Благодаря новым технологиям мы можем производить мясо без животных, лечить неизлечимые болезни, редактируя генетическую ткань человека, и производить промышленные химикаты на дрожжевых фабриках. Быстрое и все более дешевое секвенирование ДНК углубило наше понимание того, как работает биология, и такие инструменты, как CRISPR, в настоящее время используются для перекодирования биологии для лечения болезней или снижения уровня уязвимости культур к изменению климата. Это то, что ученые называют Био Революцией.
Согласно новому исследовательскому отчету McKinsey Global Institute, Био Революция уже приносит пользу обществу. Так, ученые смогли упорядочить геном коронавируса в течение нескольких недель, а не месяцев, как это было в предыдущих вспышках. Био-инновации позволяют быстро внедрять клинические испытания вакцин, искать эффективные методы лечения и глубоко исследовать пути передачи вируса.
По оценкам доклада, благодаря этим приложениям биоинновации могут снизить от 1% до 3% общего глобального бремени болезней в ближайшие 10–20 лет, что примерно равнозначно устранению глобального бремени болезней, связанных с раком легких, раком молочной железы и простаты. Со временем, если будет раскрыт весь потенциал, 45% глобального бремени болезней можно будет решить, используя науку, которая сегодня возможна.
На сегодняшний день до 60% физического вклада в мировую экономику являются либо биологическими (например, древесина для строительства или животные для разведения продуктов питания), либо небиологическими (например, цемент или пластик), но в принципе могут быть получены с течением времени с использованием биологии. Нейлон уже можно производить с использованием генно-инженерных дрожжей вместо нефтехимических, например, «кожа» изготавливается из грибных корней, а бактерии производят цемент.
Био Революция обладает потенциалом быть таким же преобразующим фактором для бизнеса и экономики, как и цифровая революция, которая привела к ней, создавая новые возможности для бизнеса. Деловые круги ясно видят потенциал - к 2018 году инвестиции в биологические технологии нового поколения уже выросли до более чем 20 миллиардов долларов.
Многие приложения коммерциализируются. Это может привести к прямым экономическим выгодам в размере от 2 до 4 трлн. долларов в таких разнообразных сферах, как сельское хозяйство и текстильное производство.
Слияние биологии и вычислительной техники уже создает новые возможности. Вычислительная техника ускоряет открытие и производительность в биологии. Биотехнологические компании и научно-исследовательские институты, которые все чаще используют автоматизированную автоматизацию и датчики в лабораториях, используют множество биологических данных из-за более дешевого секвенирования.
Новое производство на основе биологии уже сокращает затраты, повышает производительность и снижает воздействие на окружающую среду и мир природы. Например, в косметике Amyris теперь производит сквалан, увлажняющее масло, используемое во многих продуктах по уходу за кожей, путем ферментации сахаров с использованием генно-инженерных дрожжей вместо обработки масла печени от глубоководных акул, что было не только дорого, но и угрожало видам. с исчезновением. В области текстильной промышленности американский стартап Tandem Repeat производит самовосстанавливающуюся, биоразлагаемую и перерабатываемую ткань с использованием белков, кодируемых генами кальмара.
Биологическая революция может полностью изменить пищевой бизнес, поскольку растительные белки и выращенное в лаборатории мясо приобретают популярность и в процессе сокращают выбросы парниковых газов в результате обезлесения и животноводства. Одно исследование показало, что культивируемое мясо может снизить выбросы парниковых газов на 80% или более по сравнению с обычным мясом, если вся энергия, используемая в производстве, поступает из безуглеродных источников.
В сельском хозяйстве более глубокое понимание роли микробиома открывает возможности для повышения операционной эффективности и производительности. Благодаря профилированию бактерий и грибков в почве, Trace Genomics, например, дает понимание, которое помогает выбрать специально подобранные семена и питательные вещества, и дает возможность раннего прогнозирования заболеваний почвы. На потребительских рынках для персонализации ухода за кожей используются текущие исследования взаимосвязи между кишечным микробиомом и кожей. Например, сингапурская геномная фирма Imagene Lab предлагает персонализированную сыворотку на основе результатов анализов ДНК кожи, которые оценивают такие признаки, как преждевременный распад коллагена.
Такие примеры дают представление о широте применимости биоинноваций, но есть существенное предостережение: риск. Биология сохранит жизнь с помощью инновационных методов лечения, адаптированных к нашим геномам и микробиомам, но биология также может представлять наибольшую угрозу для жизни, если она используется для создания биологического оружия или генно-инженерных вирусов, которые могут нанести длительный ущерб здоровью людей или экосистем. Инструмент для редактирования генов CRISPR революционизирует медицину и с большим эффектом применяется в сельском хозяйстве. Но учтите, что комплекты CRISPR теперь можно купить в Интернете за 100 долларов, и так называемые биохакеры используют их дома.
Как и цифровая революция, биологическая революция сопряжена с рисками, но другого порядка. Если у граждан уже есть опасения по поводу сбора данных об их покупательских привычках, насколько они будут более нервными по поводу генетических данных, собранных с их тел для лечения или отслеживания предков - данных, которые не могут быть более личными.
Другой риск заключается в том, что биологические организмы по своей природе являются самоподдерживающимися и самовоспроизводящимися. Генно-инженерные микробы, растения и животные могут размножаться и поддерживать себя в течение длительного времени, потенциально воздействуя на целые экосистемы. Как только ящик Пандоры откроется - и мы уже взломали крышку - мы можем перестать контролировать то, что будет происходить дальше.
Если такими рисками не управлять, вполне возможно, что весь потенциал Био Революции может не реализоваться. По оценкам ученых, около 70% от общего потенциального воздействия может зависеть от отношения общества и способа управления инновациями в рамках существующих режимов регулирования. Тем не менее, если риски можно управлять и смягчать, Био Революция может изменить наш мир. Ученые совместно с передовыми компаниями в настоящее время используют силу природы для решения насущных проблем в медицине, сельском хозяйстве и за ее пределами и помогают выработать ответ на глобальные вызовы от пандемий до изменения климата, пишет StatNews.
Написать комментарий