Baru-baru ini, kekurangan sumber daya, pencemaran lingkungan, dan perubahan iklim menjadi isu yang semakin serius, sehingga menimbulkan ancaman berbahaya terhadap keamanan tanaman global. Oleh karena itu, untuk menjamin keamanan tanaman, kita perlu menemukan cara yang efektif untuk menghasilkan lebih banyak tanaman di ruang terbatas. Kita harus bertindak cepat untuk mengembangkan metode yang memungkinkan kita menghasilkan produk pertanian yang lebih bergizi dan berlimpah.
95% makanan dunia dihasilkan dari tanah. Namun, pertanian tradisional, meskipun mencapai hasil yang tinggi, mengalami penurunan drastis dalam rasio input-output pupuk dan pestisida. Keadaan tanah saat ini dapat digambarkan sebagai “asin, masam, dan sarat pupuk kandang”, sehingga memberikan tekanan yang semakin besar terhadap lingkungan tanah. Sepertiga tanah di dunia sudah terdegradasi. Para ahli memperkirakan bahwa pada tahun 2050, erosi tanah dapat menyebabkan penurunan hasil panen sebesar 10%. Selain itu, penggunaan pestisida yang tidak ilmiah dan berlebihan menimbulkan tantangan besar terhadap keamanan pangan, keamanan ekologi, dan kesehatan manusia!
Menurut laporan terbaru tahun 2023 dari Organisasi Pangan dan Pertanian tentang "Keadaan Ketahanan Pangan dan Gizi di Dunia": Pada tahun 2022, 2,4 miliar orang berada dalam kerawanan pangan sedang atau parah, yang merupakan sekitar 30% dari populasi global. Para ahli memperkirakan bahwa pada tahun 2050, populasi global akan meningkat sebesar 2 miliar, dan produksi pangan global harus meningkat sebesar 70% untuk memenuhi permintaan pangan yang terus meningkat. Hal ini berarti peningkatan tahunan yang diperlukan sebesar 2,2%, suatu kecepatan yang saat ini sulit dicapai dengan praktik pertanian yang ada dan tidak berkelanjutan dari sudut pandang ekologi.
Krisis pangan, ditambah dengan terbatasnya pengembangan dan pertumbuhan lahan subur, menghadirkan lebih banyak tantangan bagi produksi pertanian. Oleh karena itu, solusi inovatif sangat dibutuhkan untuk meningkatkan efisiensi produksi pangan dan kualitas gizi. Biologi sintetik, sebagai salah satu teknologi strategis yang paling terdepan dan disruptif dalam ilmu pertanian, mempunyai potensi untuk mengatasi hambatan pertanian tradisional dan keterbatasan sumber daya.
Apa itu Biologi Sintetis?
Biologi sintetik adalah bidang studi baru dan integratif yang kontras dengan pendekatan analisis "top-down" dalam biologi sistem. Ini memajukan strategi penelitian konvensional kami ke tingkat yang lebih tinggi. Seringkali dipuji sebagai kunci untuk memahami kehidupan dan teknologi disruptif yang dapat mengubah masa depan, teknologi ini dianggap sebagai "revolusi ketiga dalam ilmu biologi" dan mewakili jalur teknologi penting bagi lompatan umat manusia dari memahami kehidupan hingga merancangnya. Kemampuan tekniknya menjanjikan kontribusi yang signifikan dalam memecahkan masalah-masalah besar di bidang kesehatan, energi, pangan, dan lingkungan.
Dalam penerapannya, teknologi biologi sintetik telah menunjukkan hasil awal dalam inovasi pangan pertanian, yang mewakili aspek penting dalam ketahanan pangan. Menurut BCC Research, pertumbuhan tercepat terjadi di sektor pangan dan pertanian, dengan tingkat pertumbuhan gabungan tahunan sekitar 64% dari tahun 2019 hingga 2024. Statistik dari Institut Genetika dan Biologi Perkembangan Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok menunjukkan bahwa biologi sintetik produk manufaktur saat ini menghemat 30% hingga 50% energi dan mengurangi emisi, dengan potensi di masa depan mencapai 50% hingga 70%.
Teknologi biologi sintetik akan menjadi bidang kunci dalam strategi ilmu pengetahuan dan teknologi pertanian di masa depan. Biologi sintetik pertanian di masa depan diharapkan berfokus pada terobosan dalam fotosintesis yang efisien, fiksasi nitrogen biologis, ketahanan terhadap stres biologis, agen biologis, dan pangan masa depan. Pada tahun 2035, kemajuan ini diperkirakan akan menghasilkan pengurangan penggunaan pestisida dan pupuk kimia sebesar lebih dari 30%, peningkatan efisiensi fotosintesis sebesar 50%, dan peningkatan hasil sebesar 10% hingga 20%.
Pengembangan jenis produktivitas baru memerlukan meninggalkan model pertumbuhan ekonomi tradisional dan sebaliknya berfokus pada peningkatan produktivitas untuk mendorong dan mendukung pembangunan berkualitas tinggi. Di sektor-sektor utama baru yang diidentifikasi oleh negara ini, teknologi biologi sintetik merupakan mesin penting untuk memajukan jenis produktivitas baru.
Sebagai kekuatan pertanian, Tiongkok menghadapi tekanan ganda, yaitu permintaan produksi biji-bijian yang kaku dan kendala sumber daya serta lingkungan hidup. Lahan subur per kapita di Tiongkok adalah sekitar 40% dari rata-rata dunia, dan tingkat pemanfaatan bahan kimia dan pupuk pertanian hanya 30% hingga 35%. Penyalahgunaan pupuk dan pestisida telah menimbulkan permasalahan serius seperti degradasi tanah, pencemaran lingkungan, dan masalah keamanan pangan.
Oleh karena itu, terdapat kebutuhan mendesak untuk menggunakan teknologi biologi sintetik untuk meningkatkan efisiensi sumber daya seperti cahaya, pupuk, air, dan tanah secara signifikan. Hal ini akan meningkatkan daya saing industri ini secara internasional, mendorong pengembangan pertanian modern di Tiongkok, dan menjamin ketahanan pangan, keamanan ekologi, dan kesehatan masyarakat.
Pengembangan biologi sintetik sejalan dengan tujuan “karbon ganda” Tiongkok dan, dibandingkan dengan teknologi tradisional, menawarkan manfaat lingkungan dan keunggulan biaya yang lebih besar. Sejak tahun 2020, berbagai badan pemerintah, termasuk Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional, Kementerian Sains dan Teknologi, dan Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi, serta kawasan ekonomi utama, telah mengeluarkan kebijakan untuk mendorong pengembangan biologi sintetik.
Konferensi Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan Akademi Teknik Tiongkok pada tahun 2021 menyoroti bahwa “ketepatan inovasi teknologi telah meningkat secara signifikan, dan penelitian terhadap makromolekul dan gen biologis telah memasuki tahap regulasi yang tepat, mulai dari memahami dan memodifikasi kehidupan hingga mensintesis dan merancang kehidupan. ."
Pada tanggal 10 Mei 2022, Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional merilis “Rencana Lima Tahun ke-14 untuk Pembangunan bioekonomi,” yang secara eksplisit menyatakan bahwa bioekonomi, termasuk biologi sintetik, adalah pendorong baru bagi transformasi ekonomi Tiongkok.
Sementara itu, kematangan teknologi yang mendasari dan penurunan biaya telah meletakkan dasar bagi pesatnya perkembangan biologi sintetik dan memberikan peluang bagi lebih banyak perusahaan untuk memasuki bidang ini.
Produksi biji-bijian Tiongkok tetap pada tingkat tinggi yaitu 1,3 triliun kg selama beberapa tahun, dan kesulitan untuk mencapai kemajuan lebih lanjut semakin meningkat. Dokumen No. 1 Pusat tahun ini mengusulkan penerapan babak baru tindakan untuk meningkatkan kapasitas produksi biji-bijian sebesar seratus miliar kg. Konferensi Kerja Ekonomi Pusat baru-baru ini secara eksplisit menyatakan perlunya memastikan pasokan produk pertanian penting yang stabil dan aman, membangun pandangan luas tentang pertanian dan pangan, dan membangun pertanian menjadi industri skala besar yang modern.
Waktu posting: 02 Agustus-2024
