفة إنتاج المواد الكيميائية والوقود الحيوي من الكائنات الحية.
- ضمان السلامة: يجب ضمان سلامة الكائنات الحية المعدلة وراثيًا وصحتها.
- تطوير تقنيات جديدة: هناك حاجة إلى تطوير تقنيات جديدة لتصميم وإنشاء أنظمة بيولوجية معقدة.
يتطلب التغلب على هذه التحديات التعاون بين العلماء والمهندسين وصناع السياسات. يتطلب أيضًا الاستثمار في البحث والتطوير.
مستقبل البيولوجيا الاصطناعية
من المتوقع أن يلعب مجال البيولوجيا الاصطناعية دورًا متزايد الأهمية في المستقبل. يمكن أن تساعد البيولوجيا الاصطناعية في حل العديد من التحديات العالمية، بما في ذلك تغير المناخ، ونقص الغذاء، والأمراض. مع التقدم المستمر في هذا المجال، يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من الابتكارات التي تحسن حياة الناس.
سيكون للبيولوجيا الاصطناعية تأثير كبير على مجموعة متنوعة من الصناعات، بما في ذلك الطاقة، والصحة، والزراعة.
خاتمة
جاي كيسلينج هو عالم وباحث بارز في مجال الهندسة الوراثية والبيولوجيا الاصطناعية. قدم مساهمات كبيرة في تطوير الوقود الحيوي، والأدوية، والمواد الكيميائية القيمة من مصادر متجددة. ساهم عمله في إنقاذ ملايين الأرواح، وألهم الباحثين والعلماء في جميع أنحاء العالم. يمثل كيسلينج نموذجًا للابتكار والقيادة في مجال البيولوجيا الاصطناعية. جهوده المتواصلة في البحث والتطوير ستمهد الطريق لمستقبل أكثر استدامة وصحة.
المراجع
- مختبر جاي كيسلينج
- صفحة جاي كيسلينج في ويكيبيديا
- صفحة جاي كيسلينج في معهد دونالد دانفورث
- صفحة فريق عمل معهد جيناي
“`