Bio-Revolution ir gatavs mērogiem

Izrāvieni bioražošanā varētu pozicionēt ASV ekonomiku jaunām iespējām, kas pārveido nozares un saglabā mūsu globālo konkurētspēju

Iedomājieties, ka savā terasē grilē laboratorijā audzētu steiku, taču ķieģeļi ir izgatavoti no baktērijām. Jūsu kulinārijas viesi ir valkājuši sēņu jostu, aļģu čības vai proteīna apvalku. Tikmēr kāds savam auto saritinās jaunās pienenes riepās. Tas viss varētu būt iespējams ar tehnoloģiju revolūciju, kas strauji attīstās.

Amerikas Savienotās Valstis gadiem ilgi ir vadījušas biozinātnes pētījumus, taču nesen tie ir sasnieguši novirzes punktu. Gēnu sekvencēšanu tagad var veikt rentabli, savukārt sasniegumi gēnu rediģēšanas, progresīvās skaitļošanas, bioinformātikas, automatizācijas un mākslīgā intelekta jomā saplūst, lai to, ko mēs varam darīt ar bioloģiju, paceltu jaunā, pārsteidzošā līmenī. Mūsu spēja bioloģiski veidot molekulas, materiālus un struktūras ir paredzēta, lai atraisītu revolucionāras inovācijas, kas aizstās objektus un produktus, kurus mēs izmantojam šodien. Nesenā McKinsey Global Institute pētījumā ir lēsts, ka 60% no pasaules ekonomikas fiziskajiem ieguldījumiem teorētiski varētu tikt ražoti bioloģiski.

Pētniecība un attīstība ir radījusi šo iespēju. Bioražošana ir veids, kā mēs šo revolūciju veicam mērogā visās rūpniecības, vides un sabiedrības jomās. Ieguvumi varētu būt milzīgi:

· Saskaņā ar McKinsey analīzi 4 triljoni USD gadā globālās ekonomikas ietekme.

· Ilgtspējīgāki produkti, piemēram, ķīmiskās vielas, tīrāka degviela un ilgtspējīgi ražotas preces un pārtika.

· Inovācijas dekarbonizācijai un vides atveseļošanai.

· Revolucionāras inovācijas veselības aprūpē, tostarp audu remonts un zāļu ražošana pēc pieprasījuma.

· Lauku lauksaimniecības ekonomikas ekonomiskās iespējas.

· Jaunas nozares un jaunas darba vietas.

Laiks mērogot. Atgādinot digitālās revolūcijas sākuma laikus 1990. gados, digitālās tehnoloģijas iezagās ekonomikā, veidojot ASV pievienoto vērtību aptuveni 200 miljardu dolāru apmērā. Klintones administrācija ieviesa politikas ietvaru, lai atbalstītu privātā sektora digitālo tehnoloģiju un infrastruktūras attīstību un ieviešanu. Digitālā revolūcija paātrinājās līdz straujam kāpumam augšup pa adopcijas līkni, un digitālās ekonomikas reālā vērtība ir pieaugusi desmitkārtīgi, un 2.5. gadā ir vairāk nekā 2021 triljoni USD. Digitālās revolūcijas mērogiem palielinoties, tā mainīja cilvēku pieredzi, ekonomiku, valsts drošību, uzņēmējdarbība, sakari, visas nozares un sabiedrība — un tas nepalēninās.

2017. gadā Konkurētspējas padome sadarbojās ar četrām ASV nacionālajām laboratorijām, lai veiktu pētījumu “ASV biozinātnes attīstība: izaicinājumi un iespējas ilgtspējīgā enerģētikā, vides atveseļošanā, 21. gadsimta lauksaimniecībā, cilvēku veselībā un bioražošanā..Partnerības un pētījuma mērķis bija gūt labumu no mūsu gadu ilgās izpētes un miljardiem investīcijām pētniecībā un attīstībā, lai pārietu no laboratorijām un izmēģinājuma ražošanas uz lielām bioražošanas platformām. Mēs aicinājām uz stratēģiskiem, agresīviem un koordinētiem ASV centieniem izmantot bioražošanas lielo potenciālu. Šīs darbības ietvēra:

· Biozinātnes un bioinženierijas robežas, tostarp pētniecības un izstrādes, un mūsu spēju stiprināšana, piemēram, progresīvas skaitļošanas un mākslīgā intelekta izmantošana, lai veicinātu strauji mainīgo nozari.

· Inovācijas "nāves ielejas" savienošana — 10 gadi, ko Enerģētikas departaments norāda vidēji, kas nepieciešami, lai pilnībā izvērstu bioprocesu, un inovācijas procesa paātrināšana. Lai samazinātu šo laiku uz pusi, mums ir vajadzīgas izmēģinājumu platformas un prototipu izstrādes centieni, lai paātrinātu zinātnes pāreju uz pielietojumu izmēģinājuma ražošanā, kā arī rūpnieciskā infrastruktūra un piegādes ķēdes, lai palielinātu bioražošanu.

· Attīstīt daudzdisciplīnu darbaspēku, kas aptver dzīvības zinātnes un bioapstrādi, ķīmiskās vielas, bioinženieru, datu un skaitļošanas zinātni un bioražošanas ražošanu.

· Radīt skaidrus, pārredzamus reglamentējošus ceļus uzņēmumiem, lai tirgū laistu bioproduktus. Tā kā bioloģiskās lietojumprogrammas attieksies uz dažādām jomām — no pārtikas un zālēm līdz materiāliem un ķīmiskām vielām līdz vides sanācijai un patēriņa produktiem, regulējuma ainava ir sarežģīta, taču procesiem ir jābūt efektīviem, racionalizētiem un savlaicīgiem.

· Bioražošanas paradigmas standartu noteikšana. Aizsargmargas ir vajadzīgas, lai veicinātu bioloģisko drošību un bioloģisko drošību, kā arī vides un darba drošību visā bioproduktu dzīves ciklā. Mums ir arī jārisina nopietna saruna par ētiskiem, juridiskiem un sociāliem jautājumiem, tostarp par datu privātumu.

Ietvars līdz mērogam. Pagājušajā gadā Kongress un Baidena administrācija uzsāka daudzas no šīm darbībām, izmantojot 2022. gada CHIPS un zinātnes likumu. Tiesību akti nosaka, ka prezidentam jāīsteno Nacionālā inženierbioloģijas pētniecības un attīstības iniciatīva, un tas liek prezidentam veicināt bioražošanas pētniecību, izmantojot starpdisciplinārus pētījumus. centriem, atbalstīt izglītību un apmācību, kā arī strādāt, lai izveidotu nacionālu izmēģinājumu stendu tīklu un koncepcijas pierādīšanas pasākumus, lai uzlabotu laboratorijas pētījumus.

Turklāt septembrī prezidents Baidens parakstīja izpildrīkojumu 14081 par "biotehnoloģiju un bioražošanas inovāciju veicināšanu", kas nosaka visas valdības pieeju biotehnoloģijas un bioražošanas attīstībai, ko vadīja prezidenta palīgs nacionālās drošības jautājumos. Izpildrīkojums aicina stiprināt un koordinēt federālās investīcijas bioražošanas pētniecībā un attīstībā, veicināt vietējās bioražošanas ražošanas paplašināšanu, darbaspēka apmācību, kā arī precizēt un racionalizēt noteikumus. Tas arī liek federālajām aģentūrām veikt savu darbu, sākot ar pētniecību un attīstību, standartiem vai darbaspēka attīstību vai valsts un ekonomikas drošības apdraudējumu mazināšanu.

"Tā kā bioekonomika paplašinās no terapijas līdz patēriņa produktiem, ir ļoti svarīgi, lai mēs ievērojami palielinātu ieguldījumus platformu tehnoloģiju pētniecībā un attīstībā, piemēram, sintētiskajā bioloģijā un uz datiem balstītā mērogošanas procesu attīstībā, lai vēl vairāk saīsinātu laboratorijas līdz tirgum laiku. ” sacīja Džo Elabds, Teksasas A&M universitātes sistēmas pētniecības vicekanclers. "Spēcīga akadēmijas, rūpniecības un valdības alianse un reģionālo centru tīkls būs izšķirošs līdzeklis, lai sasniegtu šo mērķi un stiprinātu ASV konkurētspēju."

Šī valsts politika un programmu ietvars varētu pastiprināt privātā sektora inovāciju dzinējspēku, pārslēdzot biorevolūciju lielā ātrumā un ātrākā joslā. Vienlaikus Ķīnas mērķis ir līdz 2035. gadam izvirzīt savu bioekonomiku pasaules priekšgalā. Tās 14. piecu gadu bioekonomikas attīstības plāns ir izstrādāta stratēģija Ķīnas pīlāra nozaru attīstībai četrās jomās — biomedicīnā, lauksaimniecībā, bioražošanā un biodrošībā —, izmantojot inovācijas. , industrializācija un valdības politika. Sacensības ar mūsu lielāko ekonomisko partneru jau notiek — mūsu centieni ir soļi pareizajā virzienā, un mums tie ir jāpaplašina, nevis jāliek mierā.

Tā kā bioražošana aptver daudzas nozares un sabiedrības jomas, jaunas bioloģiskās iespējas masveidā pārveidos ekonomiku, sākot no ražošanas līdz lauksaimniecībai un beidzot ar farmācijas, ķīmisko vielu un patēriņa preču piegādes ķēdēm. Mēs esam ātri pārgājuši no laboratorijas uz revolūcijas smailēm, izmantojot reālus ikdienas pielietojumus, piemēram, iepriekšminēto pavārmākslu. Radot ceļus un ieguldījumus, lai šīs tehnoloģijas nostiprinātos, mēs un nākamās paaudzes varam gūt labumu un turpināt ieviest jauninājumus.