Recientemente, la falta de recursos, la contaminación ambiental y el cambio climático se han convertido en problemas cada vez más graves y representan una peligrosa amenaza para la seguridad mundial de los cultivos. Por lo tanto, para garantizar la seguridad de los cultivos, necesitamos encontrar una forma eficaz de producir más cultivos en espacios limitados. Debemos actuar rápidamente para desarrollar métodos que nos permitan producir productos agrícolas más nutritivos y abundantes.
El 95% de los alimentos del mundo se produce a partir del suelo. Sin embargo, la agricultura tradicional, si bien logra altos rendimientos, ha visto una disminución dramática en la relación insumo-producto de fertilizantes y pesticidas. El estado actual del suelo puede describirse como "salado, ácido y cargado de estiércol", lo que ejerce una presión cada vez mayor sobre el entorno del suelo. Un tercio del suelo del mundo ya se ha degradado. Los expertos estiman que para 2050, la erosión del suelo podría provocar una reducción del 10% en el rendimiento de los cultivos. Además, el uso excesivo y poco científico de pesticidas plantea desafíos importantes para la seguridad alimentaria, la seguridad ecológica y la salud humana.
Según el último informe de 2023 de la Organización para la Agricultura y la Alimentación sobre "El estado de la seguridad alimentaria y la nutrición en el mundo": En 2022, 2.400 millones de personas padecían inseguridad alimentaria moderada o grave, lo que representa alrededor del 30% de la población mundial. Los expertos estiman que para 2050, la población mundial aumentará en 2 mil millones y la producción mundial de alimentos debe aumentar en un 70% para satisfacer la creciente demanda de alimentos. Esto se traduce en un aumento anual requerido del 2,2%, un ritmo actualmente difícil de lograr con las prácticas agrícolas existentes e insostenible desde una perspectiva ecológica.
La crisis alimentaria, sumada al limitado desarrollo y crecimiento de las tierras cultivables, presenta más desafíos para la producción agrícola. Por lo tanto, se necesitan urgentemente soluciones innovadoras para mejorar la eficiencia de la producción de alimentos y la calidad nutricional. La biología sintética, como una de las tecnologías estratégicas más punteras y disruptivas de la ciencia agrícola, promete superar los obstáculos y las limitaciones de recursos tradicionales de la agricultura.
¿Qué es la biología sintética?
La biología sintética es un campo de estudio nuevo e integrador que contrasta con el enfoque de análisis "de arriba hacia abajo" de la biología de sistemas. Lleva nuestras estrategias de investigación convencionales a nuevas alturas. A menudo aclamada como la clave para comprender la vida y una tecnología disruptiva que puede cambiar el futuro, se la considera la "tercera revolución en las ciencias biológicas" y representa un camino tecnológico crucial para el salto de la humanidad desde la comprensión de la vida hasta su diseño. Sus capacidades de ingeniería prometen hacer contribuciones significativas para resolver problemas importantes en salud, energía, alimentación y medio ambiente.
En su aplicación, la tecnología de la biología sintética ya ha mostrado resultados iniciales en la innovación alimentaria agrícola, lo que representa un aspecto importante de la seguridad alimentaria. Según BCC Research, el crecimiento más rápido se produce en los sectores de alimentación y agricultura, con una tasa de crecimiento compuesto anual de alrededor del 64% entre 2019 y 2024. Las estadísticas del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China indican que la biología sintética Los productos fabricados actualmente ahorran entre un 30% y un 50% de energía y reducen las emisiones, con un potencial futuro que alcanza entre un 50% y un 70%.
La tecnología de la biología sintética será un área clave en las futuras estrategias de ciencia y tecnología agrícolas. Se espera que la biología sintética agrícola del futuro se centre en avances en la fotosíntesis eficiente, la fijación biológica de nitrógeno, la resistencia al estrés biológico, los agentes biológicos y los alimentos del futuro. Para 2035, se prevé que estos avances conduzcan a una reducción del uso de pesticidas y fertilizantes químicos en más del 30 %, un aumento de la eficiencia fotosintética del 50 % y un aumento del rendimiento del 10 % al 20 %.
El desarrollo de nuevos tipos de productividad requiere abandonar los modelos tradicionales de crecimiento económico y, en cambio, centrarse en mejorar la productividad para impulsar y apoyar un desarrollo de alta calidad. En los nuevos sectores clave identificados por el país, la tecnología de la biología sintética es un motor crucial para impulsar nuevos tipos de productividad.
Como potencia agrícola, China enfrenta presiones duales: una demanda rígida de producción de granos y limitaciones sobre los recursos y el medio ambiente. La tierra cultivable per cápita de China es aproximadamente el 40% del promedio mundial, y la tasa de utilización de fertilizantes y químicos agrícolas es sólo del 30% al 35%. El uso indebido de fertilizantes y pesticidas ha generado problemas graves como la degradación del suelo, la contaminación ambiental y problemas de seguridad alimentaria.
Por lo tanto, existe una necesidad urgente de utilizar la tecnología de la biología sintética para mejorar significativamente la eficiencia de recursos como la luz, los fertilizantes, el agua y la tierra. Esto mejorará la competitividad internacional de la industria, promoverá el desarrollo acelerado de la agricultura moderna en China y garantizará la seguridad alimentaria, la seguridad ecológica y la salud pública.
El desarrollo de la biología sintética se alinea con los objetivos de "carbono dual" de China y, en comparación con las tecnologías tradicionales, ofrece mayores beneficios ambientales y ventajas de costos. Desde 2020, varios organismos gubernamentales, incluida la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma, el Ministerio de Ciencia y Tecnología y el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, así como las principales regiones económicas, han emitido políticas para promover el desarrollo de la biología sintética.
La conferencia de la Academia de Ciencias de China y la Academia de Ingeniería de China de 2021 destacó que "la precisión de la innovación tecnológica ha aumentado significativamente y la investigación sobre macromoléculas y genes biológicos ha entrado en una etapa de regulación precisa, pasando de comprender y modificar la vida a sintetizar y diseñar vida". ".
El 10 de mayo de 2022, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma publicó el "14º Plan Quinquenal para el Desarrollo de la Bioeconomía", que establece explícitamente que la bioeconomía, incluida la biología sintética, es un nuevo motor para la transformación económica de China.
Mientras tanto, la madurez de las tecnologías subyacentes y la consiguiente disminución de costos han sentado las bases para el rápido desarrollo de la biología sintética y han brindado oportunidades para que más empresas ingresen a este campo.
La producción de cereales de China se ha mantenido en un alto nivel de 1,3 billones de kilogramos durante varios años, y la dificultad para lograr mayores avances está aumentando. El Documento Central No. 1 de este año propuso implementar una nueva ronda de acciones para aumentar la capacidad de producción de cereales en cien mil millones de kg. La reciente Conferencia Central de Trabajo Económico declaró explícitamente la necesidad de garantizar el suministro estable y seguro de importantes productos agrícolas, establecer una visión amplia de la agricultura y los alimentos y convertir la agricultura en una industria moderna a gran escala.
Hora de publicación: 02-ago-2024
