Comme illustré sur la Fig. 5, nous proposons trois types de nœuds pour ce réseau : (i) nœuds locaux, (ii) hubs régionaux et (iii) sites super-core. Ceci est inspiré et construit sur les progrès du mouvement bio communautaire mondial et sa programmation qui favorise les collaborations entre les laboratoires régionaux avec diverses ressources et expertises.
Une vision de la future éducation synbio mondiale (Internet uniquement, nœuds régionaux et installations centrales dans des centres tels que le MIT Media Lab et le Wyss Institute à Harvard) à travers les niveaux de disponibilité des ressources.
Les nœuds locaux correspondent à la première couche du réseau, qui aura la distribution et la disponibilité les plus élevées. Ces types de nœuds permettront à synbio d’atteindre les communautés étudiantes à forte pénurie de ressources et agiront comme une passerelle démocratisée vers le réseau. Les installations des nœuds locaux ont le moins de ressources et ne nécessiteront qu’un équipement de laboratoire de base et une connexion Internet stable, mais elles auront besoin d’un leader communautaire fort pour faire partie du réseau. Ces ressources et outils scientifiques frugaux et à faire soi-même ne devraient pas faire partie des chaînes d’approvisionnement mondiales en biotechnologie. Les travaux expérimentaux pouvant être réalisés dans ces nœuds locaux varieront en fonction des intérêts et de l’équipement des membres, et auront probablement des intérêts plus ciblés tels que la biodiversité ou la résolution de problèmes pertinents au niveau local. Les nœuds locaux fournissent non seulement du matériel d’apprentissage, mais aussi des leçons rigoureuses de biosécurité.
Des hubs régionaux seront créés pour gérer, organiser et prendre en charge la variété de nœuds locaux disposant de moins de ressources dans la région et auront des capacités étendues par rapport à celles des nœuds locaux. Ces nœuds centraux régionaux auront un accès plus large à des équipements à faible coût et open source et auront des capacités similaires à celles trouvées dans un laboratoire BL1 ou supérieur. Les hubs régionaux serviront de liens entre les nœuds locaux et de principal canal d’échange avec les super-cœurs. Nous envisageons que les hubs régionaux soient les nœuds du réseau avec le plus d’échanges de ressources, de talents, de capacités et d’idées. Les membres expérimentés du pôle régional qui reçoivent une formation supplémentaire sur la bioéthique et la biosécurité pourraient servir de comité de pilotage pour les nœuds locaux.
Enfin, les super-cœurs sont des nœuds dotés des capacités de ressources les plus élevées et seront basés dans de grandes institutions universitaires privées et publiques ayant accès aux machines et processus les plus gourmands en ressources. Les nœuds super-core seront hautement connectés aux hubs régionaux pour faciliter l’utilisation virtuelle et à distance de leurs capacités par les utilisateurs des hubs régionaux et locaux. La coopération des super-cœurs avec les hubs régionaux et locaux permettra à l’ensemble du réseau d’avoir accès à des machines et des processus de pointe, y compris l’accès à des équipements scientifiques tels que les installations BL2, la microcopie haut de gamme, la spectrométrie de masse, la culture tissulaire , plateformes de séquençage et de synthèse de nouvelle génération. Les personnes dans les trois types d’environnements d’apprentissage pourraient avoir des réunions virtuelles périodiques pour échanger des connaissances et des idées, offrir une formation aux chefs de nœud et soutenir les discussions sur la bioéthique et l’examen de la sécurité. Différents environnements d’apprentissage pourraient avoir divers modèles financiers pour soutenir l’organisation, de la recherche de subventions aux parrainages privés et gouvernementaux ou au financement participatif.
Forts du succès de notre programme pilote 2021 et de la vision du réseau de laboratoires communautaires ci-dessus, nous avons élargi nos réseaux mondiaux et nos capacités pour le cours 2022 Comment faire pousser (presque) n’importe quoi. Nous avons maintenant cinq robots Opentrons au MIT, et la cohorte 2022 était limitée à 15 étudiants inscrits au MIT et à Harvard, 30 auditeurs mondiaux engagés qui ont terminé des projets et plus de 300 candidats et auditeurs mondiaux hebdomadaires. Nous nous efforçons d’étendre ces succès tout en continuant à développer nos réseaux. À titre d’exemple de la façon dont le réseau complet pourrait fonctionner, un étudiant intéressé par la synbio vivant dans une communauté de Guerrero, au Mexique, arriverait à un centre local mis en place par des dirigeants communautaires locaux. Le hub local fournirait à l’étudiant ses premiers mentors et l’accès à toutes les informations et projets en ligne au sein du réseau. Au fur et à mesure que l’élève est exposé au matériel d’apprentissage, l’élève peut avoir une idée qui consiste à transformer des cellules bactériennes pour lutter contre la pollution de l’eau de mer. Le nœud local connecterait l’étudiant à un centre régional à Mexico qui est en mesure d’aider l’étudiant avec les conceptions initiales et l’expérimentation préliminaire des appareils grâce à l’utilisation à distance d’un robot d’automatisation de laboratoire à faible coût et d’un équipement de laboratoire humide de base. Le hub régional pourrait également donner à l’étudiant accès à un groupe effectuant des recherches similaires dans un hub régional à Taipei, Taiwan. L’étudiant contacte l’équipe à Taïwan et commence à collaborer avec eux. Au fur et à mesure que l’équipe nouvellement formée parcourt plusieurs versions du projet, elle se rend compte qu’elle aura besoin d’un équipement de mesure et d’imagerie hautement spécialisé pour valider ses résultats. Les hubs régionaux les connectent ensuite aux installations d’imagerie trouvées au nœud super-core. Une fois leur projet validé, l’équipe pourrait également avoir accès à des biofonderies super-core pour faire évoluer sa mise en œuvre afin d’avoir un impact dans le monde réel.
La biologie synthétique promet de résoudre certains des défis les plus critiques auxquels l’humanité est confrontée, du changement climatique aux pandémies mondiales, mais menace également une destruction inimaginable. Notre approche hybride d’apprentissage à distance et notre modèle de réseau d’éducation synbio envisagent une solution aux problèmes d’accessibilité tout en intégrant des garanties qui devraient atténuer une grande partie de la peur du public qui a été un obstacle aux efforts mondiaux d’éducation synbio. Nous pensons que cette approche pourrait permettre une intelligence collective qui favorise le partage des connaissances dans la communauté synbio mondiale. Pour y parvenir, nous devons rendre synbio accessible à une communauté diversifiée de résolveurs de problèmes qui peuvent fournir un aperçu à travers leurs propres expériences pour défendre le potentiel de cette nouvelle technologie destinée au public pour un avenir meilleur.
