เมื่อเร็วๆ นี้ การขาดแคลนทรัพยากร มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ กลายเป็นประเด็นที่ร้ายแรงมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งก่อให้เกิดภัยคุกคามที่เป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของพืชผลทั่วโลก ดังนั้น เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของพืชผล เราจำเป็นต้องหาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการผลิตพืชผลเพิ่มขึ้นในพื้นที่จำกัด เราต้องดำเนินการอย่างรวดเร็วเพื่อพัฒนาวิธีการที่จะช่วยให้เราสามารถผลิตสินค้าเกษตรที่มีคุณค่าทางโภชนาการและอุดมสมบูรณ์มากขึ้น
95% ของอาหารในโลกผลิตจากดิน อย่างไรก็ตาม เกษตรกรรมแบบดั้งเดิมแม้จะให้ผลผลิตสูง แต่อัตราส่วนปุ๋ยและยาฆ่าแมลงลดลงอย่างมาก สถานะปัจจุบันของดินสามารถอธิบายได้ว่า "เค็ม เปรี้ยว และเต็มไปด้วยปุ๋ยคอก" ซึ่งเพิ่มแรงกดดันต่อสภาพแวดล้อมในดิน ดินหนึ่งในสามของโลกเสื่อมโทรมลงแล้ว ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าภายในปี 2593 การพังทลายของดินอาจทำให้ผลผลิตพืชลดลง 10% นอกจากนี้ การใช้ยาฆ่าแมลงอย่างไม่เป็นไปตามหลักวิทยาศาสตร์และมากเกินไปยังก่อให้เกิดความท้าทายที่สำคัญต่อความปลอดภัยของอาหาร ความมั่นคงทางนิเวศวิทยา และสุขภาพของมนุษย์!
ตามรายงานล่าสุดปี 2023 จากองค์การอาหารและเกษตรกรรมเรื่อง "สถานะความมั่นคงด้านอาหารและโภชนาการในโลก" ระบุว่าในปี 2022 ผู้คน 2.4 พันล้านคนอยู่ในความไม่มั่นคงทางอาหารระดับปานกลางหรือรุนแรง คิดเป็นประมาณ 30% ของประชากรโลก ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าภายในปี 2593 ประชากรโลกจะเพิ่มขึ้น 2 พันล้านคน และการผลิตอาหารทั่วโลกจะต้องเพิ่มขึ้น 70% เพื่อตอบสนองความต้องการอาหารที่เพิ่มมากขึ้น ซึ่งแปลว่าต้องเพิ่มขึ้นปีละ 2.2% ซึ่งเป็นก้าวที่ยากต่อการบรรลุตามแนวทางปฏิบัติทางการเกษตรที่มีอยู่และไม่ยั่งยืนจากมุมมองทางนิเวศวิทยา
วิกฤตการณ์ด้านอาหาร ประกอบกับการพัฒนาและการเติบโตของที่ดินทำกินที่จำกัด ทำให้เกิดความท้าทายมากขึ้นสำหรับการผลิตทางการเกษตร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรมอย่างเร่งด่วนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอาหารและคุณภาพทางโภชนาการ ชีววิทยาสังเคราะห์ซึ่งเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีเชิงกลยุทธ์ชั้นนำและก่อกวนที่สุดในสาขาวิทยาศาสตร์การเกษตร ถือเป็นคำมั่นสัญญาในการเอาชนะปัญหาคอขวดทางการเกษตรแบบดั้งเดิมและข้อจำกัดด้านทรัพยากร
ชีววิทยาสังเคราะห์คืออะไร?
ชีววิทยาสังเคราะห์เป็นสาขาวิชาใหม่และบูรณาการซึ่งตรงกันข้ามกับวิธีการวิเคราะห์แบบ "บนลงล่าง" ของชีววิทยาระบบ มันช่วยพัฒนากลยุทธ์การวิจัยแบบเดิมของเราไปสู่ระดับใหม่ มักได้รับการยกย่องว่าเป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจชีวิตและเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงอนาคต ถือเป็น "การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ชีวภาพครั้งที่สาม" และแสดงถึงวิถีทางเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการก้าวกระโดดของมนุษยชาติจากการทำความเข้าใจชีวิตไปสู่การออกแบบ ความสามารถด้านวิศวกรรมของบริษัทถือเป็นคำมั่นสัญญาว่าจะมีส่วนสำคัญในการแก้ไขปัญหาสำคัญๆ ด้านสุขภาพ พลังงาน อาหาร และสิ่งแวดล้อม
ในการใช้งาน เทคโนโลยีชีววิทยาสังเคราะห์ได้แสดงให้เห็นผลลัพธ์เบื้องต้นในด้านนวัตกรรมอาหารเกษตรแล้ว ซึ่งถือเป็นส่วนสำคัญของความมั่นคงทางอาหาร จากการวิจัยของ BCC การเติบโตที่เร็วที่สุดอยู่ในภาคอาหารและการเกษตร โดยมีอัตราการเติบโตแบบทบต้นประมาณ 64% ต่อปีตั้งแต่ปี 2019 ถึง 2024 สถิติจากสถาบันพันธุศาสตร์และชีววิทยาพัฒนาการของ Chinese Academy of Sciences ระบุว่าชีววิทยาสังเคราะห์ ปัจจุบันผลิตภัณฑ์การผลิตประหยัดพลังงานได้ 30% ถึง 50% และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก โดยมีโอกาสในอนาคตสูงถึง 50% ถึง 70%
เทคโนโลยีชีววิทยาสังเคราะห์จะเป็นส่วนสำคัญในกลยุทธ์ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการเกษตรในอนาคต ชีววิทยาสังเคราะห์ทางการเกษตรในอนาคตคาดว่าจะมุ่งเน้นไปที่ความก้าวหน้าในการสังเคราะห์แสงที่มีประสิทธิภาพ การตรึงไนโตรเจนทางชีวภาพ การต้านทานความเครียดทางชีวภาพ สารทางชีวภาพ และอาหารในอนาคต คาดว่าภายในปี 2578 ความก้าวหน้าเหล่านี้จะนำไปสู่การลดการใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืชและปุ๋ยลงกว่า 30% ประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงเพิ่มขึ้น 50% และเพิ่มผลผลิต 10% ถึง 20%
การพัฒนาประสิทธิภาพการผลิตรูปแบบใหม่จำเป็นต้องละทิ้งโมเดลการเติบโตทางเศรษฐกิจแบบเดิมๆ และมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มผลผลิตเพื่อขับเคลื่อนและสนับสนุนการพัฒนาคุณภาพสูงแทน ในภาคส่วนสำคัญใหม่ที่ระบุโดยประเทศ เทคโนโลยีชีววิทยาสังเคราะห์เป็นกลไกสำคัญในการพัฒนาประสิทธิภาพการผลิตรูปแบบใหม่
ในฐานะมหาอำนาจทางการเกษตร จีนเผชิญกับแรงกดดันสองประการคือความต้องการการผลิตธัญพืชที่เข้มงวดและข้อจำกัดด้านทรัพยากรและสิ่งแวดล้อม พื้นที่เพาะปลูกต่อหัวของจีนอยู่ที่ประมาณ 40% ของค่าเฉลี่ยของโลก และอัตราการใช้สารเคมีและปุ๋ยทางการเกษตรอยู่ที่เพียง 30% ถึง 35% การใช้ปุ๋ยและยาฆ่าแมลงในทางที่ผิดนำไปสู่ปัญหาร้ายแรง เช่น ความเสื่อมโทรมของดิน มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม และความกังวลด้านความปลอดภัยของอาหาร
ดังนั้นจึงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการใช้เทคโนโลยีชีววิทยาสังเคราะห์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของทรัพยากร เช่น แสง ปุ๋ย น้ำ และที่ดินอย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันระดับนานาชาติของอุตสาหกรรม ส่งเสริมการพัฒนาแบบก้าวกระโดดของการเกษตรสมัยใหม่ในประเทศจีน และรับประกันความมั่นคงทางอาหาร ความปลอดภัยทางนิเวศวิทยา และการสาธารณสุข
การพัฒนาชีววิทยาสังเคราะห์สอดคล้องกับเป้าหมาย "คาร์บอนคู่" ของจีน และเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีแบบดั้งเดิม พบว่ามีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและความได้เปรียบด้านต้นทุนมากกว่า ตั้งแต่ปี 2020 หน่วยงานภาครัฐต่างๆ รวมถึงคณะกรรมการพัฒนาและปฏิรูปแห่งชาติ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศ ตลอดจนภูมิภาคเศรษฐกิจหลักๆ ได้ออกนโยบายเพื่อส่งเสริมการพัฒนาชีววิทยาสังเคราะห์
การประชุม Chinese Academy of Sciences และ Chinese Academy of Engineering ประจำปี 2021 เน้นย้ำว่า "ความแม่นยำของนวัตกรรมทางเทคโนโลยีได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก และการวิจัยเกี่ยวกับโมเลกุลขนาดใหญ่และยีนทางชีววิทยาได้เข้าสู่ขั้นตอนของการควบคุมที่แม่นยำ โดยเปลี่ยนจากการทำความเข้าใจและปรับเปลี่ยนชีวิตไปสู่การสังเคราะห์และออกแบบชีวิต ”
เมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2022 คณะกรรมการพัฒนาและปฏิรูปแห่งชาติได้เผยแพร่ "แผนระยะ 5 ปีฉบับที่ 14 สำหรับการพัฒนาเศรษฐกิจชีวภาพ" ซึ่งระบุอย่างชัดเจนว่าเศรษฐกิจชีวภาพ ซึ่งรวมถึงชีววิทยาสังเคราะห์ เป็นตัวขับเคลื่อนใหม่สำหรับการเปลี่ยนแปลงทางเศรษฐกิจของจีน
ในขณะเดียวกัน ความสมบูรณ์ของเทคโนโลยีพื้นฐานและต้นทุนที่ลดลงที่เกิดขึ้นได้วางรากฐานสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของชีววิทยาสังเคราะห์ และเปิดโอกาสให้องค์กรต่างๆ เข้าสู่สาขานี้มากขึ้น
การผลิตธัญพืชของจีนยังคงอยู่ในระดับสูงที่ 1.3 ล้านล้านกิโลกรัมเป็นเวลาหลายปี และความยากลำบากในการบรรลุความก้าวหน้าต่อไปก็เพิ่มมากขึ้น เอกสารหมายเลข 1 กลางในปีนี้เสนอให้ดำเนินการรอบใหม่เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตธัญพืชหนึ่งแสนล้านกิโลกรัม การประชุม Central Economic Work Conference เมื่อเร็ว ๆ นี้ระบุอย่างชัดเจนถึงความจำเป็นในการรับประกันการจัดหาผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรที่สำคัญอย่างมั่นคงและปลอดภัย สร้างมุมมองที่กว้างเกี่ยวกับการเกษตรและอาหาร และสร้างการเกษตรให้เป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ทันสมัย
เวลาโพสต์: 02 ส.ค.-2024
