เตรียมพร้อมสำหรับการระเบิดผลผลิตในเทคโนโลยีชีวภาพ

หากเทคโนโลยีชีวภาพมีการเติบโตแบบเดียวกับการเกษตรหรือเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ก็สามารถเปลี่ยนโลกได้

สำหรับข้อบกพร่องทั้งหมดของเรา มนุษย์เก่งขึ้นมาก ความสามารถในการปรับแต่งและปรับปรุงวิธีการและเทคโนโลยีของเราเป็นคุณลักษณะที่กำหนดของสายพันธุ์ของเรา เป็นเวลาหลายพันปีแล้วที่เราพบวิธีการทำงานกับทรัพยากรดิบอย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลมากขึ้น เช่น ไม้และโลหะ โดยเปลี่ยนให้เป็นเครื่องมือและเทคโนโลยีที่ก้าวหน้ายิ่งขึ้น ตอนนี้ เรากำลังเรียนรู้ที่จะสร้างสรรค์สิ่งใหม่ ๆ ด้วยเครื่องจักรทางชีววิทยาที่ซับซ้อนซึ่งประดิษฐ์ขึ้นโดยธรรมชาติ ประวัติศาสตร์ล่าสุดในอุตสาหกรรมอื่น ๆ ชี้ให้เห็นว่าอัตราการเติบโตสามารถเปลี่ยนแปลงได้สำหรับทุกสิ่งตั้งแต่การผลิต ยา ไปจนถึงอาหาร

ในช่วงพันปีที่มนุษย์ดูแลภูมิประเทศและปศุสัตว์เป็นครั้งแรก ส่วนหนึ่งมาจากการสังเกตและการคัดเลือก เมล็ดพืชที่เติบโตอย่างอุดมสมบูรณ์และเชื่อถือได้จะถูกบันทึกไว้ สัตว์ที่ผลิตและประพฤติดีเป็นที่โปรดปราน เมื่อเวลาผ่านไป เราได้เพาะพันธุ์และสายพันธุ์ที่ทำงานได้ดีที่สุดสำหรับความต้องการของเรา และดำเนินการในลักษณะนี้ เราบรรลุขีดจำกัดของการเติบโตตามความรู้และเครื่องมือที่มีอยู่ในขณะนั้น เป็นเวลาหลายศตวรรษ ผลผลิตสำหรับพืชผลเช่นข้าวโพดค่อนข้างคงที่

ทุกอย่างเปลี่ยนไปในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ความก้าวหน้าของปุ๋ยสังเคราะห์และการเลือกสายพันธุ์และเครื่องมืออื่นๆ ของการเกษตรสมัยใหม่ได้เริ่มต้นช่วงเวลาแห่งการเติบโตอย่างต่อเนื่องของผลผลิตทางการเกษตร ​​ผลผลิตรวมทั่วโลกเพิ่มขึ้น 60 เปอร์เซ็นต์จากปี 1938 ถึงปลายทศวรรษ 1950 ตั้งแต่นั้นมาก็เพิ่มขึ้นกว่าเท่าตัวอีกครั้ง ทุกวันนี้ โดยเฉลี่ยแล้ว โลกผลิต เกือบสามครั้ง ธัญพืชธัญพืชให้มากที่สุดเท่าที่เราจะหาได้จากพื้นที่เดียวกันในปี 1961 ตั้งแต่ปี 1950 เป็นต้นมา เพิ่มขึ้นมากกว่าห้าเท่า ในผลผลิตข้าวโพดโดยรวมในสหรัฐอเมริกาเพียงอย่างเดียว

สิ่งต่าง ๆ เริ่มปรุงอาหารได้อย่างแท้จริงในปี 1970 ในช่วงแรกของผลผลิตทางการเกษตรที่พุ่งสูงขึ้นที่เรียกว่า "การปฏิวัติเขียว" ความก้าวหน้าของปุ๋ยเคมี การเลือกสายพันธุ์ ยาฆ่าแมลง และเทคโนโลยีอื่นๆ ถูกเสียบเข้ากับตลาดพืชผลและสินค้าโภคภัณฑ์ที่เป็นโลกาภิวัตน์มากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงผลผลิตพืชผลทั่วโลก และความสามารถในการเลี้ยงประชากรที่กำลังเติบโต การปรับปรุงล่าสุดเกิดขึ้นผ่านเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น วิทยาการหุ่นยนต์และการตัดต่อพันธุกรรม แต่ผลตอบแทนที่ได้รับเหล่านี้กลับลดลง จากปี 2011 ถึง 2019 ปริมาณผลผลิตทางการเกษตรทั่วโลกโดยรวมคือ น้อยกว่าที่ควรจะเป็น 6% หากเรารักษาอัตราการเติบโตเท่าเดิมในทศวรรษก่อน

สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ว่าเป็นจุดสูงสุดของ 'เส้นโค้ง S' ซึ่งเป็นตัวกำหนดการเติบโตของเทคโนโลยีใหม่ที่แพร่กระจายอย่างรวดเร็วในช่วงเวลาของนวัตกรรมและการค้นพบ จากนั้นลดระดับลงเมื่อการยอมรับช้าและ 'ปกติ' ใหม่ได้ถูกสร้างขึ้น

'เส้นโค้ง' เหล่านี้มักเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นประวัติศาสตร์ที่เกือบจะทับซ้อนกับการปฏิวัติเขียว หลังจากเมนเฟรมขนาดเท่าอาคารเครื่องแรกของปี 1950 คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะตั้งโต๊ะมาถึงในปี 1970 และ 80 ซึ่งส่วนใหญ่ใช้โดยนักวิจัยและมือสมัครเล่น จากนั้นผู้คนทุกวันเริ่มใช้อินเทอร์เน็ตในช่วงต้นทศวรรษ 1990 และกลางปี ​​2000 อินเทอร์เน็ตได้รับความนิยม และตอนนี้ทุกคนมีคอมพิวเตอร์อยู่ในกระเป๋า

ความเร็วของนวัตกรรมเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลนั้นดูเหมือน ลดลงเล็กน้อยหลังจากปีแห่งความเฟื่องฟูและรอบหน้าอก. ส่วนหนึ่งเป็นเพราะข้อจำกัดทางฟิสิกส์ เป็นเวลาหลายปีมาแล้วที่ชิปคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลงและเร็วขึ้นแบบทวีคูณ ความเร็วเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและลดขนาดลงครึ่งหนึ่งทุกๆ สองปี หรือที่เรียกว่ากฎของมัวร์ แต่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรสามารถบีบประสิทธิภาพจากวัสดุที่มีจำกัดได้มากเท่านั้น และอาจถึงขีดจำกัดแล้ว (อย่างน้อยก็ในตอนนี้) แต่นั่นไม่ใช่จุดสิ้นสุดของนวัตกรรม — ในพื้นที่เช่น VR, โซเชียลมีเดีย, AI และแอปพลิเคชันอื่น ๆ และฟิลด์ย่อยต่างเพลิดเพลินกับ S Curve ที่เล็กกว่าของตัวเอง บางทีอาจเล็กกว่าส่วนโค้งของไมโครชิปหรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล แต่แล้วอีกครั้ง บางที ไม่.

มีความคล้ายคลึงกันอย่างคร่าว ๆ กับการเกษตรเช่นกัน ซึ่งความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ช้าลงก็ส่งผลต่ออัตราการเติบโตเช่นกัน ซึ่งหมายความว่าราคาที่สูงขึ้นและผลกระทบอื่นๆ การเติบโตเป็นสิ่งสำคัญ ดังนั้นพยายามทุกวิถีทางเพื่อรักษาไว้ บริษัทต่างๆ เช่น Monsanto แก้ไขยีนของพืชผลเพื่อสร้างความต้านทานต่อศัตรูพืชและเพิ่มประสิทธิภาพในนาทีที่เท่าความหนาของผนังเซลล์ เพื่อให้ได้การเติบโตเพียงเล็กน้อย แม้แต่จำนวนเล็กน้อยก็มีความสำคัญในอาหารขนาดใหญ่และสินค้าโภคภัณฑ์ เช่น ข้าวโพดหรือถั่วเหลือง แต่ความก้าวหน้าโดยรวมของนวัตกรรมและการเติบโตของผลผลิตยังไม่ได้รับผลกำไรมากนักในช่วงกลางศตวรรษที่ผ่านมา การพัฒนาครั้งต่อไปที่สามารถกระตุ้นการเติบโตเพื่อตอบสนองความต้องการอาหารอาจมาจากห้องแล็บที่พยายามบีบผลผลิตให้มากขึ้นจากแหล่งสำรอง เช่น ข้าวโพด หรืออาจมาจากที่ที่ไม่คาดคิดโดยสิ้นเชิง นวัตกรรมมักจะจุดประกายการเติบโตพร้อมกับการก่อตัวของโครงสร้างพื้นฐาน และห่วงโซ่อุปทานเพื่อรองรับ ปุ๋ยชนิดใหม่ช่วยให้ตลาดสินค้าโภคภัณฑ์สำหรับพืชผลเช่นข้าวโพด ชิปคอมพิวเตอร์ที่เล็กกว่าและเร็วกว่าทำให้สามารถจำหน่ายคอมพิวเตอร์ทั่วโลกได้เกือบสมบูรณ์ สิ่งมีชีวิตที่ศึกษาใหม่สร้างความสามารถในการผลิตเอนไซม์ วัสดุ หรือสารเคมีชนิดใหม่ ที่ตอบสนองความต้องการของตลาดมวลชนได้อย่างยั่งยืนมากกว่าสภาพที่เป็นอยู่

แท้จริงแล้ว เทคโนโลยีชีวภาพดูเหมือนจะเป็นจุดเริ่มต้นของ S Curve ของตัวเอง เทคโนโลยีชีวภาพเป็นเรื่องเกี่ยวกับการศึกษาและทำงานกับระบบสิ่งมีชีวิต ในบางกรณีถึงกับ ปฏิบัติต่อพวกเขาเหมือนคอมพิวเตอร์. อาจจะไม่น่าแปลกใจหากเป็นไปตามวิถีการเติบโตที่คล้ายคลึงกัน

ในเวทีนี้ การหมักด้วยของเหลว ซึ่งปกติแล้วจะใช้ยีสต์สำหรับทุกอย่างตั้งแต่กรดซิตริกไปจนถึงแอลกอฮอล์ในระดับอุตสาหกรรม อาจเทียบได้กับข้าวโพดหรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ซึ่งเป็นเทคโนโลยี 'ชะลอตัว' ที่คลานไปด้านบนสุดของเส้นโค้ง S ในขณะเดียวกัน ความก้าวหน้าใน การหมักที่แม่นยำ, เทคนิคการตัดต่อยีนแบบใหม่ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น และ ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตที่เพิ่มขึ้น ที่วิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมสามารถเรียนรู้และทำงานร่วมกันได้ในขณะนี้ ได้ผสมผสานกันเพื่อเปิดแนวใหม่ของนวัตกรรมสำหรับวัสดุ ผลิตภัณฑ์ และวิธีการผลิตที่อิงจากชีวภาพ เราเพิ่งอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการค้นพบเทคโนโลยีชีวภาพ และไม่มีใครบอกว่านั่นอาจหมายถึงวิธีที่เราทำสิ่งที่เราต้องการและใช้งาน

การทำงานกับชีววิทยาหมายถึงการสร้างผลิตภัณฑ์และกระบวนการที่เข้ากันได้กับธรรมชาติ แต่สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าในอดีตมีผลสืบเนื่องมาจากการเติบโตครั้งใหญ่นับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม ในการเกษตร ผลผลิตที่เพิ่มขึ้นนั้นต้องแลกกับความหลากหลายของพืชผล และการเปลี่ยนไปใช้การปลูกพืชเชิงเดี่ยวเช่นเดียวกับ สิ่งที่แนบมาโดยบริษัท ลิขสิทธิ์เมล็ดพันธุ์หรือรหัสที่ล้าสมัยในที่สุดของพวกเขาในดีเอ็นเอของพวกเขาเอง คุณยังสามารถเห็นสิ่งนี้ได้ในการระเบิดของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ได้สร้าง ของเสียที่เติบโตเร็วที่สุด ในโลก. พวกเราหลายคนได้รับแรงบันดาลใจจากวิสัยทัศน์ของนักประดิษฐ์ในอุตสาหกรรมเช่นผู้ที่เห็นคอมพิวเตอร์จากแนวคิดไปสู่เทคโนโลยีที่สร้างโลกซึ่งเปลี่ยนวิธีที่เราโต้ตอบกันหรือผู้ที่จัดการเพื่อพัฒนาและแจกจ่ายวิธีการเลี้ยงโลกที่กำลังเติบโตของเรา เทคโนโลยีชีวภาพสามารถเป็นตัวอย่างได้เช่นกัน ไม่ใช่แค่โดยการเปลี่ยนแปลงวิธีที่เราทำสิ่งที่เราต้องการและบริโภค แต่เพื่อให้เกิดความเท่าเทียมและสอดคล้องกับธรรมชาติ

หากเทคโนโลยีชีวภาพกำลังจะเติบโตแบบทวีคูณ มันจะเปลี่ยนแง่มุมนี้ของวัฏจักรนวัตกรรมได้หรือไม่? หากเป็นเช่นนั้น ในไม่ช้าเราอาจมองย้อนกลับไปถึงช่วงเวลาแห่งบิ๊กแบง เมื่อผลิตภัณฑ์และการใช้งานใหม่ๆ ที่หลากหลายซึ่งอิงตามชีววิทยา ได้ทำเครื่องหมายการเปลี่ยนแปลงของวัฒนธรรมผู้บริโภคทั่วโลกให้สอดคล้องกับโลกมากขึ้น