Emily M. LeProust（Twist Bioscience 執行長兼共同創辦人）分享了複雜基因合成技術 (Complex gene) 如何在人工智慧（AI）時代，實現靈活且可靠的 DNA 合成，為突破性研究提供動力。

基因合成領域的演進與挑戰

目前的基因合成領域正致力於追求完美，不斷提升合成的速度、成本與保真度。隨著 RNA 療法、細胞療法以及人工智慧（AI）的興起，市場對可靠且複雜的基因合成需求日益增長。
然而，基因合成的技術藍圖中仍存在許多挑戰。富含鳥嘌呤與胞嘧啶（GC-rich）的區域、同聚物（homopolymers）以及其他複雜的遺傳元素，往往使得 DNA 序列極難可靠地合成。傳統的解決方法不僅不穩定、成本昂貴，且通常需要數月才能完成，甚至無法保證成功。對於預算有限且時間緊迫的實驗室來說，訂購像是 GC 含量高的啟動子（promoters）或具有複雜非轉譯區（UTRs）的基因，往往是一項令人望而生畏的任務。

AI 驅動的研究工作流轉型

AI 的出現深刻改變了生物製劑開發的研究流程。傳統的研究遵循「設計-構建-測試-學習」（design-build-test-learn）的循環；但在 AI 時代，流程已轉變為「學習-設計-構建-測試」。
在此流程中，AI 首先從現有數據中學習，並指導多樣化篩選文庫的設計。這鼓勵研究人員篩選更廣泛的客製化候選藥物，而每一個候選藥物都必須編碼在合成 DNA 中。因此，研究人員比以往任何時候都更需要精確、高通量且大規模的合成 DNA，以驗證 AI 的設計。特別是對於 RNA 療法，往往需要使用到傳統上難以生產的 GC 豐富啟動子元件，這使得複雜基因合成變得至關重要。

Twist Bioscience：顛覆市場的技術革新

針對這些挑戰，Twist Bioscience 開發了一套可靠、高通量的複雜基因合成解決方案，旨在讓複雜序列的合成變得像常規合成一樣簡單且例行化。

• 堅持固相化學技術：雖然許多業內觀察者期待酶促合成（enzymatic synthesis）能解鎖複雜基因合成，但目前該技術仍缺乏大規模應用所需的穩定性與經濟性。Twist 的平台則基於成熟的固相亞磷醯胺化學技術（solid-phase phosphoramidite chemistry），透過流程創新實現突破。
• 極高的成功率與效率：Twist 的平台目前能接受 99.5% 的請求序列，並在 15 個工作天內完成交付。
• 大規模客製化能力：Twist 提供高度的靈活性，研究人員可以根據需求訂購多種格式的複雜基因，包括多重基因片段（multiplexed gene fragments）、基因池（gene pools）、客製化載體或 IgG 等。
• 透明且人性化的服務：透過自動化與直觀的訂購流程，Twist 將價格維持在合理區間。當研究人員需要協助時，提供的是科學專家的專業諮詢，而非機器人客服。

多元化的應用與未來前景

這項技術的應用潛力幾乎是無限的。過去許多因合成困難而被忽視的基因與遺傳元素，現在都能應用於：

• 功能基因組學、遺傳工程與藥物研發。
• 蛋白質工程：驗證在計算機內（in silico）表現優異但過去難以合成的蛋白質序列。
• 新型療法：在 RNA 療法與抗體治療市場中，複雜基因合成將發揮轉型性的影響。

Emily M. LeProust 強調，作為美國唯一的基因合成「一站式服務（one-stop-shop）」，Twist 將持續追求卓越，不斷提升合成的速度與可靠性，以滿足科學領域不斷變化的需求。

文章來源：The Power of Complex Gene Synthesis

點擊立即訂購

如有任何問題，歡迎洽詢 業務專員 或 加入 ABreal 倍思特生技 Line@: @abreal