Bio-revolucija spremna za povećanje

Pomaci u bioproizvodnji mogli bi pozicionirati američko gospodarstvo za nove mogućnosti koje preoblikuju industrije — i održati našu globalnu konkurentnost

Zamislite da pečete odrezak uzgojen u laboratoriju na svojoj terasi — ali cigle su napravljene od bakterija. Gosti na vašem kuhanju nose pojas s gljivama, japanke od algi ili proteinski kaput. U međuvremenu, netko uvalja nove gume od maslačka za svoj auto. Sve bi to moglo biti moguće s tehnološkom revolucijom koja brzo niče.

Sjedinjene Države godinama predvode bioznanstvena istraživanja, no nedavno su doživjele prekretnicu. Sekvenciranje gena sada se može provesti isplativo, dok napredak u uređivanju gena, naprednom računalstvu, bioinformatici, automatizaciji i umjetnoj inteligenciji konvergira kako bi ono što možemo učiniti s biologijom podiglo na novu, zapanjujuću razinu. Naša sposobnost da biološki gradimo molekule, materijale i strukture postavljena je za oslobađanje revolucionarnih inovacija koje će zamijeniti predmete i proizvode koje danas koristimo. Nedavna studija McKinsey Global Instituta procjenjuje da bi se čak 60% fizičkih inputa u globalno gospodarstvo teoretski moglo proizvesti biološki.

R&D je iznjedrio ovu priliku. Bioproizvodnja je način na koji ovu revoluciju ostvarujemo u industrijskim, ekološkim i društvenim domenama. Prednosti bi mogle biti ogromne:

· 4 trilijuna dolara godišnje u globalnom gospodarskom utjecaju, prema McKinsey analizi.

· Održiviji proizvodi, kao što su kemikalije, čišća goriva i održivo proizvedena dobra i hrana.

· Inovacije za dekarbonizaciju i sanaciju okoliša.

· Revolucionarne inovacije u zdravstvu, uključujući popravak tkiva i proizvodnju lijekova na zahtjev.

· Gospodarske mogućnosti za ruralna poljoprivredna gospodarstva.

· Nove industrije i nova radna mjesta.

Vrijeme za povećanje. Prisjećajući se ranih dana digitalne revolucije u 1990-ima, digitalna tehnologija se uvlačila u gospodarstvo, čineći oko 200 milijardi američkih dolara dodane vrijednosti. Clintonova administracija postavila je politički okvir za potporu razvoju privatnog sektora i uvođenju digitalne tehnologije i infrastrukture. Digitalna revolucija ubrzala se u strmom usponu na krivulji usvajanja, a digitalna ekonomija je deseterostruko porasla u stvarnoj dodanoj vrijednosti na više od 2.5 trilijuna dolara u 2021. Kako se digitalna revolucija širila, preoblikovala je ljudsko iskustvo, ekonomiju, nacionalnu sigurnost, posao, komunikacije, cijele industrije i društvo — i ne usporava.

Godine 2017. Vijeće za konkurentnost sklopilo je partnerstvo s četiri američka nacionalna laboratorija za studiju pod nazivom „Unaprjeđenje američke bioznanosti: izazovi i mogućnosti u održivoj energiji, sanaciji okoliša, poljoprivredi 21. stoljeća, ljudskom zdravlju i bioproizvodnji.” Svrha partnerstva i studije bila je iskoristiti naše godine istraživanja i milijarde ulaganja u istraživanje i razvoj kako bismo prešli s laboratorija i pilot proizvodnje na velike bioproizvodne platforme. Pozvali smo na strateški, agresivan i koordiniran napor SAD-a da iskoristi veliki potencijal bioproizvodnje. Ti su koraci uključivali:

· Traženje granica bioznanosti i bioinženjeringa, uključujući istraživanje i razvoj i jačanje naših sposobnosti, kao što je primjena naprednog računalstva i umjetne inteligencije za poticanje sektora koji se brzo mijenja.

· Premošćivanje inovacijske “doline smrti” — 10 godina koliko Ministarstvo energetike navodi da je u prosjeku potrebno za potpuno skaliranje bioprocesa — i ubrzavanje procesa inovacije. S ciljem prepolovljenja tog vremena, potrebni su nam testni uređaji i napori na izradi prototipova kako bismo ubrzali prevođenje znanosti u primjenu u pilot proizvodnji, te industrijsku infrastrukturu i opskrbne lance kako bismo bioproizvodnju doveli do velikih razmjera.

· Razvoj multidisciplinarne radne snage koja obuhvaća znanosti o životu i bioprocesu, kemikalije, bioinženjering, podatkovnu i računalnu znanost i bioproizvodnju.

· Stvaranje jasnih, transparentnih regulatornih putova za tvrtke kako bi na tržište plasirali proizvode bazirane na biološkim proizvodima. Budući da će bio-prijave proći kroz niz domena - od hrane i lijekova preko materijala i kemikalija do sanacije okoliša i potrošačkih proizvoda - regulatorni krajolik je složen, ali procesi moraju biti učinkoviti, usmjereni i pravovremeni.

· Uspostavljanje standarda za paradigmu bioproizvodnje. Zaštitne ograde potrebne su za promicanje biosigurnosti i biosigurnosti te za zaštitu okoliša i sigurnost na radu tijekom životnog ciklusa bioproizvoda. Također moramo ozbiljno razgovarati o etičkim, pravnim i društvenim pitanjima, uključujući privatnost podataka.

Okvir za skaliranje. Prošle su godine Kongres i Bidenova administracija pokrenuli mnoge od ovih radnji putem Zakona o CHIPS-u i znanosti iz 2022. Zakon nalaže predsjedniku da provede Nacionalnu inicijativu za istraživanje i razvoj inženjerske biologije i usmjerava predsjednika da unaprijedi istraživanje bioproizvodnje kroz interdisciplinarna istraživanja centara, podupiru obrazovanje i osposobljavanje te rade na nacionalnoj mreži testnih stanica i aktivnosti dokaza koncepta kako bi se unaprijedila laboratorijska istraživanja.

Osim toga, u rujnu je predsjednik Biden potpisao Izvršnu naredbu 14081 o "unapređenju biotehnologije i inovacija u bioproizvodnji", uspostavljajući pristup cijele vlade za unapređenje biotehnologije i bioproizvodnje pod vodstvom pomoćnika predsjednika za pitanja nacionalne sigurnosti. Izvršna uredba poziva na jačanje i koordinaciju federalnih ulaganja u istraživanje i razvoj bioproizvodnje, poticanje širenja domaće proizvodnje bioproizvodnje, obuku radne snage te pojašnjavanje i pojednostavljenje propisa. Također usmjerava federalne agencije da odrade svoj dio, u rasponu od istraživanja i razvoja, standarda ili razvoja radne snage do ublažavanja prijetnji nacionalnoj i gospodarskoj sigurnosti.

„Kako se bioekonomija širi s terapeutskih na robne proizvode, ključno je da značajno povećamo ulaganja u istraživanje i razvoj za platformske tehnologije, kao što su sintetička biologija i razvoj procesa povećanja na temelju podataka, kako bismo dodatno skratili vrijeme od laboratorija do tržišta, “, rekao je Joe Elabd, prorektor za istraživanje na teksaškom sveučilišnom sustavu A&M. "Snažan savez akademije, industrije i vlade te mreža regionalnih središta bit će ključni čimbenik za postizanje ovog cilja i jačanje konkurentnosti SAD-a."

Ova nacionalna politika i programski okvir mogao bi potaknuti motor inovacija privatnog sektora, prebacivši bio-revoluciju u višu brzinu i ubrzati je. Istodobno, Kina ima za cilj izbaciti svoju bioekonomiju u prvi plan svijeta do 2035. Njen 14. petogodišnji plan za razvoj bioekonomije razrađena je strategija za unapređenje kineskih industrija stupova u četiri polja — biomedicina, poljoprivreda, bioproizvodnja i biosigurnost — kroz inovacije , industrijalizacija i vladina politika. Konkurentska utrka s našim najvećim gospodarskim partnerom već je u tijeku — naši napori su koraci u pravom smjeru i moramo ih proširiti i ne smijemo biti mirni.

Budući da bioproizvodnja prožima brojne sektore i društvene domene, nove biološke mogućnosti će masovno preoblikovati gospodarstvo, od proizvodnje preko poljoprivrede do opskrbnih lanaca za lijekove, kemikalije i potrošačke proizvode. Brzo smo prešli iz laboratorija u stanje na korak od revolucije, sa svakodnevnom primjenom u stvarnom životu kao što je gore spomenuto kuhanje. Stvaranjem putova — i ulaganja — za uzimanje ovih tehnologija, mi i buduće generacije možemo imati koristi i nastaviti s inovacijama.