في الآونة الأخيرة ، أصبح الافتقار إلى الموارد والتلوث البيئي وتغير المناخ قضايا خطيرة بشكل متزايد ، مما يشكل تهديدًا خطيرًا لسلامة المحاصيل العالمية. لذلك ، لضمان أمان المحاصيل ، نحتاج إلى إيجاد طريقة فعالة لإنتاج المزيد من المحاصيل في المساحات المحدودة. يجب أن نتصرف بسرعة لتطوير الأساليب التي ستسمح لنا بإنتاج منتجات زراعية أكثر مغذية ووفرة.
يتم إنتاج 95 ٪ من طعام العالم من التربة. ومع ذلك ، فإن الزراعة التقليدية ، مع تحقيق عائدات عالية ، شهدت انخفاضًا كبيرًا في نسبة المدخلات والمخرجات من الأسمدة والمبيدات الحشرية. يمكن وصف الحالة الحالية للتربة بأنها "مالحة وحامضة ومحفورة للسماد" ، مما يضع الضغط المتزايد على بيئات التربة. ثلث تربة العالم تدهورت بالفعل. يقدر الخبراء أنه بحلول عام 2050 ، قد يؤدي تآكل التربة إلى انخفاض بنسبة 10 ٪ في عائدات المحاصيل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الاستخدام غير العلمي والمفرط للمبيدات يشكل تحديات كبيرة على سلامة الأغذية والأمن البيئي وصحة الإنسان!
وفقًا لأحدث تقرير من منظمة الغذاء والزراعة عن "حالة الأمن الغذائي والتغذية في العالم": في عام 2022 ، كان 2.4 مليار شخص في انعدام الأمن الغذائي المعتدل أو الشديد ، وهو ما يمثل حوالي 30 ٪ من سكان العالم. يقدر الخبراء أنه بحلول عام 2050 ، سيزداد عدد السكان العالميين بمبلغ 2 مليار ، ويجب أن يرتفع إنتاج الغذاء العالمي بنسبة 70 ٪ لتلبية الطلب المتزايد على الغذاء. وهذا يترجم إلى زيادة سنوية مطلوبة بنسبة 2.2 ٪ ، وهي وتيرة يصعب حاليًا تحقيقها مع الممارسات الزراعية الحالية وغير المستدامة من منظور بيئي.
تمثل أزمة الغذاء ، إلى جانب تطوير الأراضي الصالحة للزراعة ونموها ، المزيد من التحديات للإنتاج الزراعي. لذلك ، هناك حاجة ماسة إلى حلول مبتكرة لتعزيز كفاءة إنتاج الأغذية والجودة الغذائية. البيولوجيا الاصطناعية ، باعتبارها واحدة من أكثر التقنيات الإستراتيجية الرائدة والتدمير في العلوم الزراعية ، تعود بالتغلب على الاختناقات الزراعية التقليدية وقيود الموارد.
ما هي البيولوجيا الاصطناعية؟
البيولوجيا الاصطناعية هي مجال جديد وتكامل للدراسة يتناقض مع نهج التحليل "من أعلى إلى أسفل" لبيولوجيا الأنظمة. إنه يطور استراتيجيات البحث التقليدية إلى آفاق جديدة. غالبًا ما يتم الترحيب به كمفتاح لفهم الحياة والتكنولوجيا التخريبية التي يمكن أن تغير المستقبل ، ويعتبر "الثورة الثالثة في العلوم البيولوجية" ويمثل مسارًا تكنولوجيًا حاسمًا لقفزة الإنسانية من فهم الحياة إلى تصميمها. إن قدراتها الهندسية تحمل وعدًا بتقديم مساهمات كبيرة في حل القضايا الرئيسية في الصحة والطاقة والغذاء والبيئة.
في التطبيق ، أظهرت تقنية البيولوجيا الاصطناعية بالفعل نتائج أولية في ابتكار الأغذية الزراعية ، والتي تمثل جانبًا مهمًا من الأمن الغذائي. وفقًا لـ BCC Research ، فإن الأسرع نمو في قطاعات الأغذية والزراعة ، مع معدل نمو مركب سنوي يبلغ حوالي 64 ٪ من 2019 إلى 2024. تشير إحصاءات معهد الوراثة والبيولوجيا التنموية في الأكاديمية الصينية للعلوم إلى تلك البيولوجيا الاصطناعية توفر منتجات التصنيع حاليًا من 30 ٪ إلى 50 ٪ من الطاقة وتقليل الانبعاثات ، مع إمكانات مستقبلية تصل إلى 50 ٪ إلى 70 ٪.
ستكون تكنولوجيا البيولوجيا الاصطناعية مجالًا رئيسيًا في استراتيجيات العلوم والتكنولوجيا الزراعية المستقبلية. من المتوقع أن تركز البيولوجيا الاصطناعية الزراعية المستقبلية على الاختراقات في التمثيل الضوئي الفعال ، وتثبيت النيتروجين البيولوجي ، ومقاومة الإجهاد البيولوجي ، والعوامل البيولوجية ، والأطعمة المستقبلية. بحلول عام 2035 ، من المتوقع أن تؤدي هذه التطورات إلى الحد من استخدام المبيدات الكيميائية والأسمدة بأكثر من 30 ٪ ، وزيادة في كفاءة التمثيل الضوئي بنسبة 50 ٪ ، وزيادة العائد من 10 ٪ إلى 20 ٪.
يتطلب تطوير أنواع جديدة من الإنتاجية التخلي عن نماذج النمو الاقتصادي التقليدي وبدلاً من ذلك التركيز على تعزيز الإنتاجية لقيادة ودعم التطوير عالي الجودة. في القطاعات الرئيسية الجديدة التي حددها البلد ، تعد تكنولوجيا البيولوجيا الاصطناعية محركًا حاسمًا لتطوير أنواع جديدة من الإنتاجية.
كقوة زراعية ، تواجه الصين ضغوطًا مزدوجة للطلب الصارم على إنتاج الحبوب والقيود على الموارد والبيئة. تبلغ الأراضي الصينية الصينية الصينية حوالي 40 ٪ من المتوسط العالمي ، ومعدل استخدام المواد الكيميائية والأسمدة الزراعية لا يتراوح من 30 ٪ إلى 35 ٪ فقط. أدى سوء استخدام الأسمدة والمبيدات الحشرية إلى قضايا خطيرة مثل تدهور التربة والتلوث البيئي وشواغل سلامة الأغذية.
لذلك ، هناك حاجة ملحة لاستخدام تكنولوجيا البيولوجيا الاصطناعية لتحسين كفاءة الموارد بشكل كبير مثل الضوء والأسمدة والماء والأرض. سيؤدي ذلك إلى تعزيز القدرة التنافسية الدولية لهذه الصناعة ، ويعزز تطور القفزات للزراعة الحديثة في الصين ، وضمان الأمن الغذائي والسلامة البيئية والصحة العامة.
يتوافق تطوير البيولوجيا الاصطناعية مع أهداف "الكربون المزدوجة" في الصين ، ومقارنة بالتقنيات التقليدية ، يوفر مزايا بيئية أكبر ومزايا التكلفة. منذ عام 2020 ، أصدرت العديد من الهيئات الحكومية ، بما في ذلك لجنة التنمية والإصلاح الوطنية ، وزارة العلوم والتكنولوجيا ، ووزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات ، وكذلك المناطق الاقتصادية الكبرى ، سياسات لتعزيز تطوير البيولوجيا الاصطناعية.
أبرزت أكاديمية العلوم الصينية في عام 2021 وأكاديمية الأكاديمية الصينية للهندسة أن "دقة الابتكار التكنولوجي قد زادت بشكل كبير ، وقد دخلت الأبحاث حول الجزيئات والجينات البيولوجية في مرحلة التنظيم الدقيق ، والانتقال من الفهم وتعديل الحياة إلى توليف الحياة وتصميمها "
في 10 مايو 2022 ، أصدرت اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح "الخطة الرابعة عشرة لخمس سنوات لتنمية الاقتصاد الحيوي" ، والتي تنص صراحة على أن الاقتصاد الحيوي ، بما في ذلك البيولوجيا الاصطناعية ، هو سائق جديد للتحول الاقتصادي في الصين.
وفي الوقت نفسه ، فإن نضج التقنيات الأساسية والانخفاض الناتج في التكاليف قد وضع الأساس للتطور السريع للبيولوجيا الاصطناعية وتوفير فرص لمزيد من المؤسسات لدخول هذا المجال.
ظل إنتاج الحبوب في الصين على مستوى عالٍ يبلغ 1.3 تريليون كيلوغرام لعدة سنوات ، وصعوبة تحقيق مزيد من التقدم تتزايد. اقترحت الوثيقة المركزية رقم 1 هذا العام تنفيذ جولة جديدة من الإجراءات لزيادة طاقة إنتاج الحبوب بمبلغ مائة مليار كيلوغرام. صرح مؤتمر العمل الاقتصادي المركزي الأخير صراحة بالحاجة إلى ضمان الإمداد المستقر والآمن للمنتجات الزراعية المهمة ، وإقامة رؤية واسعة للزراعة والغذاء ، وبناء الزراعة في صناعة حديثة واسعة النطاق.
وقت النشر: Aug-02-2024
