Bio-Revolution na Handa nang I-scale

Maaaring iposisyon ng mga pambihirang tagumpay sa biomanufacturing ang ekonomiya ng US para sa mga bagong posibilidad na humuhubog sa mga industriya — at mapanatili ang ating pandaigdigang pagiging mapagkumpitensya

Isipin ang pag-ihaw ng lab-grown steak sa iyong patio — ngunit ang mga brick ay gawa sa bacteria . Ang mga bisita sa iyong cookout ay nakasuot ng mushroom belt, algal flip flops, o isang protein coat. Samantala, may gumulong sa mga bagong gulong ng dandelion para sa kanilang sasakyan. Ang lahat ng ito ay maaaring maging posible sa rebolusyon ng teknolohiya na mabilis na umuusbong.

Ang Estados Unidos ay nanguna sa pagsasaliksik ng bioscience sa loob ng maraming taon, ngunit kamakailan ay tumama ito sa isang inflection point. Ang pagkakasunud-sunod ng gene ay maaari na ngayong gawin nang mahusay sa gastos, habang ang mga pag-unlad sa pag-edit ng gene, advanced na computing, bioinformatics, automation, at artificial intelligence ay nagtatagpo upang dalhin kung ano ang maaari nating gawin sa biology sa isang bago, kamangha-manghang antas. Ang aming kakayahang bumuo ng mga molekula, materyales, at istruktura sa biyolohikal na paraan ay nakatakdang magpalabas ng mga pambihirang pagbabago na papalit sa mga bagay at produkto na ginagamit namin ngayon. Ang isang kamakailang pag-aaral ng McKinsey Global Institute ay tinatantya na hanggang sa 60% ng mga pisikal na input sa pandaigdigang ekonomiya ay maaaring theoretically makagawa ng biologically.

Inilabas ng R&D ang pagkakataong ito. Ang biomanufacturing ay kung paano natin dinadala ang rebolusyong ito sa mga pang-industriya, kapaligiran, at panlipunang mga domain. Ang mga benepisyo ay maaaring napakalaki:

· $4 trilyon taun-taon sa pandaigdigang epekto sa ekonomiya, ayon sa pagsusuri ng McKinsey.

· Higit pang napapanatiling mga produkto, tulad ng mga kemikal, mas malinis na panggatong, at napapanatiling mga produkto at pagkain.

· Mga inobasyon para sa decarbonization at remediation sa kapaligiran.

· Makabagong mga inobasyon sa pangangalagang pangkalusugan, kabilang ang pag-aayos ng tissue at on-demand na produksyon ng gamot.

· Mga pagkakataong pang-ekonomiya para sa mga ekonomiyang pang-agrikultura sa kanayunan.

· Mga bagong industriya at bagong trabaho.

Oras para Mag-Scale. Paggunita sa mga unang araw ng digital revolution noong 1990s, ang digital na teknolohiya ay gumagapang sa ekonomiya, na nagkakahalaga ng humigit-kumulang $200 bilyon sa US value-added. Ang Clinton Administration ay naglagay ng isang balangkas ng patakaran upang suportahan ang pag-unlad at pag-deploy ng pribadong sektor ng digital na teknolohiya at imprastraktura. Ang digital na rebolusyon ay bumilis sa isang matarik na pag-akyat sa kurba ng pag-aampon, at ang digital na ekonomiya ay lumago ng sampung beses sa totoong halaga na idinagdag sa higit sa $2.5 trilyon noong 2021. Sa paglaki ng digital na rebolusyon, binago nito ang karanasan ng tao, ang ekonomiya, pambansang seguridad, negosyo, komunikasyon, buong industriya, at lipunan — at hindi bumabagal.

Noong 2017, nakipagsosyo ang Council on Competitiveness sa apat na US National Laboratories para sa isang pag-aaral na tinatawag na "Advancing US Bioscience: Challenges and Opportunities in Sustainable Energy, Environmental Remediation, 21st Century Agriculture, Human Health, at Biomanufacturing.” Ang layunin ng pakikipagsosyo at pag-aaral ay upang mapakinabangan ang aming mga taon ng pananaliksik at bilyun-bilyon sa R&D na pamumuhunan upang lumipat mula sa mga lab at pilot manufacturing patungo sa malalaking biomanufacturing platform. Nanawagan kami para sa isang estratehiko, agresibo, at pinag-ugnay na pagsisikap ng US upang makuha ang malaking potensyal ng biomanufacturing. Kasama sa mga hakbang na ito ang:

· Pagsusumikap sa mga hangganan ng bioscience at bioengineering, kabilang ang R&D at pagpapalakas ng aming mga kakayahan, tulad ng paggamit ng advanced na computing at AI upang pasiglahin ang mabilis na pagbabago ng sektor.

· Pagtulay sa inobasyon na “lambak ng kamatayan” — ang 10 taon na ipinahihiwatig ng Kagawaran ng Enerhiya, sa karaniwan, na kinakailangan upang ganap na masukat ang isang bioprocess — at mapabilis ang proseso ng pagbabago. Sa layuning hatiin ang oras na iyon sa kalahati, kailangan namin ng mga testbed at prototyping na pagsisikap upang mapabilis ang pagsasalin ng agham sa aplikasyon sa pilot na pagmamanupaktura, at isang pang-industriya na imprastraktura at mga supply chain upang dalhin ang biomanufacturing sa sukat.

· Pagbuo ng isang multidisciplinary workforce na sumasaklaw sa mga life science at bioprocessing, mga kemikal, bioengineering, data at computational science, at biomanufacturing production.

· Paglikha ng malinaw, transparent na mga pathway ng regulasyon para sa mga kumpanya upang dalhin ang mga produktong bio-based sa merkado. Dahil ang mga bio-application ay magpuputol sa isang hanay ng mga domain — mula sa pagkain at mga gamot hanggang sa mga materyales at kemikal hanggang sa remediation sa kapaligiran at mga produkto ng consumer — ang tanawin ng regulasyon ay kumplikado, ngunit ang mga proseso ay dapat na mahusay, streamlined, at napapanahon.

· Pagtatatag ng mga pamantayan para sa paradigm ng biomanufacturing. Kinakailangan ang mga guardrail upang itaguyod ang biosafety at biosecurity, at para sa kaligtasan sa kapaligiran at trabaho sa buong bio-based na ikot ng buhay ng produkto. Dapat din tayong magkaroon ng seryosong pag-uusap tungkol sa mga isyung etikal, legal, at panlipunan, kabilang ang privacy ng data.

Framework sa Scale. Noong nakaraang taon, pinasimulan ng Kongreso at ng Biden Administration ang marami sa mga pagkilos na ito sa pamamagitan ng CHIPS and Science Act of 2022. Ang batas ay nag-uutos na ang Pangulo ay magpatupad ng isang National Engineering Biology Research and Development Initiative at nag-uutos sa pangulo na isulong ang biomanufacturing research sa pamamagitan ng interdisciplinary research center, suporta sa edukasyon at pagsasanay, at magtrabaho tungo sa isang pambansang network ng mga testbed at patunay-ng-konseptong aktibidad upang iangat ang pananaliksik sa laboratoryo.

Bukod pa rito, noong Setyembre, nilagdaan ni Pangulong Biden ang Executive Order 14081 sa "pagsusulong ng biotechnology at biomanufacturing innovation," na nagtatag ng isang buong-ng-gobyernong diskarte upang isulong ang biotechnology at biomanufacturing na pinamumunuan ng Assistant to the President for National Security Affairs. Ang executive order ay nananawagan para sa pagpapatibay at pag-coordinate ng pederal na pamumuhunan sa biomanufacturing R&D, pagsulong ng pagpapalawak ng domestic biomanufacturing production, workforce training, at paglilinaw at pag-streamline ng mga regulasyon. Inuutusan din nito ang mga pederal na ahensya na gawin ang kanilang bahagi, mula sa R&D, mga pamantayan o pag-unlad ng manggagawa, o pagpapagaan ng mga banta sa pambansa at pang-ekonomiyang seguridad.

“Habang lumalawak ang bioeconomy mula sa mga therapeutics hanggang sa mga produkto ng kalakal, kritikal na makabuluhang palakasin natin ang pamumuhunan sa R&D para sa mga teknolohiya ng platform, tulad ng synthetic biology at pag-unlad ng proseso ng scale-up na hinihimok ng data, upang higit pang paikliin ang panahon ng lab-to-market, ” sabi ni Joe Elabd, ang Bise Chancellor para sa Pananaliksik sa sistema ng Texas A&M University. "Ang isang malakas na alyansa ng akademya-industriya-gobyerno at isang network ng mga regional hub ay magiging isang kritikal na enabler upang makamit ang layuning ito at palakasin ang pagiging mapagkumpitensya ng US."

Ang pambansang patakaran at balangkas ng programa na ito ay maaaring mag-turbocharge sa makina ng pagbabago ng pribadong sektor, ilipat ang bio-revolution sa high gear at sa mabilis na daanan. Kasabay nito, nilalayon ng China na isulong ang bioeconomy nito sa unahan ng mundo pagsapit ng 2035. Ang ika-14 na Limang-taong Plano nito para sa Bioeconomy Development ay isang detalyadong diskarte para sa pagsulong ng mga industriya ng haligi ng China sa apat na larangan — biomedicine, agrikultura, biomanufacturing, at biosecurity — sa pamamagitan ng inobasyon , industriyalisasyon, at patakaran ng pamahalaan. Ang kompetisyong karera ay nagpapatuloy na kasama ang ating pinakadakilang katuwang sa ekonomiya — ang ating mga pagsisikap ay mga hakbang sa tamang direksyon, at dapat nating palawakin ang mga ito at huwag magpahinga.

Dahil ang biomanufacturing ay pumuputol sa maraming sektor at societal domain, ang mga bagong bio-capabilities ay lubos na magbabago sa ekonomiya, mula sa pagmamanupaktura hanggang sa agrikultura hanggang sa mga supply chain para sa mga pharmaceutical, kemikal, at mga produkto ng consumer. Kami ay mabilis na lumipat mula sa lab patungo sa pagiging nasa tuktok ng rebolusyon, na may totoong buhay, araw-araw na aplikasyon tulad ng nabanggit na cookout. Sa pamamagitan ng paglikha ng mga landas — at pamumuhunan — para tumagal ang mga teknolohiyang ito, tayo at ang mga susunod na henerasyon ay maaaring makinabang at patuloy na magbabago.