Будзьце гатовыя да выбуху прадукцыйнасці ў біятэхналогіі

Калі біятэхналогіі будуць развівацца па той жа лініі, што і сельская гаспадарка або камп'ютэрныя тэхналогіі, яны могуць змяніць свет.

Нягледзячы на ​​ўсе нашы недахопы, людзі вельмі добра ўмеюць станавіцца лепш. Здольнасць удасканальваць і паляпшаць нашы метады і тэхналогіі з'яўляецца вызначальнай рысай нашага роду. На працягу тысячагоддзяў мы знаходзілі больш эфектыўныя і эфектыўныя спосабы працы з сыравіннымі рэсурсамі, такімі як дрэва і метал, ператвараючы іх у інструменты і тэхналогіі, якія становяцца ўсё больш дасканалымі. Цяпер, калі мы вучымся ўкараняць інавацыі са складанай біялагічнай тэхнікай, вынайдзенай прыродай, нядаўняя гісторыя ў іншых галінах паказвае, што тэмпы росту могуць быць трансфармацыйнымі для ўсяго: ад вытворчасці да медыцыны і харчавання.

На працягу тысячагоддзяў, калі людзі ўпершыню кіравалі ландшафтам і жывёлай, гэта адбывалася часткова шляхам назірання і адбору. Захоўваецца насенне з культуры, якая расце багата і надзейна; жывёла, якая добра вырошчвае і паводзіць сябе добра, аддаецца перавагам. З цягам часу мы прыручылі віды і штамы, якія лепш за ўсё працавалі для нашых патрэб, і, дзейнічаючы такім чынам, мы дасягнулі межаў росту, заснаваных на ведах і інструментах, даступных у той час. На працягу стагоддзяў ураджайнасць такіх культур, як кукуруза, заставалася адносна стабільнай.

Усё змянілася ў сярэдзіне 20 стагоддзя. Дасягненні ў галіне сінтэтычных угнаенняў і селекцыі гатункаў і іншых інструментаў сучаснай сельскай гаспадаркі паклалі пачатак пастаяннаму перыяду велізарнага росту вытворчасці сельскай гаспадаркі. Сусветная валавая прадукцыя вырасла на 60 працэнтаў з 1938 года да канца 1950-х — з таго часу яна зноў падвоілася. Сёння ў сярэднім па свеце вырабляецца амаль у тры разы столькі збожжавых, колькі мы маглі атрымаць з той жа плошчы зямлі ў 1961 г. З 1950 г. існуе больш чым у пяць разоў у агульнай ураджайнасці кукурузы толькі ў Злучаных Штатах.

Справы па-сапраўднаму павялічыліся ў 1970-я гады, падчас першага перыяду рэзкага росту сельскагаспадарчай вытворчасці, які атрымаў назву «Зялёная рэвалюцыя». Дасягненні ў галіне хімічных угнаенняў, селекцыі штамаў, пестыцыдаў і іншых тэхналогій былі ўключаны ва ўсё больш глабалізаваны рынак сельскагаспадарчых культур і тавараў, што прывяло да павышэння ўраджайнасці сельскагаспадарчых культур ва ўсім свеце і магчымасці пракарміць расце насельніцтва. Апошнія паляпшэнні былі зроблены дзякуючы новым тэхналогіям, такім як робататэхніка і генетычнае рэдагаванне, але аддача ад іх становіцца ўсё меншай. З 2011 па 2019 год агульны аб'ём сусветнай сельскагаспадарчай прадукцыі склаў На 6% менш, чым было б калі б мы захавалі тыя ж тэмпы росту, што і за мінулае дзесяцігоддзе.

Гэта можна ахарактарызаваць як вяршыню «крывой S», якая сімвалізуе рост новых тэхналогій, якія бурна распаўсюджваюцца ў перыяд інавацый і адкрыццяў, а затым выраўноўваюцца па меры запаволення прыняцця і ўсталявання новага «нармальнага стану».

Гэтыя «крывыя S» часцей за ўсё асацыююцца з камп'ютэрнымі тэхналогіямі, гісторыяй, якая амаль перасякаецца з Зялёнай рэвалюцыяй. Пасля першых мэйнфрэймаў памерам з будынак 1950-х гадоў у 1970-х і 80-х гадах з'явіўся настольны персанальны камп'ютар, які ў асноўным выкарыстоўваўся даследчыкамі і аматарамі. Потым звычайныя людзі пачалі выкарыстоўваць іх у пачатку 1990-х, а да сярэдзіны 2000-х Інтэрнэт становіцца папулярным, і зараз у кожнага ёсць камп'ютар у кішэні.

Хуткасць інавацый вакол персанальных вылічэнняў, здавалася б трохі скараціўся пасля гадоў цыклаў буму і спаду. Часткова гэта звязана з фізічнымі абмежаваннямі — на працягу многіх гадоў камп'ютэрныя чыпы станавіліся меншымі і больш хуткімі ў геаметрычнай прагрэсіі, прыблізна падвойваючы хуткасць і памяншаючы ўдвая кожныя два гады, што вядома як закон Мура. Але навукоўцы і інжынеры могуць толькі выціснуць столькі прадукцыйнасці з абмежаваных матэрыялаў і, магчыма, набліжаюцца да сваіх межаў (прынамсі, пакуль). Але гэта не канец інавацыям — у такіх галінах, як віртуальная рэальнасць, сацыяльныя сеткі, штучны інтэлект і іншыя прыкладанні і падполля, карыстаюцца ўласнымі меншымі крывымі S, магчыма, меншымі за дугу мікрачыпа або персанальнага камп'ютара, але зноў жа, магчыма не.

Таксама існуе грубая аналогія з сельскай гаспадаркай, дзе запаволенне тэхналагічнага прагрэсу таксама ўплывае на тэмпы росту, што азначае павышэнне коштаў і іншыя пабочныя эфекты. Рост мае вырашальнае значэнне, таму прыкладаюцца ўсе намаганні для яго падтрымання. Такія кампаніі, як Monsanto, рэдагуюць гены сельскагаспадарчых культур, каб стварыць устойлівасць да шкоднікаў і павялічыць эфектыўнасць, дасягаючы таўшчыні клеткавай сценкі, каб дасягнуць невялікіх поспехаў у росце. Нават такая невялікая колькасць можа мець вырашальнае значэнне ў вялікіх маштабах у вытворчасці прадуктаў харчавання і тавараў, такіх як кукуруза або соя, але агульныя тэмпы інавацый і росту вытворчасці не дасягнулі такіх поспехаў, як у сярэдзіне мінулага стагоддзя. Наступная распрацоўка, якая можа падштурхнуць рост для задавальнення патрэбнасцей у харчаванні, можа зыходзіць ад лабараторыі, якая імкнецца атрымаць большы ўраджай з запасаў, такіх як кукуруза, або можа прыйсці аднекуль зусім нечакана. Інавацыі часта выклікаюць рост, разам з фарміраваннем інфраструктуры і ланцужкі паставак для яго падтрымкі. Новыя ўгнаенні ствараюць таварныя рынкі для такіх культур, як кукуруза; меншыя, больш хуткія кампутарныя чыпы дазваляюць амаль поўнае распаўсюджванне кампутараў ва ўсім свеце; нядаўна вывучаны арганізм стварае здольнасць вырабляць новыя ферменты, матэрыялы або хімічныя рэчывы, якія абслугоўваюць патрэбы масавага рынку значна больш устойліва, чым статус-кво.

Сапраўды, здаецца, што біятэхналогія знаходзіцца ў пачатку сваёй S-крывой. Біятэхналогія - гэта вывучэнне і праца з жывымі сістэмамі, у некаторых выпадках нават абыходзіцца з імі як з кампутарамі. Магчыма, гэта не павінна быць сюрпрызам, калі ён ідзе па падобнай траекторыі росту.

На гэтай арэне вадкае закісанне, якое традыцыйна выкарыстоўвае дрожджы для ўсяго, ад цытрынавай кіслаты да спірту ў прамысловых маштабах, можа быць прыкладна аналагічным кукурузе або персанальнаму камп'ютару, «запавольваючай» тэхналогіі, якая паўзе да вяршыні сваёй крывой S. Тым часам прагрэс у дакладнае закісанне, новыя і больш складаныя метады рэдагавання генаў і расце разнастайнасць арганізмаў навука і прамысловасць, на якіх зараз могуць вучыцца і з якімі могуць працаваць, аб'ядноўваюцца, каб адкрыць новы ландшафт інавацый для біяматэрыялаў, прадуктаў і метадаў вытворчасці. Мы толькі ў пачатку перыяду адкрыццяў у галіне біятэхналогіі, і немагчыма сказаць, што гэта можа азначаць для таго, як мы вырабляем і выкарыстоўваем тое, што нам патрэбна.

Праца з біялогіяй азначае стварэнне прадуктаў і працэсаў, якія могуць быць сумяшчальныя з прыродай. Але важна адзначыць, што гістарычна былі наступствы масавых перыядаў росту пасля прамысловай рэвалюцыі. У сельскай гаспадарцы павышэнне ўраджайнасці адбылося за кошт разнастайнасці сельскагаспадарчых культур і пераходу на монакультуры, а таксама корпус кампаніямі што аўтарскае права закладвае або кадуе іх канчатковае састарэнне ў самой іх ДНК. Вы таксама можаце ўбачыць гэта ў выніку выбуху камп'ютэрных тэхналогій самыя хуткарослыя патокі адходаў у свеце. Многія з нас чэрпаюць натхненне ў бачанні наватараў галіны, такіх як тыя, хто ператварыў камп'ютары ад ідэі да светаўтваральнай тэхналогіі, якая змяніла спосаб нашага ўзаемадзеяння адзін з адным, або каму ўдалося распрацаваць і распаўсюдзіць сродкі, якія забяспечваюць наш расце свет. Біятэхналогія таксама можа служыць прыкладам, не проста змяняючы тое, як мы вырабляем неабходныя і спажываем рэчы, але і робячы гэта справядліва і ў гармоніі з прыродай.

Калі біятэхналогія будзе расці ў геаметрычнай прагрэсіі, ці можа яна змяніць гэты аспект інавацыйнага цыклу? Калі гэта так, мы можам неўзабаве азірнуцца на момант вялікага выбуху, калі разнастайны спектр новых прадуктаў і прымянення, заснаваных на біялогіі, азнаменаваў зрух глабальнай спажывецкай культуры ў лепшае выраўноўванне з планетай.