آینده سیستم های کشاورزی با کمک بیوتکنولوژی
چگونه بیوتکنولوژی به سرعت آیندههای جدیدی را به ارمغان میآورد
به نقل از دانشگاه وگنینگن، ریچارد هریسون مدیر علوم گیاهی، در مورد آیندهای که در آن میتوانیم تنوع سیستمهای کشاورزی را با هم ترکیب کنیم، تأمل میکند. نقش بیوتکنولوژی در آن زمان کجا خواهد بود؟ هریسون توضیح میدهد که چگونه ترکیب فعلی دانش فزاینده، هوش مصنوعی و تکنیکهای در دسترستر، علم را دموکراتیک کرده و بیوتکنولوژی را سرعت میبخشد.
از او خواسته شد داستانی در مورد پیوند بین جامعه و بیوتکنولوژی تعریف کند. ریچارد هریسون، مدیر علوم گیاهی، این سخنرانی را در "F&A Next"، اجلاس بینالمللی نوآوری غذا و کشاورزی در واخنینگن، ارائه خواهد داد. از آنجایی که او به شدت بر نیاز به دانش بیشتر در مورد این مباحث تأکید میکند، هریسون انگیزه دارد تا دیدگاه خود را به اشتراک بگذارد. او توضیح میدهد: "اگر میخواهیم بدانیم که اهمیت بیوتکنولوژی برای غذای آینده ما چیست، نقطه شروع ما باید گفتگو در مورد نوع سیستم غذایی و کشاورزی مورد نظر ما باشد. برای تحقق بخشیدن به جاهطلبیهای رشد اقتصاد زیستی، تولید غذا، سوخت و مواد اولیه در اروپا و ایجاد یک مزیت رقابتی، باید همین حالا این کار را انجام دهیم."
چشمانداز متنوع
بنابراین، سیستم کشاورزی آینده چگونه خواهد بود؟ هریسون چشمانداز جذابی را ترسیم میکند. «جایی برای تنوع سیستمهای کشاورزی مختلف، متناسب با منطقه و اقتصاد محلی وجود دارد، اما همه سیستمها به تنوع بیشتری نیاز دارند. به عنوان مثال، در تناوب محصولات و در تنوع چشمانداز اطراف، به طوری که بتوان از عملکردهایی مانند کنترل آفات، حفظ گرده افشانها و خاک سالم پشتیبانی کرد. قرن گذشته در مورد کارایی، سادهسازی و مقیاس بوده است که منجر به توانایی تغذیه جمعیت رو به افزایش جهان شده است، اما با هزینههایی برای محیط زیست و تنوع زیستی. بخشی از تنوع محصولات از تقاضاهای جدید اقتصاد زیستی، مانند جایگزینی محصولات مشتق شده از سوختهای فسیلی با جایگزینهای زیستی، ناشی خواهد شد.» به گفته هریسون، سوال پشت این موضوع این است: «چگونه فضای محدود را برای زمینهای زراعی یا سایر اشکال تولید زیستی مواد غذایی یا مواد تقسیم کنیم، برای اطمینان از استفاده بهینه از منابع زیستی گرانبها، چه انتخابهایی باید انجام دهیم؟ برخی از انتخابها کارآمدتر از سایرین هستند و ما باید به عنوان یک جامعه این را درک کنیم. همه چیزهایی که «سبز» هستند پایدار نیستند.»
در این سیستمها، میتوان از نویدهای بیوتکنولوژی مدرن در ترکیب با سایر رویکردها استفاده کرد. اما اول، منظور ما از بیوتکنولوژی چیست؟ این فناوری در مورد استفاده از میکروارگانیسمهای زنده یا اجزای ضروری این میکروبها است. کاربردهای امروزی آن، به عنوان مثال، تولید دارو توسط میکروارگانیسمها یا اصلاح DNA سلولها به روشهای هدفمند، با استفاده از مولکولهای باکتریهای تخصصی است.
ما در دوران هیجانانگیزی زندگی میکنیم، زیرا قوانین جدید در مورد محصولات اصلاحشده دقیق در اروپا در شرف پذیرش هستند. گیاهان اصلاحشده دقیق، که تنها با درجهای کوچکی از DNA جدید یا با ژنهایی مانند ژنهایی که از قبل در گونهها یا انواع وحشی این محصولات وجود دارند، دیگر تحت قوانین سختگیرانه فعلی برای اصلاح ژنتیکی طبقهبندی نخواهند شد. این تکنیکها، در کنار سایر تکنیکها، سرعت و دقت فرآیند اصلاح نژاد را افزایش میدهند. "در حال حاضر، جهتگیری سیاستها به همان سمت علم است." این همچنین نشان میدهد که این تکنیکها اغلب سوالاتی را در مورد ایمنی، اخلاق و اصالت در بین مصرفکنندگان ایجاد میکنند. بحث در مورد این موضوعات هنوز هم باید مورد توجه قرار گیرد، اما در چارچوب کاملتر آنها.
سیاست صنعتی و بیوتکنولوژی
هریسون بر قدرت بیوتکنولوژی، به ویژه هنگامی که با سایر تکنیکهای مدرن ترکیب میشود، تأکید میکند. «این موضوع در گزارش پیتر ونینک که در دسامبر سال گذشته منتشر شد، به تفصیل شرح داده شده است.» در این گزارش، ونینک به دولت هلند در مورد چگونگی سرمایهگذاری در اقتصاد مشاوره میدهد تا هلند، به همراه اروپا، بتواند از نظر استراتژیک مرتبط و مستقل باقی بماند. او چهار حوزهای را که باید در آنها سرمایهگذاری کنیم، شناسایی میکند که سه مورد از آنها به ویژه برای پیشرفت در فناوری کشاورزی مرتبط هستند: هوش مصنوعی، فناوری انرژی و بیوتکنولوژی. «حوزههایی که هلند در حال حاضر پایه قوی و منحصر به فردی برای آنها دارد.» خطرات واضح است، اقتصاد زیستی اروپا در حال حاضر بیش از ۸۰۰ میلیارد یورو در سال ارزش دارد و هزینه واگذاری این موقعیت یا ادامه وضع موجود حتی بیشتر است.
هریسون با مثالی از خارج از کشور توضیح میدهد: آلفافولد. دانش و توانایی استفاده از آن این روزها به سرعت در حال رشد است. این یک سیستم هوش مصنوعی با دسترسی آزاد است که توسط گوگل توسعه داده شده است، دسترسی آزاد، که به طور دقیق پیشبینی میکند که چگونه پروتئینها در ساختار سهبعدی خود تا میشوند و با یکدیگر یا DNA تعامل دارند. «دههها تحقیق مولکولی همراه با هوش مصنوعی، این را ممکن میسازد.» نمونهای از شرکتی که از این تکنیکها استفاده میکند، استارتآپ بینالمللی Resurrect Bio است. آنها اکنون میتوانند پیشبینی کنند که کدام ژنهای مقاومت در گیاهان در برابر آفات و بیماریها شکسته شدهاند و چگونه میتوان آنها را برای عملکرد مجدد مهندسی کرد.»
هریسون ادامه میدهد که اینها همچنین گامهایی هستند که تحقیقات را دموکراتیک میکنند. «دانش و تکنیکها به طور گستردهتری در دسترس و مقرون به صرفهتر میشوند.» یک مثال نزدیکتر به خانه، توسط محققان دانشگاه و تحقیقات واگنینگن، پروژه CRISPR4ALL است. «CRISPR-Cas9 مولکولی است که به اصلاح دقیق DNA در گیاهان، میکروارگانیسمها، حتی حیوانات و انسانها کمک میکند. نسخه متفاوتی از این مولکول، ThermoCas9، اکنون در حال توسعه بیشتر است تا این کار را حتی بهتر انجام دهد. و تیم پشت این پروژه میخواهد آن را نه از طریق پرداختهای پرهزینه حق امتیاز، بلکه از طریق صدور مجوز مقرونبهصرفه، حتی برای کسبوکارهای کوچک، بهطور گستردهتری در دسترس قرار دهد.
غدههای پروتئینی
بسیاری از این تکنیکها اکنون در کنار هم قرار میگیرند. «و آنها نه تنها با هم جمع میشوند، بلکه یکدیگر را تقویت میکنند. این امر فرصتهای زیادی را برای محصولات بهبود یافته، غذاهای جدید، و اقتصاد چرخشیتر فراهم میکند. حتی برای توسعه محصولات جدید یتیم که به تنوع منطقهای سیستمهای کشاورزی میافزاید.» محصولات یتیم گیاهانی هستند که فقط در مناطق محدود یا مدتها پیش به عنوان محصولات غذایی شناخته میشوند و به سختی اهلی شدهاند. هریسون میگوید: «بیش از 30000 گیاه خوراکی در سیاره ما وجود دارد، اما تنها کسری از آنها بشریت را تغذیه میکنند.»
یک استارتآپ در واگنینگن، آردایا، در حال کار بر روی یک محصول یتیم اروپایی جذاب و تاریخی به نام آرداکر است. این یک غده از خانواده حبوبات است. این بدان معناست که گونهای تثبیتکننده نیتروژن است که خاک را بهبود میبخشد و به عنوان یک غده شبیه سیبزمینی است. با این حال، در جایی که سیبزمینی نشاستهای است، آرداکر بسیار غنی از پروتئین است. رستوران وگان دو ستاره میشلن «De Nieuwe Winkel» در حال حاضر آن را سرو میکند. «پیش از این، توسعه یک محصول کاملاً جدید بیش از پنجاه یا حتی صد سال طول میکشید، اکنون این افق نوآوری میتواند به تنها پنج یا ده سال کاهش یابد. حتی بدون اصلاح ژنتیکی، فقط با تکنیکهای پیشرفتهای مانند توالییابی ژنوم، فنوتیپبندی با توان عملیاتی بالا، اصلاح نژاد سریع و پیشبینی ژنومی. این امر امکانات جدیدی را برای سرمایهگذارانی که با این جدولهای زمانی احساس راحتی بیشتری میکنند، فراهم میکند.» و علاوه بر این، نشان میدهد که اکنون برای شرکتهای کوچک نیز انجام این کار امکانپذیر است و نوآوری را دموکراتیکتر میکند.
فرصت بیوتکنولوژی فراتر از گیاهان نیز امتداد دارد. پروتئینهای جایگزین تولید شده توسط تخمیر دقیق، مانند پروتئینهای لبنی بدون گاو اما مستقیماً از باکتریهای طراحیشده هوشمندانه، در همان منحنی فناوری قرار میگیرند. بنابراین، آنها در همان گفتگوی سرمایهگذاری قرار دارند، همانطور که پرچمدار بخش غذای هلند در سال ۲۰۴۰ از قبل تشخیص داده است.
هریسون در حال آمادهسازی پیام خود برای مخاطبان اجلاس بعدی F&A است: سرمایهگذاران و شرکتها برای شنیدن پروژههای استارتآپها و شرکتهای در حال توسعه میآیند و آنها را گرد هم میآورند. «آیا آنها متوجه هستند که این اتفاق اکنون در حال رخ دادن است؟ برای دههها، بیوتکنولوژی کشاورزی برای سرمایهگذاران بخش دشواری بود، زیرا جدولهای زمانی برای این نوع سرمایهگذاری بسیار کند بودند. این وضعیت اکنون کاملاً در حال تغییر است، به خصوص با پیشرفتهایی که هوش مصنوعی نیز به همراه دارد. در نظر گرفتن این موارد، مطابق با گزارش ونینک، فرصتهای جدید زیادی ایجاد میکند.»
سپس، پیام خود را اینگونه جمعبندی میکند: «فناوری خط پایان نیست. خط پایان واقعی، گفتگویی است که ما هنوز باید در مورد نوع سیستم غذایی که میخواهیم و برای چه کسی است، بدهبستانهای سخت کجا هستند و چگونه باید این را به عنوان یک جامعه درک کنیم، داشته باشیم. ما باید این گفتگو را اکنون، در حالی که سرمایهگذاری میکنیم، انجام دهیم، نه به جای سرمایهگذاری.»
