برای انفجار بهره وری در بیوتکنولوژی آماده شوید

اگر بیوتکنولوژی همان قوس رشد کشاورزی یا فناوری رایانه را دنبال کند، می تواند جهان را متحول کند.

با وجود همه کاستی های ما، انسان ها در بهتر شدن بسیار خوب هستند. توانایی اصلاح و بهبود روش‌ها و فن‌آوری‌های ما یکی از ویژگی‌های بارز گونه ما است. برای هزاران سال، ما روش‌های مؤثرتر و کارآمدتری برای کار با منابع خام مانند چوب و فلز یافتیم و آنها را به ابزارها و فناوری‌هایی تبدیل کردیم که هر چه بیشتر پیشرفته‌تر می‌شوند. اکنون که در حال یادگیری نوآوری با ماشین آلات بیولوژیکی پیچیده ای هستیم که توسط طبیعت اختراع شده است، تاریخ اخیر در سایر صنایع نشان می دهد که نرخ رشد می تواند برای همه چیز، از تولید گرفته تا دارو و غذا، دگرگون کننده باشد.

در طول هزاره هایی که انسان برای اولین بار از مناظر و حیوانات مراقبت می کرد، تا حدی از طریق مشاهده و انتخاب بود. دانه های محصولی که به وفور و قابل اطمینان رشد می کند ذخیره می شوند. حیوانی که تولید می کند و خوب رفتار می کند مورد علاقه است. با گذشت زمان، گونه‌ها و گونه‌هایی را که به بهترین وجه برای نیازهای ما کار می‌کردند، اهلی کردیم و بر اساس دانش و ابزارهای موجود در آن زمان، به محدودیت‌های رشد رسیدیم. برای قرن ها، بازده محصولاتی مانند ذرت نسبتاً ثابت باقی ماند.

همه چیز در اواسط قرن بیستم تغییر کرد. پیشرفت در کودهای مصنوعی و انتخاب سویه و سایر ابزارهای کشاورزی مدرن، یک دوره مداوم رشد عظیم در تولید کشاورزی را آغاز کرد. تولید ناخالص جهانی از سال 20 تا اواخر دهه 60 1938 درصد افزایش یافت - از آن زمان، دوباره بیش از دو برابر شده است. امروزه به طور متوسط ​​دنیا تولید می کند تقریباً سه بار از سال 1961 تا آنجایی که می‌توانستیم از همان منطقه از زمین غلات به دست آوریم. از سال 1950، افزایش بیش از پنج برابری در کل عملکرد ذرت تنها در ایالات متحده است.

در دهه 1970، در طول اولین دوره افزایش سرسام آور محصولات کشاورزی، به نام "انقلاب سبز"، همه چیز واقعاً پخته شد. پیشرفت‌ها در کودهای شیمیایی، انتخاب سویه‌ها، آفت‌کش‌ها و سایر فن‌آوری‌ها به بازار محصولات و کالاهایی که به طور فزاینده‌ای جهانی شده بود، متصل شد که منجر به بهبود عملکرد محصولات در سراسر جهان و توانایی تغذیه جمعیت‌های در حال رشد شد. پیشرفت‌های اخیر بیشتر از طریق فناوری‌های جدید مانند روباتیک و ویرایش ژنتیکی به وجود آمده است، اما بازدهی این فناوری‌ها در حال کاهش است. از سال 2011 تا 2019، میزان کلی تولید جهانی کشاورزی بوده است 6 درصد کمتر از آنچه که می شد اگر همان نرخ رشد دهه قبل را حفظ کرده بودیم.

این را می توان به عنوان بالای یک منحنی S توصیف کرد، که نشان دهنده رشد فناوری های جدید است که به طور انفجاری در طول دوره ای از نوآوری و اکتشاف تکثیر می شوند، سپس با کاهش سرعت پذیرش و ایجاد یک «عادی» جدید، سطح آن کاهش می یابد.

این منحنی‌های S اغلب با فناوری‌های رایانه‌ای مرتبط هستند، تاریخی که تقریباً با انقلاب سبز همپوشانی دارد. پس از اولین مین‌فریم‌های بزرگ در دهه 1950، رایانه‌های شخصی رومیزی در دهه‌های 1970 و 80 تولید شد که بیشتر توسط محققان و علاقه‌مندان استفاده می‌شد. سپس در اوایل دهه 1990 مردم عادی شروع به استفاده از آنها کردند و در اواسط دهه 2000، اینترنت رایج شد و اکنون همه یک کامپیوتر در جیب خود دارند.

سرعت نوآوری در مورد محاسبات شخصی ظاهراً دارد پس از سال ها چرخه رونق و رکود کمی کاهش یافت. این تا حدی به دلیل محدودیت‌های فیزیک است - برای سال‌ها، تراشه‌های کامپیوتری به‌طور تصاعدی کوچک‌تر و سریع‌تر می‌شدند، تقریباً هر دو سال یک‌بار سرعتشان دو برابر و اندازه آنها به نصف می‌رسید که به قانون مور معروف بود. اما دانشمندان و مهندسان فقط می توانند عملکرد بسیار زیادی را از مواد محدود فشار دهند و ممکن است به محدودیت های خود نزدیک شوند (حداقل در حال حاضر). اما این پایان نوآوری نیست – در حوزه‌هایی مانند VR، رسانه‌های اجتماعی، هوش مصنوعی و سایر برنامه‌ها و زمینه‌های فرعی از منحنی‌های S کوچک‌تر خود لذت می‌برند، شاید کوچک‌تر از قوس ریزتراشه یا رایانه شخصی، اما دوباره، شاید نه

یک تشبیه تقریبی با کشاورزی نیز وجود دارد، جایی که کند شدن پیشرفت‌های فن‌آوری بر نرخ رشد نیز تأثیر می‌گذارد، که به معنای قیمت‌های بالاتر و سایر اثرات منفی است. رشد بسیار مهم است، بنابراین تمام تلاش برای حفظ آن انجام می شود. شرکت‌هایی مانند مونسانتو ژن‌های محصولات را ویرایش می‌کنند تا مقاومت در برابر آفات ایجاد کنند و کارایی‌هایی به اندازه ضخامت دیواره سلولی اضافه کنند تا دستاوردهای کوچکی در رشد به دست آورند. حتی همین مقدار اندک می تواند در مقیاس های بزرگ در مواد غذایی و کالاهایی مانند ذرت یا سویا بسیار مهم باشد، اما سرعت کلی نوآوری و رشد در تولید کاملاً دستاوردهایی را که در اواسط قرن گذشته به دست آوردند، مشاهده نکرده است. توسعه بعدی که می تواند رشد را برای برآوردن نیازهای غذایی تحریک کند، ممکن است از تلاش آزمایشگاهی برای کاهش عملکرد بیشتر از حالت آماده به کار مانند ذرت باشد، یا ممکن است از جایی کاملاً غیرمنتظره باشد. نوآوری اغلب عاملی است که باعث رشد، همراه با تشکیل زیرساخت می شود. و زنجیره های تامین برای حمایت از آن. کودهای جدید بازارهای کالایی را برای محصولاتی مانند ذرت فعال می کنند. تراشه‌های رایانه‌ای کوچک‌تر و سریع‌تر، توزیع تقریباً کامل رایانه‌ها را در سراسر جهان امکان‌پذیر می‌سازند. یک ارگانیسم تازه مطالعه شده توانایی تولید آنزیم ها، مواد یا مواد شیمیایی جدید را ایجاد می کند که نیازهای بازار انبوه را به مراتب پایدارتر از وضعیت موجود تامین می کند.

در واقع، به نظر می‌رسد که بیوتکنولوژی در آغاز منحنی S خودش است. Biotech همه چیز در مورد مطالعه و کار با سیستم های زنده است، حتی در برخی موارد با آنها کمی مانند کامپیوتر رفتار کنیم. شاید تعجب آور نباشد اگر مسیر رشد مشابهی را دنبال کند.

در این عرصه، تخمیر مایع - که به طور سنتی از مخمر برای همه چیز از اسید سیتریک گرفته تا الکل در مقیاس‌های صنعتی استفاده می‌کند - ممکن است تقریباً مشابه ذرت یا رایانه شخصی باشد، یک فناوری "آهسته" که تا بالای منحنی S خود می‌خزد. در همین حال پیشرفت در تخمیر دقیق، تکنیک های جدید و پیچیده تر ویرایش ژن، و تنوع رو به رشد موجودات که علم و صنعت اکنون می توانند از آن بیاموزند و با آن کار کنند، ترکیب شده اند تا چشم انداز جدیدی از نوآوری را برای مواد، محصولات و روش های تولید مبتنی بر زیستی باز کنند. ما تازه در آغاز دوره ای از اکتشافات با بیوتکنولوژی هستیم، و نمی توان گفت که چه معنایی می تواند برای روش هایی که ما آنچه را که نیاز داریم و استفاده می کنیم، داشته باشد.

کار با زیست شناسی به معنای ساختن محصولات و فرآیندهایی است که می تواند با طبیعت سازگار باشد. اما توجه به این نکته حائز اهمیت است که دوره های عظیم رشد پس از انقلاب صنعتی از لحاظ تاریخی پیامدهایی داشته است. در کشاورزی، افزایش عملکرد به قیمت تنوع محصول، و تغییر به تک‌کشت و همچنین به قیمت تمام شده است. محصور شدن توسط شرکت ها که کپی رایت بذر یا منسوخ شدن نهایی آنها را در DNA خود کدگذاری می کند. شما همچنین می توانید این را در انفجار فناوری های کامپیوتری مشاهده کنید سریعترین رشد جریان زباله در جهان. بسیاری از ما از دیدگاه نوآوران صنعت الهام می گیریم، مانند کسانی که کامپیوترها را از یک ایده به یک فناوری شکل دهنده جهان می دیدند که نحوه تعامل ما با یکدیگر را تغییر داد، یا کسانی که توانستند وسایل تغذیه دنیای در حال رشد ما را توسعه دهند و توزیع کنند. بیوتکنولوژی نیز می‌تواند نمونه‌ای باشد، نه فقط با تغییر روشی که ما چیزهایی را که نیاز داریم و مصرف می‌کنیم، بلکه برای انجام آن به طور عادلانه و هماهنگ با طبیعت.

اگر بیوتکنولوژی در آستانه رشد تصاعدی باشد، آیا می‌تواند این جنبه از چرخه نوآوری را تغییر دهد؟ اگر چنین است، ممکن است به زودی به یک لحظه انفجار بزرگ نگاه کنیم، زمانی که طیف متنوعی از محصولات و برنامه های کاربردی جدید، مبتنی بر زیست شناسی، تغییر فرهنگ مصرف کننده جهانی را به سمت همسویی بهتر با کره زمین نشان دادند.