Патрик О'Рейлли Браун: Ғалым және кәсіпкердің өмір жолы

Кіріспе

Патрик О'Райли Браун (1954 жылы туған) – американдық ғалым және бизнесмен, Impossible Foods Inc. компаниясын құрған және Стэнфорд университетінің биохимия кафедрасының зейнеткер профессор. Браун – Ғылымның ашық кітапханасының (Public Library of Science) негізін қалаушылардың бірі, ДНК микромассивін ойлап тапқан және Говард Хьюз Медициналық институтының бұрынғы ғылыми қызметкері.

Білім

Браун Чикаго университетінен барлық академиялық дәрежелерін алды, соның ішінде 1976 жылы бакалавр (B. S.) және 1982 жылы медицина докторы (M. D.) атағын алды. Оның 1980 жылы Николас Р. Коцареллинің жетекшілігімен берілген философия докторы (Ph. D.) диссертациясы ДНК топоизомеразаларын зерттеуге арналған.

Академиялық мансап

1982 жылы медициналық білімін аяқтағаннан кейін Браун Чикагодағы Балалар Мемориалдық ауруханасында 3 жылдық педиатриялық ординатураны бітірді, бірақ негізгі зерттеулер арқылы үлкен әсер ете алатынына көз жеткізді. 1985 жылы Браун Калифорния университетінің Сан-Франциско қаласындағы бөлімшесінде 3 жылдық докторанттан кейінгі тағылымдамадан өтті. UCSF-те Браун және оның әріптестері ВИЧ вирусы сияқты ретровирустардың гендерін жұқтырған жасушалардың геномына қалай енгізетінін анықтады, бұл жаңа дәрілерді әзірлеуге көмектесті. 1988 жылы Браун Говард Хьюз Медициналық институтының ғылыми қызметкері және Стэнфорд университетінің Медицина мектебінің биохимия кафедрасының ассистент профессоры болды, онда ол ретровирустық көбейтілуді зерттеуді жалғастырды. "Мен ДНК микромассивінің суретін, тіпті қызыл және жасыл флуоресцентті нүктелерін, оларды жасаудың егжей-тегжейін білгенге дейін бірнеше жыл бұрын елестететінмін", - деді Браун The Scientist журналына берген сұхбатында. Браун және оның әріптестері он мыңдаған жеке гендерді бір шыны слайдқа, яғни "ДНК микромассивіне" немесе "ген чипіне" шағын мөлшерде орналастыра алатын роботтық диспенсер құрылғысын жасады. Тірі үлгіден алынған флуоресценттік белгіленген генетикалық материалмен слайдты толтыру арқылы зерттеуші жасушалардағы қай гендердің экспрессияланатынын анықтай алады. ДНК микромассивтерін алғаш рет сипаттағаннан кейін көп ұзамай Браун зертханасы Джо ДеРизи, Майкл Айзен, Эш Ализаде және басқалардың бастамасымен осы роботтық құрылғылардың бүкіл әлемдегі табиғат ғылымдары зертханаларында стандартты жабдыққа айналуына көмектесетін «Нұсқаулық»ты Интернетте жариялады. 1990 жылдардың соңынан бастап Браун «ғылыми жариялаудың негізінен бұрыс процесс» деп атаған мәселеге алаңдаушылық білдіре бастады. "Неге баспагерлер менің ғылыми әріптестерім жариялаған ақпаратты қалай пайдаланатынымды бақылай алады? Олардың мотивациясы олардың жаңалықтары болашақ жаңалықтарға үлес қосатындай болуы еді. Бізде ақпаратты жүйелі түрде қайта ұйымдастыруға мүмкіндік беретін, белгілі бір мағынада гиперсілтемелер жасауға болатын құралдар бұрыннан бар еді, бірақ оларды дәстүрлі ғылыми әдебиеттерде тиісті деңгейде пайдаланбады", - деді Браун BioMedCentral Biology журналына берген сұхбатында. Nature журналы ғалымдардың ашық қолжетімділік қозғалысы "көптеген баспа басылымдарының соңына" әкелуі мүмкін екенін хабарлады; Браун жазылымға негізделген ғылыми журналдарды "өткен заманның қалдығы" деп атады. Гордон және Бетти Мур қорынан алынған грантпен қаржыландырылған коммерциялық емес ұйым ғылыми жариялауды қаржыландыру үшін баламалы жүйелерді әзірлеуді қолдады. 2002 жылы Браун АҚШ Ұлттық ғылым академиясының мүшесі болып сайланды, бұл оны елдегі ең үздік 2000 ғалымның бірі ретінде таныды. Ол Ұлттық медицина академиясының мүшесі және Америка ғылымын дамыту қауымдастығының мүшесі.

After getting his medical degree in 1982, Brown completed a 3 year pediatric residency at Children's Memorial Hospital in Chicago but decided he could have a greater impact through basic research. In 1985, Brown took a 3 year postdoctoral fellowship at the University of California, San Francisco with J. Michael Bishop and Harold Varmus (who shared the 1989 Nobel Prize in Medicine for their discoveries about how genes can ignite cancerous tumors). At UCSF, Brown and colleagues defined the mechanism by which retroviruses, such as the HIV virus, integrate their genes into the genome of the cells they infect, which helped lead to development of new drugs to fight the disease. In 1988, Brown became an investigator of the Howard Hughes Medical Institute and an assistant professor in the department of biochemistry at Stanford University School of Medicine, where he continued to investigate retroviral replication. "I had a mental image of a DNA microarray, even including the red and green fluorescent spots, a few years before I'd figured out the details of making them," Brown told The Scientist. Brown and his colleagues created a robotic dispenser that could deposit minute quantities of tens of thousands of individual genes onto a single glass slide, a “DNA microarray” or "gene chip." By flooding the slide with fluorescently labeled genetic material derived from a living sample, a researcher could see which genes were being expressed in cells. Shortly after their first description of DNA microarrays, the Brown laboratory published a “how to” manual on the Web that helped these robotic devices become standard equipment in life science labs throughout the world, in an effort led by Joe DeRisi, Michael Eisen, Ash Alizadeh, and others. Starting in the late 1990s, Brown began publicly voicing concern over what he called "a fundamentally flawed process of scientific publishing," "Why should publishers be able to control what I can do with information that was published by my scientific colleagues whose motivation was exactly to have their discoveries contribute to future discoveries? We had already existing tools that we could use to so to speak hyperlink things so that you could reorganize information in systematic ways, but they weren't really being exploited by the conventional scientific literature," Brown said in an interview with BioMedCentral Biology. The magazine Nature reported that the scientists' open access movement could "spell the end for many print titles"; Brown called subscription based scientific journals "anachronisms." Funded by a grant from the Gordon and Betty Moore Foundation, the non profit organization advocated for designing alternative systems to fund for scientific publishing. In 2002, Brown was elected to the United States National Academy of Sciences, identifying him as one of the top 2000 scientists in the nation. He is a member of the National Academy of Medicine and a Fellow of the American Association for the Advancement of Science.

Мүмкін емес тағамдар

2009 жылы Браун 18 айлық демалысқа шықты, онда ол өзінің қалған мансабын қалай өткізетінін ойлады. Браун әлемдегі ең ірі экологиялық проблема, және оның ең көп әсер ете алатын мәселесі – жануарларды тамақ өндіру үшін пайдалану екенін шешті. Бірақ Ұлттық зерттеу кеңесінің «21-ғасырдағы тұрақты әлемдік азық-түлік жүйесінде мал шаруашылығының рөлі» атты семинарының әсері аз болды. Көп ұзамай ол мал шаруашылығын азайтудың ең тиімді жолы – еркін нарықта бәсекелесе алатын өнім ұсыну екеніне келді. Браун, егер өсімдіктерден көп мөлшерде геманы алуға қол жеткізсе, жануар етінің дәмін қайта жасай алатынын болжады. Браун және алғашқы қызметкерлердің шағын тобы өсімдіктер әлемінде геманың көп мөлшері бар клевер тамырларын қазып, бұл гипотезаны тексерді. «Мен оларды бұқашақпен кесіп, содан кейін не ала алатынымды көру үшін араластырдым. Мен жай ғана ізденіп, кейбір идеяларды сынап жаттым. Менің деректерім көп болмаса да, Силикон алқабында көптеген венчурлік компаниялармен сөйлесуге және олардан қаржы сұрауға жететіндей болдым», – деді Браун The Sunday Times газетіне. Браун 9 миллион доллар жинап, 2011 жылдың шілдесінде Impossible Foods компаниясын құрды. 2019 жылға дейін сегіз жыл ішінде компания Билл Гейтс, Google Ventures және Li Ka shing-тің Horizons Ventures сияқты инвесторлардан 396 миллион доллар тартты. Браун және оның командасы содан кейін бес жыл Impossible Burger-ді зерттеу мен әзірлеуге жұмсады, ол 2016 жылы мейрамханаларда қолжетімді болды. Impossible Foods жануарларсыз жасалған өсімдік негізіндегі шошқа, тауық, балық және сүт өнімдерін де әзірлеп жатыр. 2015 жылы FDA генетикалық түрлендірілген ашытқыдан өндірілген соя легемоглобинінің қауіпсіздігіне күдік келтірді. Алайда, 2018 жылы FDA Impossible Foods соя легемоглобинінің қауіпсіздігіне және нормативтік талаптарға сәйкестігіне қатысты «ешқандай сұрақтары жоқ» екенін мәлімдеді, бұл шешім Тоғызыншы апелляциялық сотпен бекітілді. Браун Impossible Foods өнімдерін оның шығу тегіне қарамастан «ет» деп таңбалауды ынталандырады. 2018 жылы Quartz-қа берген сұхбатында ол: «Жануарлар – біз қазірге дейін ет өндіру үшін қолданған технология ғана. Тұтынушылардың етке қатысты бағалайтыны оның қалай жасалғанымен ешқандай қатысы жоқ. Олар жай ғана оның жануарлардан жасалғандығымен өмір сүреді. Егер біз тұтынушыларға еттегі барлық құндылықты ұсынатын өнімді өндірсек, онда ол осы нишаны толтырады», – деді. Браунның пікірінше, бұл бағалау етті оның шығу тегіне емес, «қандай функционалдық рөл атқаратынына» қарай жіктеуге мүмкіндік береді. Бұл мәлімдемелер Браунды ет индустриясымен келіспеушілікке алып келді, ол 2019 жылдың ортасына қарай Миссури және Арканзас штаттарының заң шығарушыларын Impossible Foods және Beyond Meat сияқты өсімдік негізіндегі ақуыз өндірушілерге өз өнімдерін «ет» деп таңбалауға тыйым салатын заңдарды қабылдауға итермеледі. Біріккен Ұлттар Ұйымының Климаттық өзгерістер жөніндегі конвенциясы Браунның кәсібі мен көзқарасын қатты қолдайды, «жануарлық ет – бұл проблема» және «Біріккен Ұлттар Ұйымының тұрақты даму мақсаттарына жету үшін әлемдік азық-түлік жүйесі трансформациялық өзгерістерге ұшырауы керек. Жануарлық өнімдерді алмастыру арқылы тұтынушылар биологиялық әртүрлілікті сақтау және көміртегіні сіңіру үшін жерді босатуға, парниктік газдар шығарындыларын көзінен тоқтатуға және дені сау экожүйелерге қажетті тұщы суға деген сұранысты азайтуға зор мүмкіндік алады». Ет және ет алмастырғыштары туралы зерттеулер көрсеткендей, ет емес өнімдер, оның ішінде шошқа және тауық етіне қарағанда, парниктік газдар шығарындысы, су және жер пайдалану тұрғысынан айтарлықтай артықшылықтар ұсынады.

In 2009, Brown took an 18 month sabbatical where he considered how to spend the rest of his career. Brown decided that the world's largest environmental problem, and the problem where he could have the most impact, was the use of animals to produce food. But the National Research Council workshop, called "The Role of Animal Agriculture in a Sustainable 21st Century Global Food System,” had minimal impact; soon after, he decided the best way to reduce animal agriculture was to offer a competing product in the free market. Brown theorized that, if he could generate large amounts of heme from plant sources, he could recreate the taste of animal meat. Brown and a small group of early employees tested the hunch by digging up clover roots, which for the plant kingdom contain high amounts of heme. "I dissected them off with a razor blade then blended them up just to see what I could extract. I was just poking around, feasibility testing some ideas. I got to a point where, though I didn’t have much data, I had enough to go and talk to some venture capital companies — of which there are a ridiculous number in Silicon Valley — and hit them for some money,” Brown told The Sunday Times. Brown raised $9 million and founded Impossible Foods in July 2011. Over eight years until 2019, the business had collected $396 million from investors like Bill Gates, Google Ventures and Li Ka shing’s Horizons Ventures. Brown and his team then spent five years researching and developing the Impossible Burger, which launched in restaurants in 2016. Impossible Foods is also working on plant based pork, chicken, fish and dairy products made without any animals. The safety of soy leghemoglobin produced by genetically engineered yeast was questioned by the FDA in 2015. However, in 2018 the FDA stated that it had “no questions” regarding the safety or regulatory compliance of Impossible Foods’ soy leghemoglobin, a decision which has since been upheld by the Ninth Circuit Court of Appeals. Brown strongly supports labeling Impossible Foods’ products as “meat,” regardless of its source. In a 2018 interview with Quartz, he noted, “animals have just been the technology we have used up until now to produce meat What consumers value about meat has nothing to do with how it’s made. They just live with the fact that it’s made from animals. If we’re producing a product that is delivering everything that is of value in meat for consumers, it’s filling that niche.” This assessment, according to Brown, appropriately categorizes meat by “what functional role it plays,” rather than its source of origin. These statements have put Brown at odds with the meat industry, which by mid 2019 had successfully pressured state legislatures in Missouri and Arkansas to pass laws barring plant based protein manufacturers such as Impossible Foods and competitor Beyond Meat from labeling their products as “meat.”

The United Nations Framework Convention on Climate Change strongly endorses Brown's venture and vision, saying that animal based meat is a "problem" and that in order to "achieve the United Nations Sustainable Development Goals, the global food system must undergo transformative change By replacing animal products, consumers have enormous power to spare land for biodiversity and carbon capture, halt greenhouse gas emissions at the source, and alleviate demand on fresh water needed for healthy ecosystems." Research on meats and no meat substitutes suggests that no meat products offer substantial benefits over the production of beef, and to a lesser extent pork and chicken, in terms of greenhouse gas production, water and land use.

Марапаттар

2000 жылы Браун Молекулалық биология саласындағы Ұлттық ғылым академиясының сыйлығын алды. 2002 жылы ол «ДНК микромассивтерін алдын ала синтезделген ДНК зондтарымен әзірлеу және өндіріс әдістерін Интернетке жариялау арқылы технологияны дамыту және насихаттау» жұмысы үшін Такеда сыйлығымен марапатталды. 2005 жылы генге негізделген экспрессиялық микромассивтерді әзірлеу мен қолдануға қосқан үлесі үшін Курт Стерн сыйлығына ие болды. 2006 жылы Американдық қатерлі ісіктер қоғамының Базалық зерттеулерге арналған Құрмет медалін алды, онда «арзан, қолжетімді, автоматтандырылған микромассивтерді революциялық түрде дамытуы және функционалдық геномика саласына жасаған өмір сақтайтын үлесі» мойындалды, бұл өз кезегінде лейкемия, лимфома, простата және ерте сатыдағы сүт безі қатерлі ісігі сияқты аурулар туралы маңызды генетикалық ақпаратты түсінуге мүмкіндік берді. 2010 жылы Биомолекулалық ресурстар қауымдастығы (ABRF) Браунды микромассивтерді әзірлеудегі новаторлық жұмысы мен генетикалық зерттеулерде осы технологияның кең қолданылуы үшін ABRF 2010 сыйлығына ие етті. Сол жылы ол Молекулалық патология қауымдастығының Молекулалық диагностикадағы үздік жетістіктері үшін сыйлығымен марапатталды. 2016 жылы Клаус Шваб пен Дүниежүзілік экономикалық форум Браун мен оның компаниясын «бизнес пен қоғамға маңызды әсер ете алатын» жаңа технологиялар мен инновацияларды жобалау, дамыту және енгізу үшін «Технология пионері» деп таныды. Олардың мәлімдемесінде: «Impossible Foods тікелей өсімдіктерден ет және сүт өнімдерін жасайды. Олардың мақсаты – дәмді, қоректі және қолжетімді ет және сүт өнімдерін өндірудің тұрақты және кеңейтілген жолдарын табу арқылы әлемдік мал шаруашылығының қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерін жою. Олардың технологиясы өсімдіктерден алынған қоректік заттарды ет пен сүт өнімдерінің дәмі мен текстурасына ие, сонымен қатар толыққанды қоректік құндылығы бар тағамдарға айналдырады» делінген. 2018 жылы Біріккен Ұлттар Ұйымының Қоршаған орта бағдарламасы Impossible Foods және Beyond Meat компанияларын ғылым мен инновация саласындағы «Жердің чемпиондары» сыйлығының бірлескен жеңімпаздары деп жариялады. Пэт Браун мен Итан Браун мал етіне тұрақты балама өндірісі үшін марапатталды.

In 2000, Brown received the National Academy of Sciences Award in Molecular Biology. In 2002 he received a Takeda award, recognizing his work in "the development of DNA microarrays with pre synthesized DNA probes and the promotion of the technology by releasing the production methods on the Internet." In 2005 he received the Curt Stern Award for his contributions to the development and application of gene based expression microarrays. In 2006 he received the American Cancer Society's Medal of Honor for Basic Research, acknowledging "his revolutionary development of low cost, accessible automated microarrays, and his life saving contributions to the field of functional genomics which in turn has produced insights into critical genetic information for diseases such as leukemia, lymphoma, prostate cancer, and early stage breast cancer." In 2010 the Association of Biomolecular Resource Facilities (ABRF) selected Brown for the ABRF 2010 Award in recognition of Brown's pioneering work in the development of microarrays and the diverse applications of this technology in genetic research. That year, he also was awarded the Award for Excellence in Molecular Diagnostics by the Association for Molecular Pathology. In 2016, Klaus Schwab and the World Economic Forum named Brown and his company a "Technology Pioneer" for their design, development and deployment of new technologies and innovations "poised to have a significant impact on business and society." Their citation reads: "Impossible Foods is creating meat and dairy substitutes directly from plants. They aim to eliminate the destructive environmental impact of the global animal farming industry by inventing sustainable and scalable ways to produce delicious, nutritious and affordable meat and dairy foods. Their technology transforms nutrients from plant crops directly into foods that have the flavours and textures of meat and dairy products, with all of the nutritional value." In 2018, the United Nations Environment Programme named Impossible Foods and Beyond Meat joint winners of the Champions of the Earth Award, in the Science and Innovation category. Pat Brown and Ethan Brown were awarded the award for production of sustainable alternatives to beef meats.