Bio Revoluția transformă societatea actuală

Bio Revoluția (Industrială)

O confluență a progreselor realizate în știința biologiei și accelerarea dezvoltării a automatizării și inteligenței artificiale alimentează noul val al inovațiilor. Această Bio Revoluție ar putea avea un impact semnificativ asupra economiilor și vieții noastre, de la sănătate și agricultură, până la bunuri de larg consum, energie și diferite materiale. De altfel, unele inovații sunt însoțite de inerentele riscuri, natura auto-susținută, autoreplicantă și interconectată a biologiei argumentând o dezbatere serioasă și susținută despre modul în care ar trebui să decurgă această revoluție.

Bio Revoluția (AI)

Accidentele pot avea consecințe majore – mai ales dacă ele sunt folosite rău intenționat – manipularea biologiei putând devein o cutie a Pandorei care, odată deschisă, poate dezlănțui daune durabile pentru sănătatea oamenilor sau a ecosistemelor. Riscurile sunt deosebit de acute, deoarece multe dintre materiale și instrumente sunt relative ieftine și accesibile. Mai mult, abordarea acestor riscuri este complicate de o multitudine de sisteme de valori jurisdicționale și culturale, ceea ce face dificilă colaborarea și coordonarea între țări. Cu toate acestea, noile aplicații biologice vin să îmbunătățească deja răspunsul la provocările globale, inclusive în ce privește schimbările climatice și pandemiile. Răspunsurile globale la noul coronavirus – SARS CoV 2 – au ilustrat progresele substanțiale în știința biologică din ultimii ani. Viteza cu care oamenii de știință au secvențiat genomul virusului a fost martoră la noua lume a biologiei.

Bio Revoluția (Global)

Cu toate acestea, această secvențiere este doar începutul: inovațiile biologice permit introducerea rapidă a studiilor clinic a vaccinurilor, căutarea unor terapii eficiente și o investigare profundă atât a originilor, cât mai ales a modelelor de transmitere a virusului în rândul populației. Domeniul potential și amploarea impactului (direct și indirect) al inovațiilor în domeniul biologiei par substanțiale. Până la 60% din contribuțiile economiei global ear putea fi produse biologic, aproximativ o tremie din aceste imputuri fiind materiale de natură biologică (precum lemnul). Restul de două treimi nu sunt materiale biologice, chiar dacă ar putea fi, în principiu, produse prin diferite procese biologice inovatoare. Diferite aplicații ar putea avea un impact economic direct de până la patru trilioane de dolari/an în următorii zece până la douăzeci de ani. mai mult de jumătate din acest impact direct ar putea fi – exceptând sănatatea umană – în domenii precum agricultura și alimentația, a produselor și serviciilor de consum, pe lângă producția de materiale ți energie. Ținând cont de potențialele efecte secundare, noi aplicații sunt pregătite să apară – alături de descoperirile științifice suplimentare.

Inovația biologică – Valul actual de inovație în biologie a fost propulsat de numeroase descoperiri în cadrul acestei ramuri, aici adăugându-se progresele în calcul, analiză a datelor, inteligență artificială (AI) și ingineie bilogică, care au permis și accelerat schimbarea. Efortul de 3 miliarde de dolari, întins pe parcursul a 13 ani, de a face o hartă a genomului uman – început în 1990 – a început să se materializeze doar atunci când a devenit mai ieftină și mai rapidă secvențierea AND-ului. Progresele înregistrate și randamentul ridicat au condus la scăderea costurilor, la accelerarea ritmului de experimentare și la generarea de noi forme de date, inovațiile fiind grupate în patru arii:

(1) Biomolecule – cartografierea, măsurarea și ingineria moleculelor; (2) Biosisteme – inginerie celulară, țesuturi și organe; (3) Biomașini – interfața dintre biologie și mașini: (4) Biocomputing – utilizarea celulelor sau a moleculelor, precum AND-ul, pentru calcul. Descoperiri majore în cele patru domenii se consolidează reciproc. În Biomolecule și Biosisteme, progresele în tehnicile omice și moleculare îmbunătățesc înțelegerea proceselor biologice. De asemenea, există acum capacitatea de a modifica o celulă vie pentru a vindeca sau preveni boala. În esență, același process se aplică și la fabricarea diferitelor produse, de la textile și până la carne. Progreele în materie de Biomasă și Biocomputing implică o interacțiune profundă între biologie și mașini; este din ce în ce mai posibil să măsurăm cât mai precis semnalele neuronale, acum fiind posibilă și stocarea bogăției de date din lume prin utilizarea AND-ului.

Bio Revoluția (ADN)

Capacitățile biologice permit schimbări în societate – Mijloacele biologice ar putea fi utilizate pentru a putea produce o mare parte din materialele fizice ale economiei globale, cu performanțe și durabilitate îmbunătățite. Fermentarea, folosită de-a lungul secolelor pentru producerea pâinii și a berii, este folosită acum pentru a crea țesături – precum pânza artificială de păianjen. Biologia este folosită din ce în ce mai mult pentru a crea materiale noi – cu calități unice – cu capacități complet noi, ele fiind biodegradabile și/sau produse într-un mod prin care se emite mult mai puțin carbon. Controlul și precizia sporită a metodologiei se produc în lanțul valoric, de la livrare, dezvoltare și până la consum, cu mai multă personalizare. Procesele în biologia moleculară au făcut ca cercetarea și dezvoltarea, alături de procesele de livrare, să fie mai precise, previzibile și deliberate, permițând astfel o proiecție mai rațională, în dauna dscoperirii acidentale.

Creșterea cunoștințelor despre genomul uman și legăturile dintre anumite gene și boli ar permite răspândirea medicinii personalizate și a agriculturii de precizie. Capacitatea de a reprograma organismele umane și non-umane este în creștere, terapiile cu gene putând oferi vindecări complete ale unor boli grave. Totodată, culturile pot fi proiectate genetic pentru a oferi randamente mai mari și să le facă mai rezistente la căldură și secetă, trăsături care devin importante în urma schimbărilor climatice. De asemenea, crește potențialul pentru interfața dintre sistemele biologice și computere, o nouă generație bazându-se pe interacțiunea strânsă dintre oameni și computere. Astfel de interfețe includ neuroproteicele care restabilesc funcțiile senzoriale pierdute sau permit semnalelor de la creier să controleze mișcarea fizică.

Bio Revoluția (Industrie)

Aplicarea unor linii directoare – sănătatea și performanța umană o să dispună de o linie clară între cercetare și comercializare, știința fiind avansată, în timp ce piața acceptă multitudinea de inovații. Cu toate acestea, mai mult de jumătate din impactul acestor aplicații vor fi, cel mai probabil, din afara sănătății, în principal în agricultură sau produse de consum. Practice, aplicațiile vor avea tendința să se integreze în patru domenii cheie: (1) Sănătate și Performanță umană – aplicațiile include terapii celulare, genetice și ARN sau chiar prevenirea bolii, o serie de tratamente anti-îmbătrânire pentru extinderea speranței de viață, inovații în medicina reproductivă și îmbunătățiri în dezvoltarea și livrarea de medicamente. Sunt explorate numeroase opțiuni pentru tratarea bolilor monogene (anemia), boli poligene (boli cardiovasculare) și boli infecțioase (malaria). (2) Agricultură, acvacultură și hrană – aplicațiile din acest domeniu include noi modalități inovatoare de a efectua reproducerea animalelor și plantelor prin utilizarea de marker moleculari sau genetici; instrumente noi, mai precise, pentru ingineria genetică a plantelor; dezvoltarea rapidă prin utilizarea microbiomului de plante, sol, animale și apă, cu scopul de a îmbunătății calitatea și productivitatea producției agricole; dezvoltarea d eproteine alternative, inclusive carnea cultivate în laborator.

(3) Produse și servicii de consum – oportunitățile se deschid pentru a utiliza volume tot mai mari de date biologice pentru a oferi consumatorilor produse și servicii personalizate în baza compoziției biologice. Aplicațiile din acest domeniu include testarea gentică dintre consummator, frumusețea și îngrijirea personală bazate tot mai mult pe cunoașterea microbiomului pe măsură ce testarea acestuia se răspândește, precum și abordări inovatoare de bunăstare (sau fitness) nu numai la om, dar și la animalele de companie. (4) Materiale, substanțe chimice și energie – noile modalități biologice de fabricare și prelucrare a materialelor, substanțelor chimice și energiei ar putea transforma multe industrii și viața noastră de zi cu zi. Inovațiile legate d eproducția materialelor, precum procesele de fermentație îmbunătățite – care folosesc capacitatea de a edita AND-ul microbilor în dezvoltarea noilor materiale cu proprietăți noi (auto-reparatoare) – și valorificarea progreselor în biocombustibili, vor conduce la noi forme de stocare a energiei. În finalul materialului nostru, trebuie spus că biologia are astăzi numeroase aplicații potențiale, deși unele dintre acestea se vor regăsi cel mai probabil în viitor. Ar putea fi implementate pentru a ajuta mediul prin bio-segmentare sau bio-mediere.

Bio Revoluția (tehnologie)

De asemenea, impactul este în curs de dezvoltare în interfețele de bio-masă și bio-computing, locul unde știința și dezvoltarea se află într-un stadiu incipient. Aplicațiile care au fost deja dezvoltate include neuroproteicele pentru a restabili auzul și vederea, multe dintre aceste inovații fiind dezvoltate în laboratoare private sau în industria de apărare unde evoluțiile rămân confidențiale din motive comerciale sau de Securitate națională. În cele din urmă impactul Bio Revoluția va radia aproape toate sectoarele economiei cu efecte asupra societăților umane și a mediului, inovația biologică transformând grupurile de profit, lanțurile de valoare și modelele de business. În următorii ani, dacă nu va fi utilizată biologia, probabil ea urmează să fie consumată, impactul fiind unul pe termen lung, cu ajutorul ei putând fi rezolvate unele dintre provocările timpului nostru, inclusive reducerea schimbărilor climatice – estimativ, până la orizontul anului 2050, aplicațiile directe vor putea reduce emisiile anuale de gaze cu efect de seră cu circa 7/9% față de nivelul emisiilor aferente anului 2018. Ce urmează? Vă voi ține la curent pe măsură ce apar noi rapoarte.

McKinsey & Company

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here