Bio-Revolution spreman za skaliranje

Proboji u bioproizvodnji mogli bi pozicionirati američku ekonomiju za nove mogućnosti koje će preoblikovati industrije - i održati našu globalnu konkurentnost

Zamislite da pečete odrezak uzgojen u laboratoriji na svom dvorištu - ali cigle su napravljene od bakterija. Gosti na vašem kuhanju nose pojas od gljiva, japanke od algi ili proteinski kaput. U međuvremenu, neko umota nove gume od maslačka za svoj auto. Sve bi to moglo biti moguće uz tehnološku revoluciju koja brzo niče.

Sjedinjene Države su godinama vodile bionaučna istraživanja, ali su nedavno doživjela prekretnicu. Sekvenciranje gena sada se može obaviti isplativo, dok se napredak u uređivanju gena, naprednom računarstvu, bioinformatici, automatizaciji i umjetnoj inteligenciji približava kako bi ono što možemo učiniti s biologijom podigli na novi, zapanjujući nivo. Naša sposobnost da gradimo molekule, materijale i strukture biološki je postavljena da oslobodi revolucionarne inovacije koje će zamijeniti predmete i proizvode koje danas koristimo. Nedavna studija McKinsey Global Institute procjenjuje da bi se čak 60% fizičkih inputa u globalnu ekonomiju teoretski moglo proizvesti biološki.

Istraživanje i razvoj je donijelo ovu priliku. Bioproizvodnja je način na koji ovu revoluciju donosimo u industrijskim, ekološkim i društvenim domenima. Prednosti bi mogle biti ogromne:

· 4 triliona dolara godišnje u globalnom ekonomskom uticaju, prema McKinsey analizi.

· Održiviji proizvodi, kao što su hemikalije, čistija goriva i održivo proizvedena roba i hrana.

· Inovacije za dekarbonizaciju i sanaciju životne sredine.

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

· Ekonomske mogućnosti za ruralna poljoprivredna gospodarstva.

· Nove industrije i nova radna mjesta.

Vrijeme za skaliranje. Podsjećajući na prve dane digitalne revolucije 1990-ih, digitalna tehnologija se uvlačila u ekonomiju, čineći oko 200 milijardi dolara dodane vrijednosti u SAD-u. Clintonova administracija postavila je politički okvir za podršku razvoju i primjeni digitalne tehnologije i infrastrukture privatnog sektora. Digitalna revolucija se ubrzala u strmo uspon na krivulji usvajanja, a digitalna ekonomija je deset puta porasla u stvarnoj dodanoj vrijednosti na više od 2.5 biliona dolara u 2021. Kako se digitalna revolucija širila, preoblikovala je ljudsko iskustvo, ekonomiju, nacionalnu sigurnost, biznis, komunikacije, čitave industrije i društvo — i ne usporava.

Godine 2017. Vijeće za konkurentnost se udružilo sa četiri nacionalna laboratorija SAD-a za studiju pod nazivom „Unaprijeđenje američke bionauke: izazovi i mogućnosti u održivoj energiji, sanaciji okoliša, poljoprivredi 21. stoljeća, ljudskom zdravlju i bioproizvodnji.” Svrha partnerstva i studije bila je da kapitaliziramo naše godine istraživanja i milijarde ulaganja u istraživanje i razvoj kako bismo prešli iz laboratorija i pilot proizvodnje na velike platforme za bioproizvodnju. Pozvali smo na strateške, agresivne i koordinirane napore SAD-a da se iskoristi veliki potencijal bioproizvodnje. Ovi koraci su uključivali:

· Praćenje granica bionauke i bioinženjeringa, uključujući istraživanje i razvoj i jačanje naših sposobnosti, kao što je primjena naprednog računarstva i AI za podsticanje sektora koji se brzo mijenja.

· Premošćivanje inovacijske „doline smrti“ – 10 godina koliko je Ministarstvo energetike u prosjeku naznačilo da je potrebno da bi se bioproces u potpunosti proširio – i ubrzavanje procesa inovacije. S ciljem da se to vrijeme prepolovi, potrebni su nam testne ploče i napori za izradu prototipa kako bismo ubrzali prevođenje nauke u primjenu na pilot proizvodnju, kao i industrijska infrastruktura i lanci nabavke kako bi bioproizvodnja dovela do velikih razmjera.

· Razvijanje multidisciplinarne radne snage koja obuhvata nauke o životu i bioprocesu, hemikalije, bioinženjering, nauku o podacima i računarstvu, i bioproizvodnju.

· Stvaranje jasnih, transparentnih regulatornih puteva za firme da plasiraju proizvode na bazi biologije na tržište. Budući da će bio-aplikacije proći kroz niz domena - od hrane i lijekova do materijala i hemikalija do sanacije okoliša i potrošačkih proizvoda - regulatorni pejzaž je složen, ali procesi moraju biti efikasni, pojednostavljeni i pravovremeni.

· Uspostavljanje standarda za paradigmu bioproizvodnje. Zaštitne ograde su potrebne za promoviranje biosigurnosti i biosigurnosti, te za zaštitu okoliša i na radu kroz životni ciklus proizvoda na bazi biologije. Takođe moramo voditi ozbiljan razgovor o etičkim, pravnim i društvenim pitanjima, uključujući privatnost podataka.

Framework to Scale. Prošle godine, Kongres i Bajdenova administracija pokrenuli su mnoge od ovih akcija kroz CHIPS i Zakon o nauci iz 2022. Zakon nalaže da predsjednik implementira Nacionalnu inicijativu za istraživanje i razvoj inženjerske biologije i upućuje predsjednika da unaprijedi istraživanja bioproizvodnje kroz interdisciplinarna istraživanja centre, podržavaju obrazovanje i obuku, te rade na nacionalnoj mreži testnih postolja i aktivnosti dokazivanja koncepta kako bi se unaprijedila laboratorijska istraživanja.

Osim toga, u septembru, predsjednik Bajden je potpisao Izvršnu naredbu 14081 o „unaprijeđenju biotehnologije i inovacija u bioproizvodnji“, uspostavljajući pristup cijele vlade unapređenju biotehnologije i bioproizvodnje na čelu sa pomoćnikom predsjednika za pitanja nacionalne sigurnosti. Izvršna naredba poziva na jačanje i koordinaciju federalnih ulaganja u istraživanje i razvoj bioproizvodnje, podsticanje širenja domaće proizvodnje bioproizvodnje, obuku radne snage i pojašnjavanje i pojednostavljenje propisa. On također usmjerava federalne agencije da urade svoj dio, počevši od istraživanja i razvoja, standarda ili razvoja radne snage, ili ublažavanja prijetnji nacionalnoj i ekonomskoj sigurnosti.

„Kako se bioekonomija širi s terapeutskih na robne proizvode, od ključne je važnosti 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 laboratorije do tržišta, ” rekao je Joe Elabd, prorektor za istraživanje na Texas A&M univerzitetskom sistemu. „Jaka alijansa akademije, industrije i vlade i mreža regionalnih čvorišta bit će ključni faktor za postizanje ovog cilja i jačanje konkurentnosti SAD-a.”

Ova nacionalna politika i programski okvir mogao bi podići motor inovacija privatnog sektora, prebacivši biorevoluciju u visoku brzinu i brzu traku. Istovremeno, Kina ima za cilj da do 2035. godine svoju bioekonomiju potakne na čelo svijeta. Njen 14. petogodišnji plan za razvoj bioekonomije je razrađena strategija za unapređenje kineske industrije u četiri polja — biomedicina, poljoprivreda, bioproizvodnja — i biosekcija , industrijalizacija i vladina politika. Konkurentska trka je već u toku sa našim najvećim ekonomskim kolegom — naši napori su koraci u pravom smeru i moramo ih proširiti i ne biti mirni.

Budući da bioproizvodnja prožima brojne sektore i društvene domene, nove biološke sposobnosti će uvelike preoblikovati ekonomiju, od proizvodnje preko poljoprivrede do lanaca opskrbe farmaceutskih, hemikalija i potrošačkih proizvoda. Brzo smo se preselili iz laboratorije u to da budemo na pragu revolucije, sa svakodnevnom primjenom u stvarnom životu kao što je prethodno spomenuto kuhanje. Stvaranjem puteva — i ulaganja — da ove tehnologije zavladaju, mi i buduće generacije možemo imati koristi i nastaviti s inovacijama.