Sagatavojieties sprādzienam biotehnoloģijas produktivitātes pieaugumam

Ja biotehnoloģija sekos tādam pašam izaugsmes lokam kā lauksaimniecība vai datortehnoloģijas, tās varētu pārveidot pasauli.

Neskatoties uz visiem mūsu trūkumiem, cilvēki ļoti labi spēj kļūt labāki. Spēja pilnveidot un uzlabot mūsu metodes un tehnoloģijas ir mūsu sugas galvenā iezīme. Tūkstošiem gadu mēs esam atraduši efektīvākus un efektīvākus veidus, kā strādāt ar tādiem izejmateriāliem kā koks un metāls, pārvēršot tos rīkos un tehnoloģijās, kas kļūst arvien progresīvākas. Tagad, kad mēs mācāmies ieviest jauninājumus ar sarežģīto bioloģisko iekārtu, ko izgudroja Nature, nesenā vēsture citās nozarēs liecina, ka izaugsmes temps varētu būt pārveidojošs visam, sākot no ražošanas līdz medicīnai un beidzot ar pārtiku.

Tūkstošgades laikā, kad cilvēki pirmo reizi pārraudzīja ainavas un mājlopus, tas daļēji notika novērošanas un atlases veidā. Tiek saglabātas sēklas no ražas, kas aug bagātīgi un droši; labvēlīgs ir dzīvnieks, kas ražo un uzvedas labi. Laika gaitā mēs pieradinājām sugas un celmus, kas vislabāk atbilst mūsu vajadzībām, un, šādi darbojoties, mēs sasniedzām izaugsmes robežas, pamatojoties uz tajā laikā pieejamajām zināšanām un rīkiem. Gadsimtiem ilgi raža tādām kultūrām kā kukurūza saglabājās samērā stabila.

Viss mainījās 20. gadsimta vidū. Sintētiskā mēslošanas līdzekļu un celmu atlases un citu mūsdienu lauksaimniecības rīku attīstība aizsāka nepārtrauktu lauksaimniecības produkcijas pieauguma periodu. No 60. gada līdz 1938. gadu beigām bruto produkcija pasaulē pieauga par 1950 procentiem — kopš tā laika tā atkal ir vairāk nekā dubultojusies. Mūsdienās vidēji pasaulē ražo gandrīz trīs reizes tik daudz labības graudu, cik varējām iegūt no tās pašas zemes platības 1961. gadā. Kopš 1950. gada pastāv vairāk nekā piecas reizes kopējā kukurūzas raža tikai Amerikas Savienotajās Valstīs.

Ēdienu gatavošana pa īstam kļuva 1970. gados, pirmajā lauksaimniecības produkcijas pieauguma periodā, ko sauca par “zaļo revolūciju”. Ķīmisko mēslojumu, celmu atlases, pesticīdu un citu tehnoloģiju sasniegumi tika piesaistīti arvien globalizētākajam labības un preču tirgum, kā rezultātā visā pasaulē uzlabojās ražas un spēja pabarot augošās populācijas. Jaunākie uzlabojumi ir ieviesti, izmantojot jaunas tehnoloģijas, piemēram, robotiku un ģenētisko rediģēšanu, taču to sniegtā atdeve samazinās. No 2011. līdz 2019. gadam kopējais lauksaimniecības produkcijas apjoms pasaulē bija 6% mazāk, nekā tas būtu bijis ja mēs būtu saglabājuši tādu pašu pieauguma tempu kā iepriekšējā desmitgadē.

To varētu raksturot kā “S līknes” virsotni, kas raksturo jaunu tehnoloģiju izaugsmi, kas strauji izplatās inovāciju un atklājumu periodā, bet pēc tam izlīdzinās, kad pieņemšana palēninās un tiek izveidots jauns “normāls”.

Šīs "S līknes" visbiežāk tiek saistītas ar datortehnoloģijām, kas gandrīz pārklājas ar Zaļo revolūciju. Pēc pirmajiem ēkas izmēra lieldatoriem 1950. gados 1970. un 80. gados parādījās galddators, ko galvenokārt izmantoja pētnieki un hobiji. Deviņdesmito gadu sākumā cilvēki tos sāka lietot ikdienā, un 1990. gadu vidū internets kļūst populārs, un tagad katram ir dators kabatā.

Šķietami ir bijis inovāciju ātrums personālajā datorā nedaudz sašaurinājās pēc gadiem ilgiem uzplaukuma un krituma cikliem. Daļēji tas ir saistīts ar fizikas ierobežojumiem — daudzus gadus datoru mikroshēmas kļuva eksponenciāli mazākas un ātrākas, ik pēc diviem gadiem aptuveni dubultojot ātrumu un samazinoties uz pusi, ko sauc par Mūra likumu. Taču zinātnieki un inženieri var tikai izspiest tik daudz veiktspējas no ierobežotiem materiāliem un, iespējams, tuvojas savām robežām (vismaz šobrīd). Bet ar to inovācija nebeidzas — tādās jomās kā VR, sociālie mediji, AI un citas lietojumprogrammas un apakšlauki bauda savas mazākās S līknes, iespējams, mazākas par mikroshēmas vai personālā datora loku, bet tad atkal, varbūt nē.

Ir arī aptuvena līdzība ar lauksaimniecību, kur tehnoloģiskā progresa palēnināšanās ietekmē arī izaugsmes tempu, kas nozīmē augstākas cenas un citus negatīvus efektus. Izaugsmei ir izšķiroša nozīme, tāpēc tiek darīts viss iespējamais, lai to uzturētu. Uzņēmumi, piemēram, Monsanto, rediģē kultūraugu gēnus, lai radītu izturību pret kaitēkļiem un palielinātu efektivitāti līdz pat šūnu sieniņas biezumam, lai panāktu nelielu augšanas pieaugumu. Pat šis neliels daudzums var būt izšķirošs lielos pārtikas un preču, piemēram, kukurūzas vai sojas, apjomos, taču kopējais inovāciju temps un produkcijas izlaides pieaugums nav bijis tik liels kā pagājušā gadsimta vidū. Nākamā attīstība, kas var veicināt izaugsmi, lai apmierinātu pārtikas pieprasījumu, var nākt no laboratorijas, kas cenšas izspiest vairāk ražas no gaidīšanas režīma, piemēram, kukurūzas, vai arī tas var nākt no kaut kur pilnīgi negaidīta. Inovācijas bieži vien ir tas, kas veicina izaugsmi, kā arī infrastruktūras veidošana un piegādes ķēdes, lai to atbalstītu. Jauni mēslošanas līdzekļi nodrošina tādu kultūru kā kukurūza preču mēroga tirgus; mazākas, ātrākas datoru mikroshēmas nodrošina gandrīz pilnīgu datoru izplatīšanu visā pasaulē; jaunizpētīts organisms rada spēju ražot jaunus fermentus, materiālus vai ķīmiskas vielas, kas kalpo masu tirgus vajadzībām daudz ilgtspējīgāk nekā status quo.

Patiešām, šķiet, ka biotehnoloģija ir savas S līknes sākumā. Biotehnoloģijas pamatā ir pētniecība un darbs ar dzīvām sistēmām, dažos gadījumos pat izturoties pret tiem mazliet kā pret datoriem. Varbūt tam nevajadzētu būt pārsteigumam, ja tas seko līdzīgai izaugsmes trajektorijai.

Šajā arēnā šķidrā fermentācija, kurā tradicionāli tiek izmantots raugs visam, sākot no citronskābes līdz spirtam rūpnieciskos mērogos, varētu būt aptuveni līdzīga kukurūzai vai personālajam datoram — “palēninošai” tehnoloģijai, kas rāpo līdz S līknes augšdaļai. Tikmēr virzās uz priekšu precīza fermentācija, jaunas un sarežģītākas gēnu rediģēšanas metodes un pieaugošā organismu daudzveidība Zinātne un rūpniecība tagad var mācīties un strādāt, lai atvērtu jaunu inovāciju ainavu biomateriālu, produktu un ražošanas metožu jomā. Mēs esam tikai biotehnoloģiju atklāšanas perioda sākumā, un nav iespējams pateikt, ko tas varētu nozīmēt veidiem, kā mēs ražojam to, kas mums nepieciešams un lietojams.

Darbs ar bioloģiju nozīmē tādu produktu un procesu veidošanu, kas var būt saderīgi ar dabu. Taču ir svarīgi atzīmēt, ka kopš rūpnieciskās revolūcijas masveida izaugsmes periodiem vēsturiski ir bijušas sekas. Lauksaimniecībā ražas palielināšanās ir notikusi uz kultūraugu daudzveidības rēķina un pāreja uz monokultūru, kā arī uzņēmumiem ka autortiesību sēklas vai to iespējamā novecošana tiek iekodēta savā DNS. To var redzēt arī datortehnoloģiju sprādzienā, ko radīja visstraujāk augošās atkritumu plūsmas pasaulē. Daudzi no mums smeļas iedvesmu no nozares novatoru redzējuma, piemēram, tiem, kuri redzēja datorus no idejas līdz pasauli veidojošai tehnoloģijai, kas mainīja mūsu savstarpējo mijiedarbību, vai kuriem izdevās izstrādāt un izplatīt līdzekļus mūsu augošās pasaules barošanai. Arī biotehnoloģijas var rādīt piemēru, ne tikai mainot veidu, kā mēs ražojam vajadzīgās un patērējamās lietas, bet arī lai to darītu taisnīgi un saskaņā ar dabu.

Ja biotehnoloģija gatavojas eksponenciāli augt, vai tā var mainīt šo inovācijas cikla aspektu? Ja tā, tad drīzumā mēs varam atskatīties uz lielā sprādziena brīdi, kad daudzveidīgs jaunu produktu un lietojumu klāsts, kuru pamatā ir bioloģija, iezīmēja globālās patērētāju kultūras pāreju uz labāku saskaņošanu ar planētu.