大自然可以帮助治愈大自然。科学家和企业越来越多地关注生物学,以更有效地利用我们提取的自然资源,并解决气候变化问题。
在新冠肺炎疫情爆发之前,气候变化是当今时代最复杂、最紧迫的挑战。事实上,两者之间存在联系。科学家们认为,气候变化是一个威胁倍增器,它正在增加传染病的风险,例如,它剥夺了动物控制病毒所需的遗传多样性,而病毒可以通过人畜共患传染传染给人类。
一场生物革命正在进行中,它可能为减缓或逆转气候变化的更广泛努力做出贡献。这场革命是由快速推动进步我们序列DNA的能力和使用这些信息来工程师——治愈人类疾病基因,创新的新形式的基于生产和提高农业产量和弹性——得益于越来越复杂的(便宜)计算、数据分析和工程。
该研究发现,到2040年至2050年,仅这400项申请就能使人造温室气体的年平均排放量比2018年的排放量减少7%至9%。
在一份新的报告中,生物革命:改变经济、社会和我们生活的创新麦肯锡全球研究所(McKinsey Global Institute)的研究汇编了一个图书馆,里面有大约400份申请,几乎所有的申请在今天都是科学可行的,它们在未来10到20年里每年可能产生高达4万亿美元的直接经济影响。考虑到潜在的连锁效应、尚未出现的新应用和额外的科学突破,全部潜力可能会大得多。
毫无疑问,前面还有许多挑战,而且一些科学还有待充分发展。然而,研究发现,到2040年至2050年,仅这400项申请就能使人为温室气体的年平均排放量比2018年的排放量水平降低7%至9%。这相当于2018年全球航空业二氧化碳总排放量的8倍。
关于如何减缓气候变化的争论往往集中在化石燃料的燃烧上,但粮食系统的作用正日益成为人们关注的焦点。根据联合国粮农组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations)的数据,为获取肉、蛋和奶而饲养动物产生的温室气体占全球温室气体排放的14.5%。今天,三分之一的耕地被用来生产动物饲料。
向替代性蛋白质的转变可以减少碳排放,解放耕地供人类使用或恢复栖息地,而且实际上,从一开始就防止了森林砍伐。植物性肉类替代品的味道和质地正在接近动物蛋白,这些产品在杂货店货架和餐厅菜单上与动物肉类竞争。植物性牛奶占美国牛奶零售销售额的15%,在英国占8%。
然而,使用组织培养技术的肉类和海产品是新的领域。在寻找成本效益高的细胞生长方法方面存在重大的技术挑战,但是实验室培育的蛋白质可以在10年内在成本上与传统的动物生产竞争。新加坡Shio meat公司已经在尝试用实验室培育的虾包饺子。
对可持续性具有潜在重大影响的另一个快速发展的创新领域是,越来越多地使用生物手段来制造材料、化学品和能源。竞彩足球app怎么下载
潜力是巨大的。世界上多达60%的物质投入已经是生物性的(如木材或饲养的动物)或非生物性的(如塑料、水泥和航空燃料),但这些都可以用生物技术生产或替代。
几个世纪以来,发酵被用于制作面包和酿造啤酒,现在也被用于制造人造蜘蛛丝等织物。一家化妆品公司销售的护肤产品使用的是保湿油角鲨烯,它是由基因工程酵母制成的,而不是加工濒危深海鲨鱼的鱼肝油。皮革是用蘑菇根而不是动物皮制成的。
生物技术公司Zymergen正在为显示器光学薄膜制造可再生生物材料;努力,scratch-proof涂料;柔性电子电路。例如,人们已经在用转基因酵母代替石油化学制品来制造尼龙。
一些公司正在利用基因工程微生物为航空和海洋工业制造生物燃料。一家初创公司正在利用微生物创造一种传统水泥的替代品,这种替代品在生产过程中产生的碳排放量要少得多。
在挪威,游船和渡船公司Hurtigruten正计划通过将渔业和动物饲料工业的鱼废料加工成液体油来为其船只提供动力。然而,尽管其中一些创新已经进入市场,一个主要的挑战是在成本上与传统方式的产品竞争。
考虑到广泛的森林砍伐,碳捕获也有了新的可能性。重新造林和减少人类土地利用必须是答案,但生物创新也能有所帮助。
例如,转基因植物可能比天然植物储存更多的二氧化碳时间更长。藻类的二氧化碳固定效率是陆生植物的50倍。
目前,医疗保健是生物革命中最先进的部分。但下一个前沿是减少人类对自然世界的影响的创新。未来有许多挑战,但也有巨大的希望。