Эксперты Мирового Экономического Форума выбрали 10 новшеств в сфере биотехнологий и рассмотрели их потенциальные выгоды, которые помогут удовлетворить быстро растущий спрос на энергию и пищу, улучшить сферу здравоохранения, а также повысить производительность труда и создать новые рабочие места.
1. Биопроизводство элементов энергии и других материалов.
За последние 100 лет люди исчерпали приблизительно половину известных запасов в мире ископаемого топлива. Одной из самых многообещающих надежд в области восстановления ресурсов является искусственный биосинтез – процесс, посредством которого с помощью живых организмов, таких как бактерии, грибы или растения, создается топливо, химикаты и другие материалы.
2. Производство генетически-модифицированных зерновых культур.
Генетическая модификация зерновых культур может помочь решить проблему производства пищевых продуктов. Современные зерновые культуры способствуют увеличению сельскохозяйственной производительности. Например, в 2011 году 16,7 миллиона фермерских хозяйств в 29 странах, включая 19 развивающихся стран, вырастили зерновые культуры в результате использования биотехнологий.
3. Использование ресурсов моря для производства топлива и химических веществ.
Более 70% поверхности Земли покрыто морской водой, и это – самый богатый водный ресурс на планете. Но мы только сейчас начинаем использовать этот потенциал. Например, некоторые типы водорослей могут использоваться для производства биотоплива. Это могло бы стать источником энергии и помочь странам, которые испытывают недостаток пахотной земли и пресной воды.
Бактерии и микроводоросли, которые находятся в морской воде, могут использоваться для производства химических и полимерных материалов и топлива.
4. Безотходная био-обработка.
В будущем биоочистительные заводы смогут производить из биомассы топливо, энергию и химикаты. Это поможет превратить потоки промышленных отходов в химикаты и топливо, таким образом, замыкая производственный круг.
5. Использование углекислого газа как сырья.
Ученые считают, что углекислый газ и другие молекулы углерода можно использовать для производства энергии, топлива, химикатов и других материалов.
6. Регенеративная медицина для создания новых органов.
Много стран, которые сталкиваются с проблемой быстро стареющего населения, увеличивают спрос на регенеративную медицину. В перспективе новые технологии позволят выращивать ткани и органы в лабораториях, а хирурги смогут использовать их для лечения пациентов, когда тело неспособно излечить себя само. Ученые уже в состоянии спроектировать ткань, используя различные биоматериалы и полагают, что существенных результатов в этой отрасли можно добиться, используя стволовые клетки.
7. Быстрая, точная разработка и производство лекарств и вакцин.
Биотехнологии будут способствовать открытию сложных лекарств и вакцин, а также лечению и предотвращению широкого спектра болезней. Использование биотехнологий поможет быстро провести лечение против фактически любого заболевания. Эти технологии помогут стимулировать врожденную способность тела к производству терапевтических белков, а также повысить или восстановить способность иммунной системы бороться с болезнями.
8. Точная, быстрая и дешевая персонализированная диагностика.
Одной из наиболее реальных и серьезных угроз для человечества является вероятность глобальной пандемии. Биотехнологии помогут обеспечить быструю идентификацию биологических угроз. Использование нанотехнологий и информационных технологий дают возможность быстрее и точнее осуществить недорогую диагностику.
9. Биотехнологии для грунта и воды.
Пахотная земля и пресная вода – два из самых важных, но ограниченных ресурсов. Новое поколение технологий поможет восстановить их потенциал. Например, биоремедиация использует микробный метаболизм для удаления загрязняющих веществ.
10. Улучшение системы здравоохранения через геном.
Потребовалось более 13 лет и 1,5 миллиарда долларов, чтобы впервые расшифровать человеческий геном. Сегодня полный человеческий геном можно установить за один день и меньше чем за 1 000 долларов. Новые исследования будут все больше расширять наше понимание о наследственных болезнях в организме человека.