Bersiaplah Untuk Ledakan Produktivitas Dalam Bioteknologi

Jika biotek mengikuti busur pertumbuhan yang sama seperti pertanian atau teknologi komputer, itu bisa mengubah dunia.

Untuk semua kekurangan kita, manusia sangat pandai menjadi lebih baik. Kemampuan untuk memperbaiki dan meningkatkan metode dan teknologi kita adalah ciri khas spesies kita. Selama ribuan tahun, kami menemukan cara yang lebih efektif dan efisien untuk bekerja dengan sumber daya mentah seperti kayu dan logam, mengubahnya menjadi alat dan teknologi yang semakin maju. Sekarang setelah kita belajar berinovasi dengan mesin biologis kompleks yang ditemukan oleh Alam, sejarah baru-baru ini di industri lain menunjukkan bahwa tingkat pertumbuhan dapat mengubah segala sesuatu mulai dari manufaktur hingga obat-obatan hingga makanan.

Selama ribuan tahun ketika manusia pertama kali mengelola lanskap dan ternak, sebagian melalui pengamatan dan seleksi. Benih dari tanaman yang tumbuh berlimpah dan andal disimpan; hewan yang berproduksi dan berperilaku baik disukai. Seiring waktu, kami menjinakkan spesies dan galur yang paling sesuai dengan kebutuhan kami, dan beroperasi dengan cara ini kami mencapai batas pertumbuhan berdasarkan pengetahuan dan alat yang tersedia saat itu. Selama berabad-abad, hasil panen seperti jagung tetap relatif stabil.

Semuanya berubah di pertengahan abad ke-20. Kemajuan dalam pupuk sintetis dan seleksi regangan dan alat pertanian modern lainnya memulai periode pertumbuhan luar biasa yang berkelanjutan dalam hasil pertanian. ​​Output bruto di seluruh dunia meningkat sebesar 60 persen dari tahun 1938 hingga akhir 1950-an — sejak itu, telah meningkat lebih dari dua kali lipat lagi. Saat ini, rata-rata dunia memproduksi hampir tiga kali biji-bijian sereal sebanyak yang bisa kita dapatkan dari lahan yang sama pada tahun 1961. Sejak tahun 1950, telah ada peningkatan lebih dari lima kali lipat dalam hasil jagung secara keseluruhan di Amerika Serikat saja.

Hal-hal benar-benar menjadi memasak di tahun 1970-an, selama periode pertama hasil pertanian yang meroket, yang disebut "Revolusi Hijau". Kemajuan dalam pupuk kimia, pemilihan strain, pestisida, dan teknologi lainnya terhubung ke pasar tanaman dan komoditas yang semakin mengglobal, yang mengarah pada peningkatan hasil panen di seluruh dunia, dan kemampuan untuk memberi makan populasi yang terus bertambah. Perbaikan yang lebih baru telah terjadi melalui teknologi baru seperti robotika dan pengeditan genetik, tetapi pengembalian yang diberikan ini semakin berkurang. Dari 2011 hingga 2019, jumlah keseluruhan hasil pertanian global adalah 6% lebih sedikit dari yang seharusnya jika kita mempertahankan tingkat pertumbuhan yang sama dari dekade sebelumnya.

Ini dapat digambarkan sebagai puncak 'kurva S', yang menggambarkan pertumbuhan teknologi baru yang berkembang biak secara eksplosif selama periode inovasi dan penemuan, kemudian mendatar saat adopsi melambat dan 'normal' baru terbentuk.

'Kurva S' ini paling sering dikaitkan dengan teknologi komputer, sejarah yang hampir tumpang tindih dengan Revolusi Hijau. Setelah mainframe berukuran gedung pertama tahun 1950-an, datanglah komputer pribadi desktop pada tahun 1970-an dan 80-an, sebagian besar digunakan oleh para peneliti dan penghobi. Kemudian orang biasa mulai menggunakannya pada awal 1990-an, dan pada pertengahan 2000-an, internet menjadi populer dan sekarang setiap orang memiliki komputer di saku mereka.

Kecepatan inovasi seputar komputasi pribadi tampaknya sedikit meruncing setelah bertahun-tahun mengalami siklus boom dan bust. Ini sebagian karena keterbatasan fisika - selama bertahun-tahun, chip komputer menjadi lebih kecil dan lebih cepat secara eksponensial, kira-kira dua kali lipat dalam kecepatan dan berkurang separuh ukurannya setiap dua tahun, yang dikenal sebagai Hukum Moore. Tetapi para ilmuwan dan insinyur hanya dapat memeras begitu banyak kinerja dari bahan yang terbatas, dan mungkin mendekati batas mereka (setidaknya untuk saat ini). Tapi itu bukan akhir dari inovasi — di bidang-bidang seperti VR, media sosial, AI, dan aplikasi dan subbidang lainnya menikmati kurva S mereka sendiri yang lebih kecil, mungkin lebih kecil dari busur microchip atau komputer pribadi, tetapi sekali lagi, mungkin bukan.

Ada analogi kasar untuk pertanian juga, di mana kemajuan teknologi yang melambat juga mempengaruhi tingkat pertumbuhan, yang berarti harga yang lebih tinggi dan dampak lainnya. Pertumbuhan sangat penting, jadi setiap upaya dilakukan untuk mempertahankannya. Perusahaan seperti Monsanto mengedit gen tanaman untuk menciptakan ketahanan terhadap hama dan untuk menambah efisiensi, sekecil ketebalan dinding sel, untuk menambah keuntungan kecil dalam pertumbuhan. Bahkan jumlah kecil itu bisa menjadi penting dalam skala besar dalam makanan dan komoditas seperti jagung atau kedelai, tetapi kecepatan keseluruhan inovasi dan pertumbuhan output belum melihat keuntungan yang mereka lakukan di pertengahan abad lalu. Perkembangan selanjutnya yang dapat memacu pertumbuhan untuk memenuhi kebutuhan pangan mungkin datang dari laboratorium yang berusaha untuk memeras lebih banyak hasil dari yang tersedia seperti jagung, atau mungkin datang dari suatu tempat yang sama sekali tidak terduga. Inovasi seringkali menjadi pemicu pertumbuhan, seiring dengan pembentukan infrastruktur dan rantai pasokan untuk mendukungnya. Pupuk baru memungkinkan pasar skala komoditas untuk tanaman seperti jagung; chip komputer yang lebih kecil dan lebih cepat memungkinkan distribusi komputer di seluruh dunia yang hampir lengkap; organisme yang baru dipelajari menciptakan kemampuan untuk menghasilkan enzim, bahan atau bahan kimia baru yang melayani kebutuhan pasar massal jauh lebih berkelanjutan daripada status quo.

Memang, bioteknologi tampaknya berada di awal Kurva S-nya sendiri. Biotek adalah tentang mempelajari dan bekerja dengan sistem kehidupan, bahkan dalam beberapa kasus memperlakukan mereka seperti komputer. Mungkin seharusnya tidak mengejutkan jika mengikuti lintasan pertumbuhan yang serupa.

Di arena ini, fermentasi cair — yang secara tradisional menggunakan ragi untuk segala sesuatu mulai dari asam sitrat hingga alkohol pada skala industri — mungkin secara kasar dianalogikan dengan jagung atau komputer pribadi, teknologi 'memperlambat' yang merangkak ke puncak kurva S-nya. Sementara itu, kemajuan dalam fermentasi presisi, teknik penyuntingan gen yang baru dan lebih canggih, dan keanekaragaman organisme yang berkembang bahwa sains dan industri sekarang dapat belajar dari dan bekerja dengan menggabungkan untuk membuka lanskap baru inovasi untuk bahan, produk, dan metode manufaktur berbasis bio. Kami baru berada di awal periode penemuan biotek, dan tidak ada yang tahu apa artinya itu bagi cara kami membuat apa yang kami butuhkan dan gunakan.

Bekerja dengan biologi berarti membangun produk dan proses yang dapat kompatibel dengan alam. Tetapi penting untuk dicatat bahwa secara historis ada konsekuensi pada periode pertumbuhan besar-besaran sejak revolusi industri. Di bidang pertanian, peningkatan hasil panen telah mengorbankan keragaman tanaman, dan peralihan ke monokultur serta kandang oleh perusahaan bahwa benih hak cipta atau kode keusangan akhirnya mereka ke dalam DNA mereka. Anda juga dapat melihat ini dalam ledakan teknologi komputer yang telah menciptakan aliran limbah yang tumbuh paling cepat Di dalam dunia. Banyak dari kita mengambil inspirasi dari visi para inovator industri seperti mereka yang melihat komputer dari sebuah ide menjadi teknologi pembentuk dunia yang mengubah cara kita berinteraksi satu sama lain, atau yang berhasil mengembangkan dan mendistribusikan sarana untuk memberi makan dunia kita yang sedang berkembang. Biotek juga dapat memberikan contoh, tidak hanya dengan mengubah cara kita membuat hal-hal yang kita butuhkan dan konsumsi, tetapi melakukannya secara adil dan selaras dengan Alam.

Jika bioteknologi akan tumbuh secara eksponensial, dapatkah ia mengubah aspek siklus inovasi ini? Jika demikian, kita mungkin segera melihat kembali momen big bang, ketika beragam produk dan aplikasi baru, yang berbasis biologi, menandai pergeseran budaya konsumen global ke keselarasan yang lebih baik dengan planet ini.