Припремите се за експлозију продуктивности у биотехнологији

Ако биотехнологија прати исти лук раста као пољопривреда или компјутерска технологија, могла би да трансформише свет.

Упркос свим нашим недостацима, људи су веома добри у томе да постану бољи. Способност да побољшамо и побољшамо наше методе и технологије је одлика наше врсте. Хиљадама година налазили смо ефикасније и ефикасније начине рада са сировим ресурсима као што су дрво и метал, претварајући их у алате и технологије које постају све напредније. Сада када учимо да иновирамо помоћу сложене биолошке машинерије коју је измислила природа, недавна историја у другим индустријама сугерише да би стопа раста могла бити трансформациона за све, од производње преко лекова до хране.

Током миленијума када су људи први пут управљали пејзажима и стоком, то је делимично било посматрањем и селекцијом. Семе усева које расте у изобиљу и поуздано се спасава; фаворизована је животиња која рађа и добро се понаша. Временом смо припитомили врсте и сојеве који су најбоље одговарали нашим потребама, и радећи на овај начин достигли смо границе раста на основу знања и алата доступних у то време. Вековима су приноси усева попут кукуруза остали релативно стабилни.

Све се променило средином 20. века. Напредак у области синтетичких ђубрива и селекције сојева и других алата модерне пољопривреде започео је период огромног раста производње пољопривреде. Бруто производња широм света порасла је за 60 процената од 1938. до касних 1950-их — од тада се поново више него удвостручила. Данас, у просеку, свет производи скоро три пута онолико житарица колико смо могли добити са исте површине земље 1961. Од 1950. године постоји повећање од пет пута у укупном приносу кукуруза само у Сједињеним Државама.

Ствари су се заиста кувале 1970-их, током првог периода вртоглавог раста пољопривредне производње, названог „Зелена револуција“. Напредак у области хемијских ђубрива, селекције сојева, пестицида и других технологија укључен је у све више глобализовано тржиште усева и роба, што је довело до побољшања приноса усева широм света и способности да се прехрани растућа популација. Новија побољшања су настала кроз нове технологије као што су роботика и генетско уређивање, али се поврати које они пружају се смањују. Од 2011. до 2019. укупна количина глобалне пољопривредне производње је била 6% мање него што би било да смо задржали исту стопу раста из претходне деценије.

Ово би се могло описати као врх 'С криве', што карактерише раст нових технологија које се експлозивно размножавају током периода иновација и открића, а затим се смирују како усвајање успорава и успоставља се нова 'нормала'.

Ове 'С криве' се најчешће повезују са компјутерским технологијама, историјом која се скоро преклапа са Зеленом револуцијом. Након првих мејнфрејмова величине зграде из 1950-их, дошао је десктоп персонални рачунар 1970-их и 80-их, који су углавном користили истраживачи и хобисти. Тада су обични људи почели да их користе раних 1990-их, а средином 2000-их интернет постаје популаран и сада свако има рачунар у џепу.

Брзина иновација око личног рачунара је наизглед мало се смањио након година циклуса процвата и краха. Ово је делимично због ограничења физике — дуги низ година, компјутерски чипови су били експоненцијално мањи и бржи, отприлике удвостручујући брзину и преполовљавајући величину сваке две године, познат као Муров закон. Али научници и инжењери могу само да извуку толико перформанси из ограничених материјала и можда се приближавају својим границама (барем за сада). Али то није крај иновација – у областима као што су ВР, друштвени медији, АИ и друге апликације и подпоља уживају у својим мањим С кривинама, можда мањим од лука микрочипа или персоналног рачунара, али опет, можда не.

Постоји и груба аналогија са пољопривредом, где успоравање технолошког напретка такође утиче на стопу раста, што значи више цене и друге ефекте. Раст је кључан, па се улаже сваки напор да се он одржи. Компаније попут Монсанта уређују гене усева да би створиле отпорност на штеточине и да би додале ефикасност, ситну као дебљина ћелијског зида, да би оствариле мале добитке у расту. Чак и та мала количина може бити пресудна у великим количинама у храни и роби попут кукуруза или соје, али укупни темпо иновација и раста производње нису имали баш ону добит коју су имали средином прошлог века. Следећи развој који може да подстакне раст како би се задовољиле потребе за храном може доћи из лабораторије која настоји да исцеди већи принос из стања приправности као што је кукуруз, или може доћи однекуд потпуно неочекивано. Иновација је често оно што покреће раст, заједно са формирањем инфраструктуре и ланци снабдевања да га подрже. Нова ђубрива омогућавају тржиште робе за усеве као што је кукуруз; мањи, бржи компјутерски чипови омогућавају скоро потпуну дистрибуцију рачунара широм света; новопроучени организам ствара способност да производи нове ензиме, материјале или хемикалије које служе потребама масовног тржишта далеко одрживије од статуса куо.

Заиста, чини се да је биотехнологија на почетку сопствене С криве. Биотехнологија се односи на проучавање и рад са живим системима, у неким случајевима чак третирајући их помало као компјутере. Можда не би требало да буде изненађење ако следи сличну путању раста.

У овој арени, течна ферментација — која традиционално користи квасац за све, од лимунске киселине до алкохола у индустријским размерама — могла би бити отприлике аналогна кукурузу или персоналном рачунару, 'успореној' технологији која пузи до врха своје С криве. У међувремену, напредује у прецизна ферментација, нове и софистицираније технике уређивања гена, и растућа разноликост организама од којих наука и индустрија сада могу да уче и са којима раде комбинују се како би отворили нови пејзаж иновација за материјале, производе и производне методе засноване на биологији. Тек смо на почетку периода открића биотехнологије, и не може се рећи шта би то могло значити за начине на које правимо оно што нам је потребно и користимо.

Рад са биологијом значи стварање производа и процеса који могу бити компатибилни са природом. Међутим, важно је напоменути да су историјски постојале последице на масивне периоде раста од индустријске револуције. У пољопривреди, повећани приноси су дошли по цену разноврсности усева и преласка на монокултуру, као и ограђивање од стране компанија да семе ауторских права или кодирају њихову евентуалну застарелост у саму своју ДНК. То можете видети иу експлозији компјутерских технологија која је створила најбрже растућих токова отпада у свету. Многи од нас црпе инспирацију из визије индустријских иноватора попут оних који су компјутере видели од идеје до технологије која је обликовала свет и која је трансформисала начин на који међусобно комуницирамо, или који су успели да развију и дистрибуирају средства за исхрану нашег растућег света. Биотехнологија такође може да буде пример, не само тако што ће променити начин на који правимо ствари које су нам потребне и конзумирамо, већ и да то радимо на прави начин иу складу са природом.

Ако се биотехнологија спрема да расте експоненцијално, да ли може да промени овај аспект циклуса иновација? Ако је тако, можда ћемо се ускоро осврнути на тренутак великог праска, када је разноврстан спектар нових производа и апликација, заснованих на биологији, означио промену глобалне потрошачке културе у боље усклађивање са планетом.