สตาร์ทอัพ Brooklyn Evolution Melonfrost ระดมทุน 7 ล้านดอลลาร์เพื่อสร้างจุลินทรีย์ให้มากขึ้น

คุณปู่ของแซม เลวินเป็นชาวไร่มันฝรั่งรุ่นที่ XNUMX ในแมสซาชูเซตส์ตะวันตก โดยต้องดิ้นรนแข่งขันกับราคามันฝรั่งที่ตกต่ำจากฟาร์มอุตสาหกรรมในมิดเวสต์ หลังจากพยายามปลูกพืชชนิดอื่นเป็นจำนวนมาก เมล็ดแตงโมชุดหนึ่งที่ลักลอบนำเข้ามาจากเปอร์โตริโกก็ดูเหมือนจะได้ผล โดยงอกงามในดินร่วนปนทรายของภูมิภาคนี้ แตงเหล่านั้นเพิ่งจะสุกพร้อมเก็บเกี่ยว จนกระทั่งน้ำค้างแข็งเกาะกินพืชผล ตำนานครอบครัวจึงกล่าวต่อไป

ปัจจุบันเลวินเป็นซีอีโอและผู้ร่วมก่อตั้ง Melonfrost ซึ่งเป็นสตาร์ทอัพด้านวิวัฒนาการในบรู๊คลินที่รวมซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของบริษัทเพื่อขับเคลื่อนวิวัฒนาการในวงปิดอัตโนมัติ เทคโนโลยีนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เป็นวิธีการใหม่ในการออกแบบและผลิตจุลินทรีย์ใหม่ๆ ในขนาดสำหรับทุกสิ่งตั้งแต่อาหารและพลังงานไปจนถึงการรักษาและวัสดุสังเคราะห์ ซึ่งทั้งหมดนี้ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของวิศวกรรมหรือการสร้างอนาคต แต่เป็น การเจริญเติบโต มัน. “สำหรับเราแล้ว มันเกี่ยวกับการไม่ตกเป็นเป้าของหายนะอย่างเช่นน้ำค้างแข็งอีกต่อไป เทียบได้กับความสามารถในการทำเมลอนที่แข็งกระด้างสำหรับทุกความต้องการที่ต้องการ” เขาอธิบาย

เครื่องมือต่างๆ ที่จะเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการนั้นเคยถูกจำกัดด้วยความสามารถในการปรับขนาด ซึ่งสร้างคอขวดในการเปลี่ยนจากสายพันธุ์ที่แก้ไขแล้วไปสู่สายพันธุ์เชิงพาณิชย์ โดยมีวิธีการมากมายในการทำเช่นนั้นโดยอาศัยการเดาที่ค่อนข้างแพงและค่อนข้างดุร้าย วิธีการ -and-check โดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับการกลายพันธุ์ของลำดับพันธุกรรม แทนที่จะเป็นเช่นนั้น รอบเมล็ดพันธุ์มูลค่า 7 ล้านดอลลาร์ล่าสุดของ Melonfrost ซึ่งนำโดย Refactor Capital และ Alexandria Venture Investments กลับสนับสนุนวิทยานิพนธ์ที่ว่า "วิวัฒนาการคือผู้ออกแบบสิ่งมีชีวิตที่ดีที่สุดและจะยังคงอยู่ไปอีกนาน" ดังที่เลวินกล่าวไว้

หัวใจสำคัญของการมุ่งเน้นไปที่การเลือกฟีโนไทป์คือฮาร์ดแวร์ Evolution Reactor ของ Melonfrost และ Maia ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของบริษัท Maia เป็นชุดของอัลกอริทึมการเรียนรู้ด้วยเครื่องที่เรียนรู้ว่าสิ่งมีชีวิตมีวิวัฒนาการอย่างไร โดยคำนึงถึงแรงกดดันในการเลือกที่แตกต่างกันและสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับฟีโนไทป์ที่วัดได้ และส่งคืนชุดคำสั่งซ้ำๆ ในรูปแบบของแรงกดดันในการเลือกเพิ่มเติมเพื่อพัฒนาต่อตามที่ต้องการ ชุดของลักษณะต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นการต้านทานผลผลิตหรือการต้านทานน้ำค้างแข็ง ข้อมูลอินพุตและเอาต์พุตนี้เชื่อมต่อ Maia กับ Evolution Reactor ซึ่งเป็นเครื่องมือสำหรับการควบคุม วัด และใช้แรงกดดันในการเลือกที่เข้ารหัสเหล่านี้เพื่อเพาะเลี้ยงประชากรจุลินทรีย์อิสระหลายพันตัวบนวิถีวิวัฒนาการคู่ขนาน

วิวัฒนาการการควบคุมในระดับต่างๆ เกิดขึ้นได้จากชุดของนวัตกรรมด้านฮาร์ดแวร์ที่ห่อหุ้มอยู่ในอาร์เรย์ของหน่วยโมดูลาร์ใน Evolution Reactor ซึ่งแต่ละหน่วยมีประชากรจุลินทรีย์ประมาณ 250 ตัว แพลตฟอร์มทั้งสองแบบเสมือนและเชิงกลถูกถักทอเข้าด้วยกันโดยซอฟต์แวร์ระบบคลาวด์ที่ปิดวงจรของแพลตฟอร์มการบังคับเลี้ยววิวัฒนาการแบบอัตโนมัติ ข้อมูลที่วัดโดยฮาร์ดแวร์ที่ป้อนเข้าสู่ซอฟต์แวร์ คำสั่งที่ส่งกลับไปยังฮาร์ดแวร์ผ่านการอัปเดตไปยังซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลอง ซึ่งจะวนซ้ำจนกว่าจะได้ฟีโนไทป์ที่ต้องการ บรรลุเป้าหมายหรือปิดลูป ปัจจุบัน ระบบทั้งหมดเกือบจะพอดีกับพื้นที่ห้องทดลองในบรู๊คลินของ Melonfrost แต่เลวินแสดงวิสัยทัศน์สำหรับอินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์นี้ในฐานะ "ศูนย์ข้อมูลทางชีวภาพ" ในรูปแบบของคลังสินค้า Evolution Reactor

รอบเมล็ดพันธุ์นี้เป็นขั้นตอนต่อไปสู่รูปแบบเต็มรูปแบบของระบบบังคับทิศทางแบบวิวัฒนาการนี้ โดยเป็นเงินทุนสำหรับขั้นตอนต่อไปของการสร้างฮาร์ดแวร์ Evolution Reactor และย้าย Melonfrost ไปยังลูกค้ารายแรกในพื้นที่ไขมันที่กินได้ของภาคอาหาร “การเลี้ยงดูโลกโดยไม่ทำลายมันในกระบวนการนี้เป็นพื้นที่ของชีววิทยาสังเคราะห์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีปัญหาคอขวดมากมายตั้งแต่เริ่มสร้างไปจนถึงการผลิต” เลวินเน้นย้ำ การให้ความสำคัญกับการสร้างโลกที่มีสุขภาพดีขึ้นด้วยอาหารไม่ใช่เรื่องใหม่สำหรับ Levin และผู้ร่วมก่อตั้ง หัวหน้าฝ่ายวิศวกรรมและการออกแบบ และ Loren Amdahl-Culleton เพื่อนสมัยเด็ก ในโรงเรียนมัธยม ทั้งคู่เริ่มต้นฟาร์มสำหรับโรงอาหารเพื่อเพิ่มการลงทุนของนักเรียนในชุมชนแห่งการเรียนรู้และผลักดันสู่ความยั่งยืน แม้จะใช้เวลาหลายปีในระดับปริญญาตรีและบัณฑิตศึกษาที่คั่นด้วยมหาสมุทรและทั้งประเทศ แต่ทั้งสองยังคงติดต่อกันตั้งแต่อ็อกซ์ฟอร์ดถึงสแตนฟอร์ดขณะที่พวกเขาศึกษาการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการและการเรียนรู้การเสริมแรงตามลำดับ และเริ่มสังเกตเห็นศักยภาพในการเติมช่องว่างในแบบจำลองวิวัฒนาการด้วยเครื่องจักร เครื่องมือการเรียนรู้ที่ให้ความคล้ายคลึงกันในคณิตศาสตร์พื้นฐาน Melonfrost ถือกำเนิดขึ้นพร้อมกับเพื่อนสมัยเด็กอีกสองคน โดยได้รับแรงผลักดันจากการสร้างผลกระทบเชิงบวกโดยการสังเคราะห์ข้ามสาขาที่แตกต่างกัน ตั้งแต่การเรียนรู้ด้วยเครื่องที่ทันสมัยและวิศวกรรมฮาร์ดแวร์ไปจนถึงชีววิทยาสังเคราะห์และเครื่องมือซอฟต์แวร์แบบกำหนดเองที่มีความแม่นยำ

“ความพยายามอย่างใดอย่างหนึ่งนั้นต้องการความเชี่ยวชาญ ความล้มเหลว และนวัตกรรมอย่างมาก ดังนั้นจึงค่อนข้างแปลกที่จะทำสิ่งเหล่านั้นทั้งหมดพร้อมกัน” เลวินยอมรับ “แต่ความท้าทายเหล่านี้ใหญ่หลวงจนคุณต้องคิดค้นสิ่งใหม่ๆ ในหลาย ๆ ด้านพร้อม ๆ กันและรวมนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรประเภทต่าง ๆ เข้าด้วยกันเพื่อสร้างอนาคตให้เติบโต ไม่ใช่แค่เป้าหมายในการนำโมเลกุลหรือสารเคมีใหม่ๆ ออกสู่ตลาดเท่านั้น แต่เราจำเป็นต้องเปลี่ยนวิธีการที่ทรัพยากรของโลกเกิดขึ้นและเคลื่อนที่ไปโดยพื้นฐาน” สำหรับ Melonfrost เป้าหมายไม่ใช่การสร้างโรงงานขนาดใหญ่และขนส่งในตู้สินค้า วิสัยทัศน์คือการประดิษฐ์และปรับปรุงสายพันธุ์ใหม่อย่างรวดเร็ว ราคาถูก และแข็งแกร่ง โดยขยายไปสู่การผลิตในวงกว้างเพื่อแปลจากการเรียนรู้ภาษาของวิวัฒนาการไปสู่ผลลัพธ์ทางชีวภาพที่เชื่อถือได้ในระดับต่างๆ ไม่ว่าความเยือกเย็นเชิงเปรียบเทียบจะเกิดขึ้นเมื่อใด

ขอขอบคุณ Aishani Aatresh สำหรับการวิจัยเพิ่มเติมและรายงานเกี่ยวกับบทความนี้ ฉันเป็นผู้ก่อตั้ง SynBioBeta และบางบริษัทที่ฉันเขียนถึงก็เป็นผู้สนับสนุน การประชุม SynBioBeta และ สรุปรายสัปดาห์.