一群人拿着装满啤酒的红色杯子，围在一张摆满了培养皿、移液管和其他基本实验室设备（乱七八糟）的厨房桌子旁。我们的主人/实验室主管 Justin Pahara 解释了我们将如何提取一段定制的 DNA 片段，并将其插入一些毫无戒心的大肠杆菌中。本质上，我们即将在一间位于德克萨斯州奥斯汀的厨房里重新编程一个活细胞。
出于安全考虑，我们戴上了乳胶手套，但它们并非真正必需；该区域并非无菌，细菌也无害。（后面甚至还有两个啤酒桶，以防有人在过程中口渴。）
这是 2015 年西南偏南音乐节（South By Southwest）上的一场生物黑客派对的场景，由 Synbiota 主办——这是 DIY 或车库生物学运动背后的众多组织之一。与开源的计算机黑客风格类似，DIY 生物学中心倡导消费者和个人应该能够在实验室之外对生物过程和遗传信息进行实验。这些生物黑客认为，将实验室工作限制在大制药公司和学术机构会扼杀创新，而基因工程的顿悟时刻可能来自于一两个人（在车库里）捣鼓基因代码。
合成生物学是这场运动的支柱。2006 年，《经济学人》杂志描述了这项技术为“组装来自不同生物体的基因，以创建新的代谢途径，甚至新的生物体。” 简而言之，这是一个通过混合搭配模式生物中的基因来加速进化进程，并探索可能产生哪些创造物的方法。
并非所有政府都支持这个想法。英国个人需要获得政府批准才能玩弄 DNA。与此同时，德国正在考虑全面禁止转基因生物。美国的有关法律仍然比较宽松，这让像 Robert Carlson（Bioeconomy Capital 的总经理，也是车库生物学的另一位支持者）这样的美国生物黑客感到高兴。
在西南偏南音乐节上关于合成生物学的一个小组讨论中，Carlson 警告说，过度监管基因工程将创造一个类似《绝命毒师》的世界。“无论如何，人们都会玩弄这些东西，” Carlson 说。“通常，当你使某事物非法化时，你并没有创造安全，而是创造了不安全和恐惧。你不想让人们隐藏或不谈论他们在做什么。”
Synbiota 的目标是支持家庭基因工程，并鼓励新兴的生物黑客加入车库生物学运动。自 2011 年以来，该公司已生产了各种 DIY 生物黑客工具包，这些工具包提供了创建重组或人工构建的 DNA 所需的软件和硬件。这些工具包的水平从初级生物学（重新编程大肠杆菌使其发红光）到快速原型设计 DNA 以构建复杂的基因电路。这些工具包的最终目标是简单易用：简化基因黑客的过程并快速完成。
“两天之内，你就可以设计一个基因序列，组装它，将其插入细菌，然后重新启动，”麻省理工学院媒体实验室主任 Joi Ito 在本周末的西南偏南音乐节合成生物学小组讨论会上说。“几年前，这可能是诺贝尔奖级别的研究。现在你可以在厨房里做到。”
而我们做的正是如此。Synbiota 的首席运营官 Pahara 在我们开始之前详细介绍了每个步骤。我们使用了 Synbiota 的 Rainbow Factory 工具包（395 美元），该工具包允许您混合搭配不同的荧光蛋白，使大肠杆菌呈现出七彩发光。我选择了红色和蓝色荧光蛋白，以制造一种紫色发光细胞。然后，我使用该公司的 DNA 构建软件绘制了基因序列图，并开始工作。
手里拿着啤酒，我们都从一个锚定 DNA 开始——序列中的第一个链接。我们小心翼翼地将遗传物质吸入一个小塑料盖中并进行清洗，将 DNA 浸泡在水中以去除污染物。其余过程很简单。我们添加了下一个 DNA 序列以及一种连接酶，这种酶有助于链“粘合”在一起。每次添加一个新的链接时，我们都会对材料进行浸泡并重复该过程。
最后，我们添加了我们的 DNA 帽，它连接了 DNA 链的两个开放末端。由此产生的遗传密码环称为质粒，这就是我们重编程大肠杆菌所需的信息。Pahara 将我们的质粒插入细菌，瞧：很快就会变成非常紫色的荧光细胞。
更新： 48 小时后，我们重新编程的大肠杆菌绽放出了美丽的紫色。请查看下面的成品（我们的细菌构成了“PopSci”的“P”和“I”），以及我们质粒的虚拟组成。
《大众科学》正在德克萨斯州奥斯汀的南西南博览会现场，为您带来最新的科技和文化新闻。请关注我们在 popsci.com/sxsw 的全部报道。
