设计自动化会议(Design Automation Conference, DAC)的最后一个主题演讲阐述了“无疆界设计”(design without borders)。该演讲是对已故A. Richard Newton的赞颂,讲述将微电子制造和设计方法应用到新兴的合成生物学领域。
演讲人Jan Rabaey是加州大学伯克利分校工程和计算机科学教授,前加州伯克利分校的工程系主任Newton的同事。Newton是EDA产业的创始人,于2007年1月去世。他研究的一个方向是合成生物学,以工程的方法生产生物有机体的新学科。
Rabaey认为,Newton的关键遗产是其不受限制的洞察力。他去世前曾宣布,未来属于生物设计自动化(bio design automation (BDA)。Rabaey认为,合成生物学获得成功需要的要素与使微电子学获得成功的三个要素相同:可伸缩、可靠的制造工艺;可伸缩的设计方法学;对计算模型的清晰理解。
在电子学领域,光刻技术包括上百万个元素的设计提供了可伸缩、可靠的制造工艺。Rabaey认为,生物学需要有一个在很短的时间内、在错误非常少的情况下可靠地制造成百上千的基因。在这方面,生物学还有很长的路要走。
电子学有一个包括清晰的抽象、标准化的接口、受约束的设计空间和可获得知识产权(IP)的设计方法学。生物学也需要同要的要求,设计人员需要构建模型、分析模型以及进行合成。
计算模型使设计人员能够描述可行性,解释系统的功能。合成生物学虽然能够使用先进的建模和模型降阶法,却没有清晰的计算模型。
微电子学的技术能够应用到生物学,反之亦然。Rabaey展示了一个生物振荡器,基因制造的一种蛋白质可用于打开和关闭振荡器。Rabaey表示,合成生物学要获得成功需要一种真正可伸缩的设计平台,而这是EDA社区的真正遗产,也是我们的责任所在。