Bio-Revolution valmiina skaalautumaan

Biotuotannon läpimurrot voivat asettaa Yhdysvaltain talouden uusille mahdollisuuksille, jotka muokkaavat toimialoja – ja säilyttävät globaalin kilpailukykymme

Kuvittele, että grillaat laboratoriossa kasvatettua pihviä terassillasi – mutta tiilet on valmistettu bakteereista. Kokkolasi vierailla on päällään sienivyö, levävarvastossut tai proteiinitakki. Sillä välin joku käärii autoonsa uudet voikukanrenkaat. Kaikki tämä voisi olla mahdollista nopeasti syntyvän teknologiavallankumouksen myötä.

Yhdysvallat on johtanut biotieteen tutkimusta vuosia, mutta se on viime aikoina saavuttanut käännepisteen. Geenisekvensointi voidaan nyt tehdä kustannustehokkaasti, kun taas geenien muokkaamisen, kehittyneen tietojenkäsittelyn, bioinformatiikan, automaation ja tekoälyn edistysaskeleet lähentyvät ja nostavat sen, mitä voimme tehdä biologian kanssa uudelle, hämmästyttävälle tasolle. Kykymme rakentaa molekyylejä, materiaaleja ja rakenteita biologisesti on asetettu valloilleen läpimurtoinnovaatioita, jotka korvaavat nykyään käyttämämme esineet ja tuotteet. McKinsey Global Instituten tuoreessa tutkimuksessa arvioidaan, että jopa 60 prosenttia maailmantalouden fyysisestä panoksesta voitaisiin teoriassa tuottaa biologisesti.

T&K on tuonut tämän mahdollisuuden. Biovalmistus on tapa, jolla saamme tämän vallankumouksen mittakaavaan teollisuuden, ympäristön ja yhteiskunnan aloilla. Edut voivat olla valtavat:

· McKinseyn analyysin mukaan maailmanlaajuiset taloudelliset vaikutukset ovat 4 biljoonaa dollaria vuodessa.

· Kestävämpiä tuotteita, kuten kemikaaleja, puhtaampia polttoaineita sekä kestävästi tuotettuja tuotteita ja ruokaa.

· Hiilestä poistamiseen ja ympäristön kunnostamiseen liittyvät innovaatiot.

· Uraauurtavia terveydenhuollon innovaatioita, mukaan lukien kudosten korjaus ja tilauslääketuotanto.

· Taloudelliset mahdollisuudet maaseudun maataloustalouksille.

· Uusia toimialoja ja uusia työpaikkoja.

Aika skaalata. 1990-luvun digitaalisen vallankumouksen alkua muistettaessa digitaalinen teknologia hiipii talouteen ja tuotti noin 200 miljardia dollaria Yhdysvaltain lisäarvoa. Clintonin hallinto loi politiikan puitteet tukemaan yksityisen sektorin digitaalisen teknologian ja infrastruktuurin kehittämistä ja käyttöönottoa. Digitaalinen vallankumous kiihtyi jyrkäksi nousuksi käyttöönottokäyrällä, ja digitaalitalouden reaaliarvo on kymmenkertaistunut yli 2.5 biljoonaan dollariin vuonna 2021. Digitaalisen vallankumouksen skaalautuessa se muokkasi inhimillistä kokemusta, taloutta, kansallista turvallisuutta, liike-elämässä, viestinnässä, kokonaisissa toimialoissa ja yhteiskunnassa – eikä se hidastu.

Vuonna 2017 kilpailukykyneuvosto teki yhteistyötä neljän Yhdysvaltain kansallisen laboratorion kanssa tutkimuksessa "Advancing US Bioscience: Challenges and Opportunities in Sustainable Energy, Environmental Remediation, 21st Century Agriculture, Human Health, and Biomanufacturing".”Kumppanuuden ja tutkimuksen tarkoituksena oli hyödyntää vuosien tutkimustamme ja miljardeja T&K-investointejamme siirtyäksemme laboratorioista ja pilottivalmistuksesta suuriin biovalmistusalustoihin. Vaadimme Yhdysvaltoja strategista, aggressiivista ja koordinoitua työtä biovalmistuksen suuren potentiaalin hyödyntämiseksi. Nämä vaiheet sisälsivät:

· Tavoittelemme biotieteen ja biotekniikan rajoja, mukaan lukien T&K, ja vahvistamme valmiuksiamme, kuten edistyneen tietojenkäsittelyn ja tekoälyn soveltamista nopeasti muuttuvan alan ruokkimiseen.

· Innovaatioiden "kuolemanlaakson" yhdistäminen – ne 10 vuotta, jotka Energiaministeriö ilmoittaa, että bioprosessin täysi mittakaava kestää keskimäärin – ja innovaatioprosessin nopeuttaminen. Jotta tämä aika puolitetaan, tarvitsemme testialustoja ja prototyyppien valmistusta nopeuttaaksemme tieteen muuntamista sovellukseksi pilottivalmistukseen sekä teollista infrastruktuuria ja toimitusketjuja biotuotannon saattamiseksi mittakaavassa.

· Monitieteisen työvoiman kehittäminen, joka kattaa biotieteet ja bioprosessin, kemikaalit, biotekniikan, data- ja laskennallisen tieteen sekä biovalmistuksen tuotannon.

· Selkeiden ja avoimien sääntelypolkujen luominen yrityksille tuoda biopohjaisia ​​tuotteita markkinoille. Koska biosovellukset kattavat useita aloja – elintarvikkeista ja lääkkeistä materiaaleihin ja kemikaaleihin ympäristön kunnostamiseen ja kuluttajatuotteisiin – sääntelyympäristö on monimutkainen, mutta prosessien on oltava tehokkaita, virtaviivaisia ​​ja oikea-aikaisia.

· Biotuotannon paradigman standardien luominen. Suojakaiteita tarvitaan edistämään bio- ja bioturvallisuutta sekä ympäristö- ja työturvallisuutta koko biopohjaisen tuotteen elinkaaren ajan. Meidän on myös keskusteltava vakavasti eettisistä, oikeudellisista ja sosiaalisista kysymyksistä, mukaan lukien tietosuoja.

Kehys skaalautuvaksi. Viime vuonna kongressi ja Bidenin hallinto käynnistivät monet näistä toimista vuoden 2022 CHIPS- ja tiedelain kautta. Lainsäädäntö velvoittaa presidentin toteuttamaan kansallisen teknisen biologian tutkimus- ja kehitysaloitteen ja ohjaa presidentin edistämään biovalmistustutkimusta monitieteisen tutkimuksen avulla. keskuksia, tukea koulutusta ja työskennellä kansallisen testialustojen verkoston ja konseptitoimien verkoston edistämiseksi laboratoriotutkimuksen lisäämiseksi.

Lisäksi presidentti Biden allekirjoitti syyskuussa toimeenpanomääräyksen 14081 "bioteknologian ja biovalmistusinnovaatioiden edistämisestä", jolla luotiin koko hallinnon lähestymistapa bioteknologian ja biovalmistuksen edistämiseksi, jota johtaa presidentin kansallisen turvallisuusasioiden avustaja. Toimeenpanomääräys vaatii vahvistamaan ja koordinoimaan liittovaltion investointeja biovalmistuksen tutkimukseen ja kehitykseen, edistämään kotimaisen biovalmistuksen tuotannon laajentamista, työvoiman koulutusta sekä selkeyttämään ja virtaviivaistamaan sääntöjä. Se myös ohjaa liittovaltion virastoja tekemään oman osansa tutkimuksesta ja kehityksestä, standardeista tai työvoiman kehittämisestä tai kansalliseen ja taloudelliseen turvallisuuteen kohdistuvien uhkien lieventämiseen.

"Kun biotalous laajenee terapiasta hyödyketuotteisiin, on tärkeää, että lisäämme merkittävästi investointeja alustateknologioiden, kuten synteettisen biologian ja datapohjaisen skaalautuvan prosessin kehityksen T&K-toimintaan, lyhentääksemme entisestään laboratorion markkinoille tuloaikaa. " sanoi Joe Elabd, Texas A&M -yliopistojärjestelmän tutkimuksen varakansleri. "Vahva akatemian, teollisuuden ja hallituksen välinen liittoutuma ja alueellisten keskusten verkosto ovat ratkaisevan tärkeitä tämän tavoitteen saavuttamisessa ja Yhdysvaltojen kilpailukyvyn vahvistamisessa."

Tämä kansallinen politiikka ja ohjelmakehys voisivat turboaa yksityisen sektorin innovaatiomoottoria ja siirtää biovallankumouksen korkealle vaihteelle ja nopealle kaistalle. Samanaikaisesti Kiinan tavoitteena on nostaa biotaloutensa maailman kärkeen vuoteen 2035 mennessä. Sen 14. viisivuotinen biotalouden kehityssuunnitelma on pitkälle kehitetty strategia Kiinan pilariteollisuuden edistämiseksi neljällä alalla – biolääketiede, maatalous, biovalmistus ja bioturvallisuus – innovaatioiden avulla. , teollistuminen ja hallituksen politiikka. Kilpakilpailu on jo käynnissä suurimman taloudellisen vastineemme kanssa – ponnistelumme ovat askeleita oikeaan suuntaan, ja meidän on laajennettava niitä eikä saa levätä rauhassa.

Koska biovalmistus kattaa useita aloja ja yhteiskunnan alueita, uudet biovalmiudet muokkaavat taloutta massiivisesti tuotannosta maatalouteen lääkkeiden, kemikaalien ja kulutustuotteiden toimitusketjuihin. Olemme siirtyneet nopeasti laboratoriosta vallankumouksen partaalle, jossa on tosielämän, jokapäiväisiä sovelluksia, kuten edellä mainittu Cookout. Luomalla polkuja – ja investointeja – näiden teknologioiden valtaamiseksi, me ja tulevat sukupolvet voimme hyötyä ja jatkaa innovointia.