Bio-Revolution mastaabiks valmis

Läbimurded biotootmises võivad positsioneerida USA majandust uutele võimalustele, mis kujundavad ümber tööstused – ja säilitavad meie ülemaailmse konkurentsivõime

Kujutage ette, et grillite oma terrassil laboris kasvatatud pihvi, kuid tellised on valmistatud bakteritest. Teie toiduvalmistamise külalistel on seljas seenevöö, vetikatega plätud või valgumantel. Vahepeal rullib keegi oma autole uued võilillerehvid. Kõik see võiks olla võimalik kiiresti tärkava tehnoloogiarevolutsiooniga.

Ameerika Ühendriigid on aastaid juhtinud bioteaduslikke uuringuid, kuid hiljuti on see jõudnud pöördepunkti. Geenide järjestamist saab nüüd teha kulutõhusalt, samal ajal kui edusammud geenide redigeerimise, täiustatud andmetöötluse, bioinformaatika, automatiseerimise ja tehisintellekti vallas lähenevad, et viia see, mida me bioloogiaga saame teha, uuele, hämmastavale tasemele. Meie võime ehitada molekule, materjale ja struktuure bioloogiliselt on seatud vallandama murrangulisi uuendusi, mis asendavad tänapäeval kasutatavaid objekte ja tooteid. Hiljutine McKinsey Global Institute’i uuring hindab, et kuni 60% maailmamajanduse füüsilisest sisendist võiks teoreetiliselt toota bioloogiliselt.

Teadus- ja arendustegevus on selle võimaluse esile toonud. Biotootmine on see, kuidas me toome selle revolutsiooni mastaapse tööstus-, keskkonna- ja ühiskonnavaldkonnas. Kasu võib olla tohutu:

· McKinsey analüüsi kohaselt avaldab globaalne majanduslik mõju 4 triljonit dollarit aastas.

· Säästlikumad tooted, nagu kemikaalid, puhtamad kütused ning säästvalt toodetud kaubad ja toit.

· Uuendused süsinikdioksiidi vähendamiseks ja keskkonna parandamiseks.

· Murrangulised tervishoiualased uuendused, sealhulgas kudede parandamine ja tellitavate ravimite tootmine.

· Maapiirkondade põllumajandusmajanduse majanduslikud võimalused.

· Uued tööstused ja uued töökohad.

Aeg skaleerida. Meenutades 1990. aastate digirevolutsiooni algusaegu, hiilis majandusse digitaaltehnoloogia, mis andis USA lisandväärtuseks umbes 200 miljardit dollarit. Clintoni administratsioon pani paika poliitilise raamistiku, et toetada erasektori digitaaltehnoloogia ja infrastruktuuri arendamist ja kasutuselevõttu. Digitaalne revolutsioon kiirenes kasutuselevõtukõvera järsuks tõusuks ja digitaalmajanduse reaalväärtus on kümnekordistunud, mis lisandus 2.5. aastal enam kui 2021 triljonile dollarile. Digitaalse revolutsiooni mastaapsuse tõttu kujundas see ümber inimkogemuse, majanduse, riigi julgeoleku, äri, side, terved tööstusharud ja ühiskond – ja see ei aeglustu.

Konkurentsivõime nõukogu tegi 2017. aastal koostööd nelja USA riikliku laboriga uuringus "USA bioteaduse edendamine: säästva energia, keskkonna parandamise, 21. sajandi põllumajanduse, inimeste tervise ja biotootmise väljakutsed ja võimalused".Partnerluse ja uuringu eesmärk oli ära kasutada meie aastatepikkust uurimistööd ning miljardeid teadus- ja arendustegevuse investeeringuid, et liikuda laboritest ja katsetootmisest suurte biotootmisplatvormide juurde. Kutsusime USA üles tegema strateegilisi, agressiivseid ja koordineeritud jõupingutusi biotootmise suure potentsiaali ärakasutamiseks. Need sammud hõlmasid järgmist.

· Bioteaduste ja biotehnoloogia, sealhulgas teadus- ja arendustegevuse piiride poole püüdlemine ning meie võimete tugevdamine, näiteks täiustatud andmetöötluse ja tehisintellekti rakendamine kiiresti muutuva sektori toiteks.

· Innovatsiooni „surmaoru” ühendamine – 10 aastat, mille jooksul energeetikaministeerium näitab, et bioprotsessi täielikuks mastaabiks kulub keskmiselt – ja innovatsiooniprotsessi kiirendamine. Selle aja poole vähendamiseks vajame katsetappe ja prototüüpide loomise jõupingutusi, et kiirendada teaduse ülekandmist piloottootmise rakendusteks, ning tööstuslikku infrastruktuuri ja tarneahelaid, et viia biotootmine mastaapse.

· Multidistsiplinaarse tööjõu arendamine, mis hõlmab bioteadusi ja biotöötlust, kemikaale, biotehnoloogiat, andme- ja arvutusteadust ning biotootmise tootmist.

· Selgete ja läbipaistvate regulatiivsete võimaluste loomine ettevõtetele biopõhiste toodete turule toomiseks. Kuna biorakendused hõlmavad paljusid valdkondi – alates toidust ja ravimitest kuni materjalide ja kemikaalideni kuni keskkonna parandamise ja tarbekaupadeni – on regulatiivne maastik keeruline, kuid protsessid peavad olema tõhusad, sujuvamad ja õigeaegsed.

· Biotootmise paradigma standardite kehtestamine. Kaitsepiirded on vajalikud bioohutuse ja bioohutuse edendamiseks ning keskkonna- ja tööohutuse tagamiseks kogu biopõhise toote elutsükli jooksul. Samuti peame pidama tõsist vestlust eetiliste, juriidiliste ja sotsiaalsete küsimuste, sealhulgas andmete privaatsuse üle.

Framework to Scale. Eelmisel aastal käivitasid kongress ja Bideni administratsioon paljud neist meetmetest 2022. aasta CHIPS-i ja teaduse seaduse kaudu. Seadusandlus kohustab presidenti rakendama riiklikku inseneribioloogia uurimis- ja arendustegevuse algatust ning kohustab presidenti edendama biotootmisuuringuid interdistsiplinaarsete uuringute kaudu. keskused, toetada haridust ja koolitust ning töötada riikliku katsealuste ja kontseptsiooni tõestamise võrgustiku nimel, et tõsta laboratoorseid uuringuid.

Lisaks allkirjastas president Biden septembris korralduse 14081 biotehnoloogia ja biotootmise innovatsiooni edendamise kohta, millega kehtestati kogu valitsuse lähenemisviis biotehnoloogia ja biotootmise edendamiseks, mida juhib presidendi riikliku julgeoleku küsimustega tegelev assistent. Täitevkorraldus nõuab föderaalsete investeeringute tugevdamist ja koordineerimist biotootmise teadus- ja arendustegevuses, kodumaise biotootmise tootmise laiendamise soodustamist, tööjõu koolitust ning eeskirjade selgitamist ja ühtlustamist. Samuti suunab see föderaalasutusi täitma oma osa, alustades teadus- ja arendustegevusest, standarditest või tööjõu arendamisest või leevendades ohte riiklikule ja majanduslikule julgeolekule.

"Kuna biomajandus laieneb terapeutiliselt tarbekaubaks, on ülioluline, et suurendaksime märkimisväärselt investeeringuid platvormtehnoloogiate uurimis- ja arendustegevusse, nagu sünteetiline bioloogia ja andmepõhise mastaabiprotsessi arendamine, et veelgi lühendada labori turule jõudmise aega. ” ütles Texase A&M ülikooli süsteemi teadusuuringute asekantsler Joe Elabd. "Tugev akadeemia-tööstuse-valitsuse liit ja piirkondlike keskuste võrgustik on selle eesmärgi saavutamisel ja USA konkurentsivõime tugevdamisel kriitilise tähtsusega."

See riiklik poliitika ja programmide raamistik võiks erasektori innovatsioonimootorit turbotada, nihutades biorevolutsiooni kiirele käigule ja kiiremale rajale. Samal ajal on Hiina eesmärk tõsta oma biomajandus 2035. aastaks maailmas esirinnas. Tema 14. viieaastane biomajanduse arengukava on läbimõeldud strateegia Hiina sambatööstuse edendamiseks neljas valdkonnas – biomeditsiin, põllumajandus, biotootmine ja bioohutus. , industrialiseerimine ja valitsuse poliitika. Võistlus meie suurima majanduspartneriga on juba käimas – meie jõupingutused on sammud õiges suunas ja me peame neid laiendama ja mitte rahunema.

Kuna biotootmine hõlmab paljusid sektoreid ja ühiskondlikke valdkondi, kujundavad uued bioloogilised võimalused majandust tohutult ümber, alates tootmisest kuni põllumajanduseni kuni ravimite, kemikaalide ja tarbekaupade tarneahelateni. Oleme kiiresti liikunud laborist revolutsiooni tipule, kasutades reaalset igapäevast rakendust, nagu ülalmainitud keetmine. Luues viise – ja investeeringuid – nende tehnoloogiate kasutuselevõtuks saame meie ja tulevased põlvkonnad kasu saada ja uuendusi jätkata.