Pasiruoškite biotechnologijų produktyvumo sprogimui

Jei biotechnologijos vystysis taip pat, kaip ir žemės ūkis ar kompiuterinės technologijos, jos gali pakeisti pasaulį.

Nepaisant visų mūsų trūkumų, žmonės labai gerai gali tobulėti. Gebėjimas tobulinti ir tobulinti mūsų metodus ir technologijas yra mūsų rūšies bruožas. Tūkstančius metų radome veiksmingesnių ir efektyvesnių būdų dirbti su žaliaviniais ištekliais, tokiais kaip mediena ir metalas, paversdami juos įrankiais ir technologijomis, kurios tampa vis tobulesnės. Dabar, kai mokomės diegti naujoves su sudėtinga biologine technika, kurią išrado Gamta, naujausia kitų pramonės šakų istorija rodo, kad augimo tempas gali pakeisti viską nuo gamybos iki medicinos iki maisto.

Per tūkstantmečius, kai žmonės pirmą kartą prižiūrėjo kraštovaizdį ir gyvulius, iš dalies tai buvo stebėjimo ir atrankos būdu. Išsaugomos gausiai ir patikimai augančių pasėlių sėklos; palankiai vertinamas gerai augantis ir besielgiantis gyvūnas. Laikui bėgant prisijaukinome rūšis ir atmainas, kurios geriausiai atitiko mūsų poreikius, ir taip veikdami, remdamiesi tuo metu turimomis žiniomis ir priemonėmis, pasiekėme augimo ribas. Daugelį amžių tokių kultūrų, kaip kukurūzai, derlius išliko gana pastovus.

Viskas pasikeitė XX amžiaus viduryje. Pažanga sintetinių trąšų ir atmainų atrankos bei kitų šiuolaikinio žemės ūkio priemonių srityje pradėjo besitęsiantį didžiulio žemės ūkio produkcijos augimo laikotarpį. Nuo 20 m. iki šeštojo dešimtmečio pabaigos pasaulinė bendroji produkcija išaugo 60 procentų – nuo ​​to laiko ji vėl išaugo daugiau nei dvigubai. Šiandien pasaulyje vidutiniškai gaminama beveik tris kartus tiek javų grūdų, kiek galėjome gauti iš to paties žemės ploto 1961 m. Nuo 1950 m. daugiau nei penkis kartus bendras kukurūzų derlius vien JAV.

Aštuntajame dešimtmetyje, pirmuoju sparčiai augančios žemės ūkio produkcijos laikotarpiu, vadinamu „Žaliąja revoliucija“, viskas iš tikrųjų pradėjo gaminti maistą. Cheminių trąšų, veislių atrankos, pesticidų ir kitų technologijų pažanga buvo įtraukta į vis labiau globalėjančią javų ir žaliavų rinką, dėl kurios pagerėjo pasėlių derlius visame pasaulyje ir galimybė maitinti augančias populiacijas. Naujausi patobulinimai atsirado naudojant naujas technologijas, tokias kaip robotika ir genetinis redagavimas, tačiau jų teikiama grąža mažėja. 1970–2011 m. bendras pasaulio žemės ūkio produkcijos kiekis buvo 6% mažiau nei būtų buvę jei būtume išlaikę tokį patį augimo tempą kaip prieš dešimtmetį.

Tai galima apibūdinti kaip „S kreivės“ viršūnę, kuri apibūdina naujų technologijų, kurios sparčiai plinta inovacijų ir atradimų laikotarpiu, o vėliau, sulėtėjus pritaikymui ir įsitvirtinus naujam „normalui“, augimą.

Šios „S kreivės“ dažniausiai siejamos su kompiuterinėmis technologijomis – istorija, kuri beveik sutampa su žaliąja revoliucija. Po pirmųjų pastato dydžio pagrindinių kompiuterių šeštajame dešimtmetyje aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose atsirado staliniai asmeniniai kompiuteriai, kuriuos dažniausiai naudojo tyrinėtojai ir mėgėjai. Dešimtojo dešimtmečio pradžioje jais pradėjo naudotis kasdieniai žmonės, o 1950-ųjų viduryje internetas išpopuliarėjo ir dabar kiekvienas turi kompiuterį kišenėje.

Panašu, kad asmeninių kompiuterių inovacijų greitis po kelerių metų klestėjimo ir nuosmukio ciklų šiek tiek sumažėjo. Taip yra iš dalies dėl fizikos apribojimų – daugelį metų kompiuterių lustai tapo eksponentiškai mažesni ir greitesni, maždaug padvigubėjo ir kas dvejus metus sumažėjo perpus, žinoma kaip Moore'o įstatymas. Tačiau mokslininkai ir inžinieriai gali išspausti tiek daug našumo iš baigtinių medžiagų ir gali priartėti prie savo ribų (bent jau kol kas). Tačiau tai dar ne naujovių pabaiga – tokiose srityse kaip VR, socialinė žiniasklaida, dirbtinis intelektas ir kitos programos bei antriniai laukai naudojasi savo mažesnėmis S kreivėmis, galbūt mažesnėmis nei mikroschemos ar asmeninio kompiuterio lankas, bet galbūt vėlgi. ne.

Taip pat yra apytikslė analogija su žemės ūkiu, kur lėtėjanti technologijų pažanga taip pat turi įtakos augimo tempui, o tai reiškia aukštesnes kainas ir kitus neigiamus padarinius. Augimas yra labai svarbus, todėl dedamos visos pastangos jį palaikyti. Tokios įmonės kaip „Monsanto“ redaguoja pasėlių genus, kad sukurtų atsparumą kenkėjams ir padidintų efektyvumą net iki ląstelės sienelės storio, kad būtų pasiektas nedidelis augimas. Netgi toks nedidelis kiekis gali būti labai svarbus dideliems maisto ir prekių, tokių kaip kukurūzai ar soja, kiekiai, tačiau bendras inovacijų ir gamybos augimo tempas nebuvo toks didelis, koks buvo praėjusio amžiaus viduryje. Kitas pokytis, galintis paskatinti augimą, kad būtų patenkinti maisto poreikiai, gali atsirasti laboratorijoje, kuri bando išgauti daugiau derliaus iš laukimo režimų, pavyzdžiui, kukurūzų, arba gali atsirasti iš visiškai netikėtų dalykų. Dažnai augimą skatina naujovės, kartu su infrastruktūros formavimu. ir tiekimo grandines, kad tai paremtų. Naujos trąšos sudaro sąlygas prekinėms kultūroms, tokioms kaip kukurūzai; mažesni, greitesni kompiuterių lustai leidžia beveik visiškai platinti kompiuterius visame pasaulyje; naujai ištirtas organizmas sukuria galimybę gaminti naujus fermentus, medžiagas ar chemines medžiagas, kurios tenkina masinės rinkos poreikius kur kas tvariau nei status quo.

Iš tiesų, atrodo, kad biotechnologijos yra savo S kreivės pradžioje. Biotechnologijos yra susijusios su studijomis ir darbu su gyvomis sistemomis, kai kuriais atvejais net traktuodamas juos kaip kompiuterius. Galbūt tai neturėtų būti staigmena, jei ji eina panašia augimo trajektorija.

Šioje arenoje skysta fermentacija, kuri tradiciškai naudoja mieles viskam, pradedant citrinų rūgštimi ir baigiant alkoholiu pramoniniu mastu, gali būti maždaug analogiška kukurūzams ar asmeniniam kompiuteriui, „lėtėjančiai“ technologijai, kuri žengia į savo S kreivės viršūnę. Tuo tarpu žengia į priekį tiksli fermentacija, nauji ir sudėtingesni genų redagavimo metodai ir didėjanti organizmų įvairovė Iš kurių dabar mokslas ir pramonė gali pasimokyti ir su kuriais bendradarbiauti, atsivers naujas biologinių medžiagų, produktų ir gamybos metodų inovacijų kraštovaizdis. Mes dar tik pradedame biotechnologijų atradimų laikotarpį ir negalime pasakyti, ką tai gali reikšti gaminant tai, ko mums reikia, ir naudojant.

Dirbti su biologija reiškia kurti produktus ir procesus, kurie gali būti suderinami su gamta. Tačiau svarbu pažymėti, kad istoriškai buvo pasekmių didžiuliams augimo laikotarpiams nuo pramonės revoliucijos. Žemės ūkyje padidėjusį derlių kainavo pasėlių įvairovė ir perėjimas prie monokultūros bei įmonių aptvaras kad autorių teisių užuomazgos arba galimą jų pasenimą užkoduotų pačioje jų DNR. Tai taip pat galite pamatyti iš kompiuterinių technologijų, kurias sukūrė sprogimas sparčiausiai augantys atliekų srautai pasaulyje. Daugelis iš mūsų semiasi įkvėpimo iš pramonės novatorių, pavyzdžiui, tų, kurie matė kompiuterius nuo idėjos iki pasaulį formuojančios technologijos, pakeitusios mūsų tarpusavio bendravimo būdą, arba kurie sugebėjo sukurti ir platinti priemones, kaip maitinti mūsų augantį pasaulį, vizijos. Biotechnologijos taip pat gali rodyti pavyzdį ne tik pakeisdamos būdą, kaip gaminame mums reikalingus ir vartojamus daiktus, bet ir darome tai teisingai ir suderinant su gamta.

Jei biotechnologijos greitai augs, ar tai gali pakeisti šį inovacijų ciklo aspektą? Jei taip, galime greitai pažvelgti į didžiojo sprogimo akimirką, kai daugybė naujų biologijos produktų ir taikomųjų programų ženklino pasaulinės vartotojų kultūros poslinkį į geresnį suderinimą su planeta.