เมื่อเร็ว ๆ นี้การขาดทรัพยากรมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้กลายเป็นปัญหาร้ายแรงมากขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้เกิดภัยคุกคามที่เป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของพืชผลทั่วโลก ดังนั้นเพื่อให้แน่ใจว่าการรักษาความปลอดภัยของพืชเราจำเป็นต้องหาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการผลิตพืชผลมากขึ้นในพื้นที่ จำกัด เราต้องดำเนินการอย่างรวดเร็วเพื่อพัฒนาวิธีการที่จะช่วยให้เราสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่มีคุณค่าทางโภชนาการและอุดมสมบูรณ์มากขึ้น
95% ของอาหารโลกผลิตจากดิน อย่างไรก็ตามการเกษตรแบบดั้งเดิมในขณะที่ได้รับผลตอบแทนสูงได้เห็นอัตราส่วนอินพุตเอาท์พุทลดลงอย่างมากของปุ๋ยและยาฆ่าแมลง สถานะปัจจุบันของดินสามารถอธิบายได้ว่า "เค็มเปรี้ยวและปุ๋ยคอก" ทำให้เกิดแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นในสภาพแวดล้อมของดิน หนึ่งในสามของดินของโลกได้เสื่อมโทรมไปแล้ว ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าภายในปี 2593 การพังทลายของดินอาจนำไปสู่การลดลง 10% ในผลผลิตพืช นอกจากนี้การใช้สารกำจัดศัตรูพืชที่ไม่ได้กำหนดทางวิทยาศาสตร์และมากเกินไปทำให้เกิดความท้าทายที่สำคัญต่อความปลอดภัยของอาหารความมั่นคงทางนิเวศวิทยาและสุขภาพของมนุษย์!
จากรายงานล่าสุดของปี 2023 จากองค์การอาหารและเกษตรกรรมเรื่อง "สถานะของความมั่นคงด้านอาหารและโภชนาการในโลก": ในปี 2565 มีคน 2.4 พันล้านคนอยู่ในความไม่มั่นคงด้านอาหารระดับปานกลางหรือรุนแรงคิดเป็นประมาณ 30% ของประชากรโลก ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าภายในปี 2593 ประชากรโลกจะเพิ่มขึ้น 2 พันล้านคนและการผลิตอาหารทั่วโลกจะต้องเพิ่มขึ้น 70% เพื่อตอบสนองความต้องการอาหารที่เพิ่มขึ้น สิ่งนี้แปลว่าการเพิ่มขึ้นประจำปีที่จำเป็น 2.2%ซึ่งเป็นก้าวที่ยากที่จะบรรลุด้วยการปฏิบัติทางการเกษตรที่มีอยู่และไม่ยั่งยืนจากมุมมองทางนิเวศวิทยา
วิกฤตการณ์อาหารประกอบกับการพัฒนาที่ดินและการเติบโตที่ จำกัด ซึ่งทำขึ้นได้นำเสนอความท้าทายมากขึ้นสำหรับการผลิตทางการเกษตร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการแก้ปัญหานวัตกรรมอย่างเร่งด่วนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอาหารและคุณภาพทางโภชนาการ ชีววิทยาสังเคราะห์ซึ่งเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีเชิงกลยุทธ์ชั้นนำและก่อกวนที่สุดในวิทยาศาสตร์การเกษตรถือเป็นสัญญาว่าจะเอาชนะคอขวดการเกษตรแบบดั้งเดิมและข้อ จำกัด ด้านทรัพยากร
ชีววิทยาสังเคราะห์คืออะไร?
ชีววิทยาสังเคราะห์เป็นสาขาการศึกษาใหม่และบูรณาการที่แตกต่างกับวิธีการวิเคราะห์ "จากบนลงล่าง" ของชีววิทยาระบบ มันก้าวหน้ากลยุทธ์การวิจัยทั่วไปของเราไปสู่ความสูงใหม่ บ่อยครั้งที่ได้รับการยกย่องว่าเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจชีวิตและเทคโนโลยีก่อกวนที่สามารถเปลี่ยนแปลงอนาคตได้ถือได้ว่าเป็น "การปฏิวัติครั้งที่สามในวิทยาศาสตร์ชีวภาพ" และแสดงถึงเส้นทางเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการก้าวกระโดดของมนุษยชาติจากการทำความเข้าใจชีวิตไปจนถึงการออกแบบ ความสามารถทางวิศวกรรมของมันถือเป็นสัญญาว่าจะมีส่วนร่วมอย่างมีนัยสำคัญในการแก้ปัญหาสำคัญด้านสุขภาพพลังงานอาหารและสิ่งแวดล้อม
ในการใช้งานเทคโนโลยีชีววิทยาสังเคราะห์ได้แสดงผลลัพธ์เบื้องต้นในนวัตกรรมอาหารเกษตรซึ่งเป็นส่วนสำคัญของความมั่นคงด้านอาหาร จากการวิจัยของ BCC การเติบโตที่เร็วที่สุดคือในภาคอาหารและการเกษตรโดยมีอัตราการเติบโตของสารประกอบประจำปีประมาณ 64% จากปี 2562 ถึง 2567 สถิติจากสถาบันพันธุศาสตร์และชีววิทยาพัฒนาการของสถาบันวิทยาศาสตร์จีนระบุว่า
เทคโนโลยีชีววิทยาสังเคราะห์จะเป็นพื้นที่สำคัญในกลยุทธ์วิทยาศาสตร์การเกษตรและเทคโนโลยีในอนาคต ชีววิทยาสังเคราะห์ทางการเกษตรในอนาคตคาดว่าจะมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาในการสังเคราะห์แสงที่มีประสิทธิภาพการตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพการดื้อยาความเครียดทางชีวภาพตัวแทนชีวภาพและอาหารในอนาคต ภายในปี 2578 คาดว่าความก้าวหน้าเหล่านี้จะนำไปสู่การลดลงของสารกำจัดศัตรูพืชเคมีและการใช้ปุ๋ยมากกว่า 30%การเพิ่มประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสง 50%และผลผลิตเพิ่มขึ้น 10%ถึง 20%
การพัฒนาผลผลิตรูปแบบใหม่จำเป็นต้องละทิ้งโมเดลการเติบโตทางเศรษฐกิจแบบดั้งเดิมและมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตเพื่อขับเคลื่อนและสนับสนุนการพัฒนาที่มีคุณภาพสูง ในภาคหลักใหม่ที่ระบุโดยประเทศเทคโนโลยีชีววิทยาสังเคราะห์เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการเพิ่มผลผลิตรูปแบบใหม่
ในฐานะโรงไฟฟ้าเกษตรจีนต้องเผชิญกับแรงกดดันสองประการของความต้องการที่เข้มงวดสำหรับการผลิตธัญพืชและข้อ จำกัด เกี่ยวกับทรัพยากรและสิ่งแวดล้อม พื้นที่เพาะปลูกต่อหัวของจีนอยู่ที่ประมาณ 40% ของค่าเฉลี่ยของโลกและอัตราการใช้ประโยชน์จากสารเคมีเกษตรและปุ๋ยเพียง 30% ถึง 35% การใช้ปุ๋ยและยาฆ่าแมลงในทางที่ผิดได้นำไปสู่ปัญหาร้ายแรงเช่นการเสื่อมสภาพของดินมลพิษสิ่งแวดล้อมและความกังวลด้านความปลอดภัยของอาหาร
ดังนั้นจึงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการใช้เทคโนโลยีชีววิทยาสังเคราะห์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของทรัพยากรเช่นแสงปุ๋ยน้ำและที่ดินอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขันระดับนานาชาติของอุตสาหกรรมส่งเสริมการพัฒนาก้าวกระโดดของการเกษตรสมัยใหม่ในประเทศจีนและสร้างความมั่นใจในความมั่นคงด้านอาหารความปลอดภัยทางนิเวศวิทยาและสุขภาพของประชาชน
การพัฒนาชีววิทยาสังเคราะห์สอดคล้องกับเป้าหมาย "คาร์บอนคู่" ของจีนและเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีแบบดั้งเดิมให้ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและข้อได้เปรียบด้านต้นทุนมากขึ้น ตั้งแต่ปี 2563 หน่วยงานของรัฐต่าง ๆ รวมถึงคณะกรรมาธิการการพัฒนาและปฏิรูปแห่งชาติกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและกระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศรวมถึงภูมิภาคเศรษฐกิจที่สำคัญได้ออกนโยบายเพื่อส่งเสริมการพัฒนาชีววิทยาสังเคราะห์
การประชุมภาควิชาวิทยาศาสตร์ของจีนปี 2564 และสถาบันการศึกษาวิศวกรรมจีนเน้นว่า "ความแม่นยำของนวัตกรรมทางเทคโนโลยีเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและการวิจัยเกี่ยวกับโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพและยีนได้เข้าสู่ขั้นตอนการควบคุมที่แม่นยำ
เมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2565 คณะกรรมาธิการการพัฒนาและการปฏิรูปแห่งชาติได้เปิดตัว "แผนห้าปีที่ 14 สำหรับการพัฒนาเศรษฐกิจชีวภาพ" ซึ่งระบุอย่างชัดเจนว่าเศรษฐกิจชีวภาพรวมถึงชีววิทยาสังเคราะห์เป็นตัวขับเคลื่อนใหม่สำหรับการเปลี่ยนแปลงทางเศรษฐกิจของจีน
ในขณะเดียวกันวุฒิภาวะของเทคโนโลยีพื้นฐานและการลดลงของต้นทุนทำให้เกิดรากฐานสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของชีววิทยาสังเคราะห์และให้โอกาสสำหรับองค์กรที่มากขึ้นในการเข้าสู่สนาม
การผลิตธัญพืชของจีนยังคงอยู่ในระดับสูง 1.3 ล้านล้านกิโลกรัมเป็นเวลาหลายปีและความยากลำบากในการบรรลุความก้าวหน้าเพิ่มขึ้น เอกสารสำคัญอันดับ 1 ในปีนี้เสนอให้ดำเนินการรอบใหม่เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตข้าวโดยหนึ่งร้อยพันล้านกิโลกรัม การประชุมงานเศรษฐกิจกลางเมื่อเร็ว ๆ นี้ระบุอย่างชัดเจนถึงความจำเป็นในการรับรองความปลอดภัยและปลอดภัยของผลิตภัณฑ์การเกษตรที่สำคัญสร้างมุมมองที่กว้างขวางเกี่ยวกับการเกษตรและอาหารและสร้างการเกษตรให้เป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ทันสมัย
เวลาโพสต์: ส.ค. 02-2024
