استعد لانفجار الإنتاجية في التكنولوجيا الحيوية

إذا اتبعت التكنولوجيا الحيوية نفس قوس النمو مثل الزراعة أو تكنولوجيا الكمبيوتر ، فيمكنها تحويل العالم.

على الرغم من جميع أوجه القصور لدينا ، فإن البشر بارعون جدًا في التحسن. القدرة على صقل وتحسين أساليبنا وتقنياتنا هي سمة مميزة لجنسنا البشري. منذ آلاف السنين ، وجدنا طرقًا أكثر فاعلية وكفاءة للعمل مع الموارد الخام مثل الخشب والمعدن ، وتحويلها إلى أدوات وتقنيات أكثر تقدمًا من أي وقت مضى. الآن بعد أن تعلمنا الابتكار باستخدام الآلات البيولوجية المعقدة التي اخترعتها الطبيعة ، يشير التاريخ الحديث في الصناعات الأخرى إلى أن معدل النمو يمكن أن يكون تحويليًا لكل شيء من التصنيع إلى الطب إلى الغذاء.

خلال آلاف السنين عندما كان البشر يشرفون على المناظر الطبيعية والثروة الحيوانية لأول مرة ، كان ذلك جزئيًا عن طريق الملاحظة والاختيار. يتم حفظ البذور من محصول ينمو بوفرة وبشكل موثوق ؛ يفضل الحيوان الذي ينتج ويتصرف بشكل جيد. بمرور الوقت ، قمنا بتدجين الأنواع والسلالات التي عملت بشكل أفضل لتلبية احتياجاتنا ، وعملنا بهذه الطريقة وصلنا إلى حدود النمو بناءً على المعرفة والأدوات المتاحة في ذلك الوقت. لقرون ، ظلت غلة المحاصيل مثل الذرة ثابتة نسبيًا.

كل شيء تغير في منتصف القرن العشرين. أدى التقدم في الأسمدة الاصطناعية واختيار السلالات وغيرها من أدوات الزراعة الحديثة إلى بدء فترة مستمرة من النمو الهائل في إنتاج الزراعة. زاد الناتج الإجمالي العالمي بنسبة 20 في المائة من عام 60 إلى أواخر الخمسينيات من القرن الماضي - ومنذ ذلك الحين ، تضاعف مرة أخرى. اليوم ، في المتوسط ​​، ينتج العالم ما يقرب من ثلاث مرات أكبر قدر ممكن من الحبوب من نفس مساحة الأرض في عام 1961. منذ عام 1950 ، كان هناك أكثر من خمسة أضعاف في إجمالي محصول الذرة في الولايات المتحدة وحدها.

لقد بدأت الأمور بالفعل في الطهي في السبعينيات ، خلال الفترة الأولى من الارتفاع الهائل في الإنتاج الزراعي ، والتي أطلق عليها اسم "الثورة الخضراء". تم ربط التقدم في الأسمدة الكيماوية واختيار السلالات ومبيدات الآفات وغيرها من التقنيات في سوق المحاصيل والسلع المعولمة بشكل متزايد ، مما أدى إلى تحسين غلات المحاصيل في جميع أنحاء العالم ، والقدرة على إطعام أعداد متزايدة من السكان. حدثت تحسينات أكثر حداثة من خلال التقنيات الجديدة مثل الروبوتات والتحرير الجيني ، لكن العوائد التي توفرها هذه تتضاءل. من عام 1970 إلى عام 2011 ، كان المبلغ الإجمالي للإنتاج الزراعي العالمي 6٪ أقل مما كان يمكن أن يكون إذا حافظنا على معدل النمو نفسه في العقد السابق.

يمكن وصف هذا بأنه الجزء العلوي من "منحنى S" ، والذي يميز نمو التقنيات الجديدة التي تتكاثر بشكل متفجر خلال فترة الابتكار والاكتشاف ، ثم تستقر عندما يتباطأ التبني ويتم إنشاء "طبيعي" جديد.

غالبًا ما ترتبط منحنيات S هذه بتقنيات الكمبيوتر ، وهو تاريخ يتداخل تقريبًا مع الثورة الخضراء. بعد أول حواسيب رئيسية بحجم المبنى في الخمسينيات من القرن الماضي ، ظهر الكمبيوتر الشخصي المكتبي في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي ، والذي استخدمه في الغالب الباحثون والهواة. ثم بدأ الناس كل يوم في استخدامها في أوائل التسعينيات ، وبحلول منتصف عام 1950 ، أصبح الإنترنت شائعًا وأصبح لدى الجميع الآن جهاز كمبيوتر في جيوبهم.

يبدو أن سرعة الابتكار حول الحوسبة الشخصية تراجعت قليلاً بعد سنوات من دورات الازدهار والكساد. هذا جزئيًا بسبب قيود الفيزياء - لسنوات عديدة ، أصبحت رقائق الكمبيوتر أصغر وأسرع بشكل كبير ، وتضاعفت سرعتها تقريبًا وتقلص حجمها إلى النصف كل عامين ، المعروف باسم قانون مور. لكن العلماء والمهندسين يمكنهم فقط الضغط على قدر كبير من الأداء من المواد المحدودة ، وربما يقتربون من حدودهم (على الأقل في الوقت الحالي). لكن هذه ليست نهاية الابتكار - في مجالات مثل الواقع الافتراضي ، والوسائط الاجتماعية ، والذكاء الاصطناعي ، وغيرها من التطبيقات والمجالات الفرعية تتمتع بمنحنيات S أصغر خاصة بها ، ربما تكون أصغر من قوس الرقاقة الدقيقة أو الكمبيوتر الشخصي ، ولكن مرة أخرى ، ربما ليس.

هناك تشبيه تقريبي للزراعة أيضًا ، حيث يؤثر تباطؤ التقدم التكنولوجي أيضًا على معدل النمو ، مما يعني ارتفاع الأسعار والتأثيرات الأخرى. النمو أمر بالغ الأهمية ، لذلك نبذل قصارى جهدنا للحفاظ عليه. تقوم شركات مثل مونسانتو بتعديل جينات المحاصيل لخلق مقاومة للآفات ولإضافة الكفاءات ، مثل سمك جدار الخلية ، لتحقيق مكاسب صغيرة في النمو. حتى هذه الكمية الصغيرة يمكن أن تكون حاسمة على نطاقات كبيرة في المواد الغذائية والسلع مثل الذرة أو فول الصويا ، لكن الوتيرة الإجمالية للابتكار والنمو في الإنتاج لم تشهد المكاسب التي حققتها في منتصف القرن الماضي. قد يأتي التطور التالي الذي يمكن أن يحفز النمو لتلبية الطلب على الغذاء من مختبر يسعى جاهداً للضغط على المزيد من المحصول من قوائم الاستعداد مثل الذرة ، أو قد يأتي من مكان غير متوقع تمامًا. وسلاسل التوريد لدعمها. تتيح الأسمدة الجديدة أسواقًا على نطاق سلعي لمحاصيل مثل الذرة ؛ تتيح رقائق الكمبيوتر الأصغر والأسرع توزيعًا شبه كامل لأجهزة الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم ؛ يخلق الكائن الحي المدروس حديثًا القدرة على إنتاج إنزيمات أو مواد أو مواد كيميائية جديدة تخدم احتياجات السوق الشامل بشكل أكثر استدامة بكثير من الوضع الراهن.

في الواقع ، يبدو أن التكنولوجيا الحيوية في بداية منحنى S الخاص بها. تتعلق التكنولوجيا الحيوية بالدراسة والعمل مع الأنظمة الحية ، حتى في بعض الحالات معاملتهم مثل أجهزة الكمبيوتر. ربما لا ينبغي أن تكون مفاجأة إذا اتبعت مسار نمو مماثل.

في هذا المجال ، قد يكون التخمير السائل - الذي يستخدم تقليديًا الخميرة في كل شيء بدءًا من حمض الستريك إلى الكحول في المقاييس الصناعية - مماثلاً تقريبًا للذرة أو الكمبيوتر الشخصي ، وهي تقنية `` بطيئة '' تزحف إلى أعلى منحنى S. وفي الوقت نفسه ، تقدم في التخمير الدقيق، وتقنيات تحرير الجينات الجديدة والأكثر تعقيدًا ، و تنوع الكائنات الحية المتزايد التي يمكن للعلم والصناعة الآن التعلم منها والعمل معها معًا لفتح مشهد جديد للابتكار للمواد والمنتجات وأساليب التصنيع القائمة على أساس حيوي. نحن في بداية فترة الاكتشاف مع التكنولوجيا الحيوية ، وليس هناك ما يمكن أن يعنيه ذلك بالنسبة للطرق التي نصنع بها ما نحتاجه ونستخدمه.

يعني العمل مع علم الأحياء بناء منتجات وعمليات يمكن أن تكون متوافقة مع الطبيعة. لكن من المهم أن نلاحظ أنه كانت هناك عواقب تاريخية لفترات النمو الهائلة منذ الثورة الصناعية. في الزراعة ، جاءت زيادة الغلات على حساب تنوع المحاصيل ، والتحول إلى الزراعة الأحادية كذلك الضميمة من قبل الشركات حقوق الطبع والنشر أو ترميز تقادمها النهائي في حمضها النووي. يمكنك أيضًا رؤية هذا في انفجار تقنيات الكمبيوتر الذي أدى إلى إنشاء ملف التيارات النفايات الأسرع نموا في العالم. يستلهم الكثير منا من رؤية مبتكري الصناعة مثل أولئك الذين رأوا أجهزة الكمبيوتر من فكرة إلى تقنية تشكيل العالم التي غيرت الطريقة التي نتفاعل بها مع بعضنا البعض ، أو الذين تمكنوا من تطوير وتوزيع وسائل تغذية عالمنا المتنامي. يمكن للتكنولوجيا الحيوية أن تكون قدوة أيضًا ، ليس فقط من خلال تغيير الطريقة التي نصنع بها الأشياء التي نحتاجها ونستهلكها ، ولكن للقيام بذلك بشكل عادل ومتوافق مع الطبيعة.

إذا كانت التكنولوجيا الحيوية على وشك النمو بشكل كبير ، فهل يمكنها تغيير هذا الجانب من دورة الابتكار؟ إذا كان الأمر كذلك ، فقد ننظر إلى الوراء قريبًا في لحظة الانفجار الكبير ، عندما شكلت مجموعة متنوعة من المنتجات والتطبيقات الجديدة ، القائمة على علم الأحياء ، تحولًا في ثقافة المستهلك العالمية إلى توافق أفضل مع الكوكب.