Подгответе се за експлозија на продуктивноста во биотехнологијата

Ако биотехнологијата го следи истиот лак на раст како земјоделството или компјутерската технологија, може да го трансформира светот.

И покрај сите наши недостатоци, луѓето се многу добри во тоа да се подобрат. Способноста да се усовршат и подобриме нашите методи и технологии е дефинирачка карактеристика на нашиот вид. Со илјадници години, наоѓавме поефективни и поефикасни начини за работа со сурови ресурси како дрво и метал, претворајќи ги во алатки и технологии кои стануваат сè понапредни. Сега кога учиме да иновираме со сложената биолошка машинерија измислена од природата, неодамнешната историја во другите индустрии сугерира дека стапката на раст може да биде трансформативна за сè, од производство до лекови до храна.

Во текот на милениумите кога луѓето за прв пат ги чуваа пејзажите и добитокот, тоа беше делумно по пат на набљудување и селекција. Се спасуваат семиња од култура која обилно и сигурно расте; се фаворизира животно кое произведува и добро се однесува. Со текот на времето, ги припитомивме видовите и видовите кои најдобро функционираа за нашите потреби и работејќи на овој начин ги достигнавме границите на раст врз основа на знаењето и алатките достапни во тоа време. Со векови, приносите за култури како пченката останаа релативно стабилни.

Сè се смени во средината на 20 век. Напредокот во синтетичките ѓубрива и изборот на соеви и другите алатки на современото земјоделство започна тековен период на огромен раст на производството на земјоделството. Светското бруто производство се зголеми за 60 проценти од 1938 година до крајот на 1950-тите - оттогаш, повторно се зголеми повеќе од двојно. Денес, во просек, светот произведува скоро три пати онолку житни зрна колку што можевме да добиеме од истата површина на земјиштето во 1961 година. Од 1950 година, постои повеќе од петкратно зголемување во вкупните приноси на пченка само во САД.

Работите навистина почнаа да се готват во 1970-тите, за време на првиот период на вртоглаво раст на земјоделското производство, наречен „Зелена револуција“. Напредокот во хемиските ѓубрива, изборот на соеви, пестицидите и другите технологии беа приклучени на сè поглобализираниот пазар на култури и стоки, што доведе до подобрување на приносот на земјоделските култури ширум светот и способноста да се нахрани растечката популација. Поновите подобрувања дојдоа преку новите технологии како роботиката и генетското уредување, но приносот што го обезбедуваат се намалува. Од 2011 до 2019 година, вкупниот износ на глобалното земјоделско производство беше 6% помалку отколку што би било кога би ја задржале истата стапка на раст од претходната деценија.

Ова може да се опише како врв на „кривата S“, која го означува растот на новите технологии кои експлозивно се размножуваат за време на период на иновации и откривања, а потоа се израмнуваат додека усвојувањето забавува и се воспоставува ново „нормално“.

Овие „криви S“ најчесто се поврзуваат со компјутерските технологии, историја која речиси се преклопува со Зелената револуција. По првите мејнфрејмови со големина на зграда во 1950-тите се појавија десктоп персоналниот компјутер во 1970-тите и 80-тите, најчесто користен од истражувачи и хобисти. Тогаш секојдневните луѓе почнаа да ги користат во раните 1990-ти, а до средината на 2000-тите, интернетот станува популарен и сега секој има компјутер во џебот.

Брзината на иновациите околу персоналните пресметки навидум има малку се заостре по години циклуси на бум и пад. Ова е делумно поради ограничувањата на физиката - за многу години, компјутерските чипови стануваа експоненцијално помали и побрзи, приближно удвојувајќи ја брзината и преполовувајќи се во големина на секои две години, познат како Муров закон. Но, научниците и инженерите можат само да истиснат толку многу перформанси од конечни материјали и можеби се приближуваат до нивните граници (барем засега). Но, тоа не е крајот на иновациите - во области како што се VR, социјалните медиуми, вештачката интелигенција и другите апликации и подполиња уживаат во своите помали кривини S, можеби помали од лакот на микрочипот или персоналниот компјутер, но потоа повторно, можеби не.

Постои груба аналогија и со земјоделството, каде што забавувањето на технолошкиот напредок, исто така, влијае на стапката на раст, што значи повисоки цени и други негативни ефекти. Растот е од клучно значење, затоа се прават сите напори за да се одржи. Компаниите како Монсанто ги уредуваат гените на земјоделските култури за да создадат отпорност на штетници и да додадат ефикасност, мала колку дебелината на клеточниот ѕид, за да има мали придобивки во растот. Дури и таа мала количина може да биде од клучно значење во големи размери во храната и стоките како пченката или сојата, но целокупното темпо на иновации и раст на производството не ги забележаа придобивките што ги направија во средината на минатиот век. Следниот развој што може да го поттикне растот за да се задоволат потребите за храна може да дојде од лабораторија која се стреми да притисне повеќе приноси од мирување, како пченката, или може да дојде од некаде сосема неочекувано. Иновацијата е често она што го поттикнува растот, заедно со формирањето на инфраструктурата и синџири на снабдување за да го поддржат. Новите ѓубрива овозможуваат пазари на стоки за култури како пченка; помалите, побрзи компјутерски чипови овозможуваат речиси целосна светска дистрибуција на компјутери; новопроучениот организам создава способност да произведува нови ензими, материјали или хемикалии кои им служат на потребите на масовниот пазар многу поодржливо од статус кво.

Навистина, биотехнологијата се чини дека е на почетокот на сопствената крива S. Biotech е сè за проучување и работа со живи системи, дури во некои случаи третирајќи ги малку како компјутери. Можеби не треба да биде изненадување ако следи слична траекторија на раст.

Во оваа арена, течната ферментација - која традиционално користи квасец за сè, од лимонска киселина до алкохол во индустриски размери - може да биде приближно аналогна на пченката или персоналниот компјутер, „забавувачка“ технологија која ползи до врвот на кривата S. Во меѓувреме, напредува во прецизна ферментација, нови и пософистицирани техники за уредување на гени и растечка разновидност на организми од кои науката и индустријата сега можат да учат и да работат се комбинираат за да се отвори нов пејзаж на иновации за материјали, производи и методи на производство базирани на био. Ние сме само на почетокот на периодот на откривање со биотехнологијата, и не може да се каже што би можело да значи за начините на кои го правиме она што ни треба и го користиме.

Работата со биологија значи градење производи и процеси кои можат да бидат компатибилни со природата. Но, важно е да се забележи дека историски има последици за масовните периоди на раст од индустриската револуција. Во земјоделството, зголемените приноси дојдоа по цена на разновидноста на културите и преминувањето кон монокултура, како и оградување од страна на компаниите дека авторските права се засноваат или ја кодираат нивната евентуална застареност во нивната ДНК. Можете исто така да го видите ова во експлозијата на компјутерските технологии што ја создаде најбрзо растечките текови на отпад во светот. Многумина од нас земаат инспирација од визијата на иноваторите во индустријата, како оние кои ги видоа компјутерите од идеја до технологија што го обликува светот што го трансформираше начинот на кој комуницираме еден со друг или кои успеаја да развијат и дистрибуираат средства за хранење на нашиот растечки свет. Биотехнологијата исто така може да даде пример, не само со трансформирање на начинот на кој ги правиме работите што ни се потребни и ги консумираме, туку да го правиме тоа правично и во хармонија со природата.

Ако биотехнологијата е на пат да расте експоненцијално, дали може да го промени овој аспект од циклусот на иновации? Ако е така, наскоро можеме да погледнеме наназад на моментот на големата експлозија, кога разновидна палета на нови производи и апликации, базирани во биологијата, означија промена на глобалната потрошувачка култура во подобро усогласување со планетата.