Nieuwe aanpak: holistische methoden om synthetische biologie te onderwijzen

AmsterdamWetenschappers van de Northwestern University hebben een nieuwe methode ontwikkeld om synthetische biologie te onderwijzen. Deze aanpak beslaat verschillende niveaus, van moleculen tot maatschappij, om belangrijke concepten duidelijk over te brengen. Het doel is een uitgebreid inzicht te bieden in het creëren van duurzame technologieën binnen de synthetische biologie. Hun raamwerk hebben ze gedeeld in het tijdschrift Nature Communications.

Synthetische biologie omvat verschillende vakgebieden zoals chemische technologie en ethiek. Ieder vakgebied heeft zijn eigen manier van onderwijzen en zijn eigen boeken. Dit leidt tot variaties in wat studenten leren. Julius Lucks, een expert in synthetische biologie, benadrukte de noodzaak van een gezamenlijk referentiekader. Lucks is professor aan de McCormick School of Engineering van Northwestern en mede-directeur van het Center for Synthetic Biology (CSB).

Lucks benadrukt dat de vroege cursussen in synthetische biologie niet goed gedefinieerd waren. Met de opkomst van genetische manipulatie in de jaren ’70 ontstonden er nieuwe mogelijkheden. In de jaren ’90 maakte CRISPR synthetische biologie populairder, maar het vakgebied worstelde met zijn identiteit. Er was geen standaard curriculum.

Ashty Karim, de hoofdonderzoeker van het artikel, benadrukte dat studenten zich vaak te veel richten op specifieke problemen. Bijvoorbeeld, CRISPR-onderzoek concentreert zich meestal op DNA-bewerking op moleculair niveau. Karim merkte echter op dat het creëren van een technologie met CRISPR een bredere benadering vereist. Men moet nadenken over hoe CRISPR werkt in een cel, een lichaam en binnen gezondheidszorgsystemen. Karim is onderzoeksassistent-professor en onderzoeksdirecteur aan CSB.

Het onderwijs in synthetische biologie is opgedeeld in vijf onderdelen.

• Moleculair
• Circuit/Netwerk
• Cellulair
• Biologische Gemeenschappen
• Sociaal

Lees ook:

Vandaag · 19:44

Naar een geïntegreerd energieplan: op weg naar nul uitstoot

De aanpak benadrukt het belang van ethiek op alle niveaus. Bij tests met studenten van Northwestern toonde het curriculum goede resultaten. Basisconcepten zoals thermodynamica en kinetica stemden goed overeen met verschillende schalen. Sommige ideeën moeten constant begrepen worden, terwijl andere pas op een bepaald moment nodig zijn.

Casestudy's vormen een essentieel onderdeel van dit curriculum. Ze helpen studenten te begrijpen hoe beslissingen op het gebied van engineering op het ene niveau biologische functies op een ander niveau beïnvloeden. Deze studies stellen studenten in staat oplossingen te bedenken voor wereldwijde problemen op verschillende niveaus. Ook leren studenten hoe synthetische biologie de samenleving en ethische kwesties beïnvloedt. Instellingen of docenten kunnen de casestudy's aanpassen.

Lucks en Karim merkten op dat studenten het idee van de schalen al snel begrepen, zelfs tijdens hun eerste les. Daarom maakt het Northwestern Centrum voor Synthetische Biologie nu gebruik van dit idee in hun onderzoeksprojecten. De onderzoekers hopen dat hun onderwijsmethode breed gebruikt zal worden en hebben hulpmiddelen en suggesties gedeeld voor anderen om te gebruiken.

Deze innovatieve methode werd mogelijk gemaakt door financiering van het SynBAS NRT-programma van de National Science Foundation (subsidienummer 2021900) en de Bachrach Family Foundation.