התכונן להתפוצצות של פרודוקטיביות בביוטכנולוגיה

אם ביוטכנולוגיה תלך על אותה קשת צמיחה כמו חקלאות או טכנולוגיית מחשבים, היא עלולה לשנות את העולם.

למרות כל החסרונות שלנו, בני אדם טובים מאוד בהשתפרות. היכולת לשכלל ולשפר את השיטות והטכנולוגיות שלנו היא מאפיין מכריע של המין שלנו. במשך אלפי שנים מצאנו דרכים יעילות ויעילות יותר לעבוד עם משאבים גולמיים כמו עץ ​​ומתכת, והפכנו אותם לכלים וטכנולוגיות שהולכים ומתקדמים. עכשיו, כשאנחנו לומדים לחדש עם המכונות הביולוגיות המורכבות שהמציא הטבע, ההיסטוריה האחרונה בתעשיות אחרות מצביעות על כך שקצב הצמיחה עשוי להיות מהפך בכל דבר, מייצור לרפואה ועד למזון.

במהלך אלפי השנים שבהן בני האדם ניהלו לראשונה נופים ובעלי חיים, זה היה בחלקו בדרך של תצפית וסלקציה. זרעים מיבול שצומח בשפע ובאמינות נשמרים; מועדף על בעל חיים שמייצר ומתנהג היטב. עם הזמן בילינו את המינים והזנים שעבדו בצורה הטובה ביותר לצרכינו, ופועלנו כך הגענו לגבולות הצמיחה על סמך הידע והכלים הקיימים באותה תקופה. במשך מאות שנים, התשואות לגידולים כמו תירס נותרו יציבות יחסית.

הכל השתנה באמצע המאה ה-20. ההתקדמות בדשנים סינתטיים ובחירת זנים וכלים אחרים של החקלאות המודרנית פתחה תקופה מתמשכת של צמיחה עצומה בתפוקת החקלאות. התפוקה הגולמית העולמית גדלה ב-60 אחוז מ-1938 ועד סוף שנות ה-1950 - מאז היא שוב הוכפלה יותר. היום, בממוצע, העולם מייצר כמעט שלוש פעמים כמה גרעיני דגנים שיכולנו להשיג מאותו שטח אדמה בשנת 1961. מאז 1950, יש עלייה של יותר מפי חמישה בתשואות התירס הכוללות בארצות הברית בלבד.

דברים ממש התבשלו בשנות ה-1970, בתקופה הראשונה של תפוקה חקלאית מרקיעת שחקים, שנקראה "המהפכה הירוקה". ההתקדמות בדשנים כימיים, בחירת זנים, חומרי הדברה וטכנולוגיות אחרות התחברו לשוק גידולים וסחורות שהולך וגדל גלובליים, מה שהוביל לשיפור התשואות היבולים ברחבי העולם, והיכולת להאכיל אוכלוסיות גדלות. שיפורים אחרונים יותר הגיעו באמצעות טכנולוגיות חדשות כמו רובוטיקה ועריכה גנטית, אך התשואות שהן מספקות הולכות ופוחתות. מ-2011 עד 2019, הכמות הכוללת של התפוקה החקלאית העולמית הייתה 6% פחות ממה שהיה אם היינו שומרים על אותו קצב צמיחה של העשור הקודם.

ניתן לתאר זאת כחלק העליון של 'עקומת S', המאפיינת את צמיחתן של טכנולוגיות חדשות שמתפשטות בצורה נפיצה במהלך תקופה של חדשנות וגילוי, ואז מתייצבת ככל שהאימוץ מאט ומתבסס "נורמלי" חדש.

'עקומות S' אלו קשורות לרוב לטכנולוגיות מחשב, היסטוריה שכמעט חופפת למהפכה הירוקה. לאחר המיינפריים הראשונים בגודל בניין של שנות ה-1950 הגיע המחשב האישי השולח בשנות ה-1970 וה-80, בשימוש בעיקר על ידי חוקרים וחובבים. אז אנשים רגילים התחילו להשתמש בהם בתחילת שנות ה-1990, ועד אמצע שנות האלפיים, האינטרנט הופך לפופולרי ועכשיו לכולם יש מחשב בכיס.

מהירות החדשנות סביב מחשוב אישי יש לכאורה הצטמצם מעט לאחר שנים של מחזורי פריחה ופריצה. זה בין השאר בגלל המגבלות של הפיזיקה - במשך שנים רבות, שבבי מחשב הלכו והצטמצמו באופן אקספוננציאלי ומהיר יותר, והכפילו את המהירות בערך והצטמצמו בחצי כל שנתיים, הידוע כחוק מור. אבל מדענים ומהנדסים יכולים רק לסחוט כל כך הרבה ביצועים מחומרים סופיים, ואולי מתקרבים לגבולות שלהם (לפחות לעת עתה). אבל זה לא סוף החדשנות - בתחומים כמו VR, מדיה חברתית, בינה מלאכותית ויישומים ותתי תחומים אחרים נהנים מעקומות S קטנות משלהם, אולי קטנות יותר מהקשת של השבב או המחשב האישי, אבל שוב, אולי לֹא.

ישנה אנלוגיה גסה גם לחקלאות, שבה האטת ההתקדמות הטכנולוגית משפיעה גם על קצב הצמיחה, מה שאומר מחירים גבוהים יותר והשפעות דפיקות אחרות. צמיחה היא קריטית, ולכן נעשה כל מאמץ כדי לקיים אותה. חברות כמו מונסנטו עורכות את הגנים של הגידולים כדי ליצור עמידות בפני מזיקים ולהוסיף יעילות, דקה כמו עובי דופן התא, כדי להפיק עליות קטנות בצמיחה. אפילו הכמות הקטנה הזו יכולה להיות מכרעת בהיקפים גדולים במזון ובסחורות כמו תירס או סויה, אבל הקצב הכולל של החדשנות והצמיחה בתפוקה לא ראו את הרווחים שהם עשו באמצע המאה הקודמת. הפיתוח הבא שיכול לדרבן צמיחה כדי לעמוד בדרישות המזון עשוי להגיע ממעבדה השואפת לסחוט יותר תשואה מהכוננות כמו תירס, או שהיא עשויה להגיע ממקום בלתי צפוי לחלוטין. חדשנות היא לעתים קרובות מה שמעורר את הצמיחה, יחד עם היווצרות תשתית ורשתות אספקה ​​כדי לתמוך בו. דשנים חדשים מאפשרים שווקים בקנה מידה של סחורות לגידולים כמו תירס; שבבי מחשב קטנים ומהירים יותר מאפשרים הפצה עולמית כמעט מלאה של מחשבים; אורגניזם שנחקר לאחרונה יוצר את היכולת לייצר אנזימים, חומרים או כימיקלים חדשים המשרתים את צורכי השוק ההמוני בצורה הרבה יותר בר-קיימא מהסטטוס קוו.

ואכן, נראה שהביוטכנולוגיה נמצאת בתחילת ה-S Curve שלה. ביוטכנולוגיה עוסקת בלימוד ועבודה עם מערכות חיות, במקרים מסוימים אפילו מתייחס אליהם קצת כמו מחשבים. אולי זה לא אמור להיות הפתעה אם זה ימשיך במסלול צמיחה דומה.

בזירה זו, תסיסה נוזלית - שבאופן מסורתי משתמשת בשמרים לכל דבר, מחומצת לימון ועד אלכוהול בקנה מידה תעשייתי - עשויה להיות דומה בערך לתירס או למחשב האישי, טכנולוגיה 'מאטה' שזוחלת לראש עקומת ה-S שלה. בינתיים, מתקדם פנימה תסיסה מדויקת, טכניקות עריכת גנים חדשות ומתוחכמות יותר, וה- מגוון הולך וגדל של אורגניזמים שהמדע והתעשייה יכולים כעת ללמוד מהם ולעבוד איתם משתלבים כדי לפתוח נוף חדש של חדשנות לחומרים, מוצרים ושיטות ייצור מבוססות ביו. אנחנו רק בתחילתה של תקופה של גילוי עם ביוטכנולוגיה, ואין לדעת מה זה יכול להביע על הדרכים שבהן אנחנו מייצרים את מה שאנחנו צריכים ולהשתמש.

עבודה עם ביולוגיה פירושה בניית מוצרים ותהליכים שיכולים להיות תואמים לטבע. אבל חשוב לציין כי מבחינה היסטורית היו השלכות לתקופות הצמיחה המאסיביות מאז המהפכה התעשייתית. בחקלאות, הגדלת היבולים באה במחיר של גיוון יבולים, ומעבר לחנו-תרבות וכן מתחם על ידי חברות שזכויות יוצרים מוצאות או מקודדות את התיישנותן בסופו של דבר לתוך ה-DNA שלהם. אתה יכול גם לראות את זה בפיצוץ של טכנולוגיות מחשב יצר את זרמי הפסולת הצומחים ביותר בעולם. רבים מאיתנו שואבים השראה מהחזון של חדשנים בתעשייה כמו אלה שראו מחשבים מרעיון לטכנולוגיה מעצבת עולם ששינתה את הדרך בה אנו מתקשרים אחד עם השני, או שהצליחו לפתח ולהפיץ את האמצעים להזנת העולם הצומח שלנו. ביוטכנולוגיה יכולה להוות דוגמה גם כן, לא רק על ידי שינוי הדרך בה אנו מייצרים את הדברים שאנו צריכים וצורכים, אלא לעשות זאת בצורה הוגנת ובהרמוניה עם הטבע.

אם הביוטכנולוגיה עומדת לגדול באופן אקספוננציאלי, האם היא יכולה לשנות את היבט זה של מחזור החדשנות? אם כך, ייתכן שבקרוב נסתכל אחורה על רגע המפץ הגדול, כאשר מגוון מגוון של מוצרים ויישומים חדשים, המבוססים בביולוגיה, סימנו שינוי של תרבות הצריכה העולמית להתאמה טובה יותר עם כדור הארץ.