バイオテクノロジーにおける生産性の爆発に備える

バイオテクノロジーが農業やコンピューター技術と同じ成長の弧をたどれば、世界を変えることができます。

私たちのすべての欠点に対して、人間は改善するのが非常に得意です。 私たちの方法と技術を洗練し、改善する能力は、私たちの種の決定的な特徴です. 何千年もの間、私たちは木材や金属などの原材料をより効果的かつ効率的に処理する方法を見つけ、それらをツールや技術に変え、さらに高度なものに変えてきました。 自然が発明した複雑な生物学的機械を使って革新することを学んでいる今、他の産業の最近の歴史は、成長率が製造から医療、食品に至るあらゆるものに変革をもたらす可能性があることを示唆しています.

人間が最初に景観と家畜を管理した数千年の間、それは部分的に観察と選択によるものでした。 豊富かつ確実に成長する作物からの種子は保存されます。 生産し、よく振る舞う動物が好まれます。 時が経つにつれて、私たちは自分たちのニーズに最も適した種と株を家畜化し、このように運営することで、当時利用可能な知識とツールに基づいて成長の限界に達しました。 何世紀にもわたって、トウモロコシなどの作物の収穫量は比較的安定していました。

20世紀半ばにすべてが変わりました。 合成肥料や菌株の選択、その他の現代農業のツールの進歩により、農業の生産量が大幅に増加し続けています。 世界の総生産量は60年から1938年代後半にかけて、1950％増加しました。それ以来、再びXNUMX倍以上になりました。 今日、平均して、世界は ほぼXNUMX回 1961年に同じ土地から得ることができる限り多くの穀物。1950年以来、 XNUMX倍以上の増加 米国だけで全体的なトウモロコシの収穫量に。

1970年代、「緑の革命」と呼ばれる農業生産量が急増した最初の時期に、物事は本当に料理になりました。 化学肥料、菌株の選択、農薬、その他の技術の進歩は、ますますグローバル化する作物および商品市場に組み込まれ、世界中の作物収量の向上と、増加する人口を養う能力につながりました。 最近の改善は、ロボット工学や遺伝子編集などの新しいテクノロジーによってもたらされましたが、これらが提供する利益は減少しています。 2011年から2019年まで、世界の農業生産の総量は 以前より6％少ない XNUMX年前と同じ成長率を維持していたとしたら。

これは、「S カーブ」の頂点と言えます。これは、革新と発見の期間中に爆発的に増殖する新しいテクノロジーの成長を象徴し、その後、採用が遅くなり、新しい「通常」が確立されると横ばいになります。

これらの「Sカーブ」は、ほとんどの場合、緑の革命とほぼ重複する歴史であるコンピューター技術に関連しています。 1950年代の最初の建物サイズのメインフレームの後、1970年代と80年代にデスクトップパーソナルコンピュータが登場し、主に研究者や愛好家によって使用されました。 その後、1990年代初頭に日常の人々がそれらを使い始め、2000年代半ばまでにインターネットが普及し、今では誰もが自分のポケットにコンピューターを持っています。

パーソナルコンピューティングを取り巻くイノベーションのスピードは一見 何年にもわたるブームと不況のサイクルの後、少し先細り。 これは、物理学の限界に一部起因しています。長年、コンピュータチップは指数関数的に小さく、高速になり、ムーアの法則として知られるように、XNUMX年ごとに速度が約XNUMX倍になり、サイズが半分になりました。 しかし、科学者やエンジニアは、有限の材料から非常に多くのパフォーマンスを引き出すことしかできず、（少なくとも今のところは）限界に近づいている可能性があります。 しかし、それはイノベーションの終わりではありません。VR、ソーシャルメディア、AI、その他のアプリケーションやサブフィールドなどの分野では、マイクロチップやパーソナルコンピューターの弧よりも小さい、独自の小さいSカーブを楽しんでいます。いいえ。

農業にも大まかな類似点があり、技術の進歩の鈍化も成長率に影響を及ぼします。つまり、価格の上昇やその他のノックオン効果を意味します。 成長は非常に重要であるため、それを維持するためにあらゆる努力が払われています。 モンサントのような企業は、作物の遺伝子を編集して、害虫に対する抵抗力を生み出し、細胞壁の厚さのようにわずかな効率を追加して、成長をわずかに増加させます。 とうもろこしや大豆などの大規模な食品や商品では、その少量でも重要になる可能性がありますが、イノベーションの全体的なペースと生産量の増加は、前世紀半ばに行ったような大きな成果を上げていません。 食料需要を満たすために成長を促進できる次の開発は、トウモロコシのようなスタンバイからより多くの収量を搾り取ろうと努力している研究室から来るかもしれませんし、まったく予期しない場所から来るかもしれません。そしてそれをサポートするサプライチェーン。 新しい肥料は、トウモロコシのような作物の商品規模の市場を可能にします。 より小さく、より高速なコンピュータチップにより、ほぼ完全な世界規模のコンピュータの配布が可能になります。 新たに研究された生物は、現状よりもはるかに持続的にマスマーケットのニーズに応える新しい酵素、材料、または化学物質を生産する能力を生み出します。

実際、バイオテクノロジーは独自の S カーブの始まりにあるようです。 バイオテクノロジーは、生命システムの研究と研究がすべてであり、場合によっては それらをコンピュータのように扱う。 それが同様の成長軌道をたどっていれば、おそらく驚くべきことではありません。

この分野では、伝統的に工業規模でクエン酸からアルコールまであらゆるものに酵母を使用する液体発酵は、トウモロコシやパーソナル コンピューターにほぼ類似している可能性があります。 一方、 精密発酵、新しくより洗練された遺伝子編集技術、そして 生物の多様化 科学と産業が学び、協力できるようになったことが組み合わさって、バイオベースの材料、製品、製造方法の革新の新しい展望が開かれています。 私たちはバイオテクノロジーの発見の時期の始まりに過ぎず、それが私たちが必要なものを作り、使用する方法にとって何を意味するのかはわかりません。

生物学を扱うということは、自然と両立できる製品やプロセスを構築することを意味します。 しかし、産業革命以来の大規模な成長期には歴史的に結果があったことに注意することが重要です。 農業では、収量の増加は作物の多様性を犠牲にしており、単一栽培への切り替えと同様に 企業による囲い込み その著作権は、彼らの最終的な退行を彼らのDNAにシードまたはコード化します。 あなたはまた、コンピュータ技術の爆発でこれを見ることができます 急速に拡大する廃棄物の流れ 世界中。 私たちの多くは、コンピューターをアイデアから世界を形作るテクノロジーに変え、相互作用の方法を変革したり、成長する世界を養う手段を開発して配布したりするなど、業界のイノベーターのビジョンからインスピレーションを得ています。 バイオテクノロジーは、私たちが必要なものを作り、消費する方法を変えるだけでなく、それを公平にそして自然と調和して行うことによっても、模範を示すことができます。

バイオテクノロジーが指数関数的に成長しようとしている場合、それはイノベーションサイクルのこの側面を変えることができますか？ もしそうなら、生物学に基づいた多様な新製品やアプリケーションが世界の消費者文化の地球とのより良い整合への移行を示したビッグバンの瞬間をすぐに振り返ることができます。