InGENEous: Teaching synthetic biology through a video game

Abstract

Synthetic biology is a rapidly evolving interdisciplinary field that combines principles of biology, engineering and computer science to address global challenges sustainably in various fields such as agriculture or biomedicine. This is accomplished by using engineered DNA sequences to genetically modify organisms with advanced functionalities. Synthetic biology is often demonstrated and taught using BioBricks - standardized DNA sequences that simplify the subject to a broader audience.

The purposeful use of video games in science, research and education has grown in popularity due to their accessible, engaging, and feedback-driven nature, which enables players to enter a highly focused and motivated flow state. While video games related to synthetic biology have so far provided in-depth knowledge of specific aspects of the field, none have yet provided the player with a comprehensive understanding of the field as whole.

InGENEous, an educational game on synthetic biology, aims to provide a holistic understanding of the field to its players, regardless of their background. The players must solve a variety of real-world problems by designing, building, testing, and learning with the help of BioBricks. In doing so, the game fosters critical thinking, creativity, and an understanding of the interdisciplinary nature of synthetic biology.

InGENEous also holds promise as a versatile software tool for research, enabling the players to export their designs and data from the game accurately. This feature facilitates a wide range of research applications and supports crowd-sourced citizen science projects.

Synteettinen biologia on nopeasti kehittyvä poikkitieteellinen ala, joka yhdistää biologian, tekniikan ja tietojenkäsittelytieteen menetelmiä globaalien haasteiden kestävään ratkaisemiseen eri aloilla, kuten maataloudessa tai biolääketieteessä. Tähän pyritään käyttämällä erityisesti suunniteltuja DNA-sekvenssejä organismien geneettiseen muokkaukseen, mahdollistaen edistyneitä biologisia toiminnallisuuksia.

Videopelien käyttö tieteessä, tutkimuksessa ja koulutuksessa on kasvattanut suosiotaan niiden saavutettavan, mukaansatempaavan ja palautelähtöisen luonteen ansiosta, joka mahdollistaa erittäin keskittyneen ja motivoituneen flow-tilan pelaajissa. Vaikka synteettiseen biologiaan liittyvät videopelit ovat tähän mennessä syventäneet ymmärrystä tietyistä aihealueista, yksikään niistä ei ole vielä tarjonnut pelaajalle kokonaisvaltaista käsitystä synteettisestä biologiasta kokonaisuutena.

InGENEous on synteettiseen biologiaan keskittyvä opetuspeli, jonka tavoitteena on tarjota pelaajilleen kokonaisvaltainen käsitys synteettisestä biologiasta heidän taustastaan riippumatta. Pelissä pelaajien on ratkaistava erilaisia todellisia ongelmia suunnittelemalla, rakentamalla, testaamalla ja oppimalla BioBrick:ien avulla. Peli edistää kriittistä ajattelua, luovuutta, sekä synteettisen biologian poikkitieteellisen luonteen ymmärystä pelaajissaan.

InGENEous voisi myös mahdollisesti toimia tieteellisenä työkaluna, sillä pelaajien rakentamat biologiset laitteet ja niiden sisältämä tieteellinen data voidaan viedä ulos pelistä. Tämä ominaisuus tukee monenlaisia tutkimussovellutuksia, sekä mahdollistaa kansalaistiedeprojekteja.