जैव प्रौद्योगिकी में उत्पादकता के विस्फोट के लिए तैयार हो जाओ

यदि बायोटेक कृषि या कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास के उसी चक्र का अनुसरण करता है, तो यह दुनिया को बदल सकता है।

हमारी सभी कमियों के लिए, मनुष्य बेहतर होने में बहुत अच्छे हैं। हमारे तरीकों और प्रौद्योगिकियों को परिष्कृत करने और सुधारने की क्षमता हमारी प्रजातियों की एक परिभाषित विशेषता है। हजारों वर्षों से, हमने लकड़ी और धातु जैसे कच्चे संसाधनों के साथ काम करने के अधिक प्रभावी और कुशल तरीके खोजे हैं, उन्हें ऐसे उपकरणों और प्रौद्योगिकियों में बदल दिया है जो और अधिक उन्नत हो जाते हैं। अब जब हम प्रकृति द्वारा आविष्कार की गई जटिल जैविक मशीनरी के साथ नवाचार करना सीख रहे हैं, तो अन्य उद्योगों में हाल के इतिहास से पता चलता है कि विकास की दर निर्माण से लेकर दवा से लेकर भोजन तक हर चीज के लिए परिवर्तनकारी हो सकती है।

सहस्राब्दियों के दौरान जब मनुष्यों ने पहली बार परिदृश्य और पशुधन का प्रबंधन किया, तो यह अवलोकन और चयन के माध्यम से था। भरपूर और मज़बूती से उगने वाली फ़सल के बीज बच जाते हैं; एक जानवर जो अच्छा पैदा करता है और अच्छा व्यवहार करता है, वह इष्ट है। समय के साथ, हमने अपनी जरूरतों के लिए सबसे अच्छा काम करने वाली प्रजातियों और नस्लों को पालतू बनाया और इस तरह से काम करते हुए हम उस समय उपलब्ध ज्ञान और उपकरणों के आधार पर विकास की सीमा तक पहुंच गए। सदियों से, मकई जैसी फसलों की पैदावार अपेक्षाकृत स्थिर रही।

बीसवीं सदी के मध्य में सब कुछ बदल गया। कृत्रिम उर्वरकों में प्रगति और आधुनिक कृषि के स्ट्रेन चयन और अन्य उपकरणों ने कृषि के उत्पादन में अत्यधिक वृद्धि की निरंतर अवधि को शुरू किया। 20 से 60 के दशक के अंत तक दुनिया भर में सकल उत्पादन में 1938 प्रतिशत की वृद्धि हुई - तब से, यह फिर से दोगुने से अधिक हो गया है। आज, औसतन, विश्व उत्पादन करता है लगभग तीन बार 1961 में हमें उसी भूमि से जितना अनाज मिल सकता था, उतना अनाज। 1950 से, वहाँ रहा है a पांच गुना से अधिक वृद्धि अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में कुल मकई की पैदावार में।

1970 के दशक में कृषि उत्पादन के आसमान छूने की पहली अवधि के दौरान चीजें वास्तव में पक गईं, जिसे "हरित क्रांति" कहा जाता है। रासायनिक उर्वरकों, उपभेदों के चयन, कीटनाशकों और अन्य प्रौद्योगिकियों में प्रगति को तेजी से वैश्वीकृत फसलों और वस्तुओं के बाजार में जोड़ा गया, जिससे दुनिया भर में फसल की पैदावार में सुधार हुआ, और बढ़ती आबादी को खिलाने की क्षमता में सुधार हुआ। रोबोटिक्स और जेनेटिक एडिटिंग जैसी नई तकनीकों के माध्यम से हाल ही में सुधार हुए हैं, लेकिन इनसे मिलने वाला रिटर्न कम होता जा रहा है। 2011 से 2019 तक, वैश्विक कृषि उत्पादन की कुल मात्रा थी इससे 6% कम होता अगर हमने दशक पहले की समान विकास दर रखी होती।

इसे 'एस कर्व' के शीर्ष के रूप में वर्णित किया जा सकता है, जो नई प्रौद्योगिकियों के विकास को दर्शाता है जो नवाचार और खोज की अवधि के दौरान विस्फोटक रूप से फैलते हैं, फिर गोद लेने की गति धीमी हो जाती है और एक नया 'सामान्य' स्थापित हो जाता है।

ये 'एस कर्व्स' अक्सर कंप्यूटर प्रौद्योगिकियों से जुड़े होते हैं, एक ऐसा इतिहास जो लगभग हरित क्रांति के साथ ओवरलैप होता है। 1950 के दशक के पहले भवन-आकार के मेनफ्रेम के बाद 1970 और 80 के दशक में डेस्कटॉप पर्सनल कंप्यूटर आया, जो ज्यादातर शोधकर्ताओं और शौकियों द्वारा उपयोग किया जाता था। फिर 1990 के दशक की शुरुआत में रोज़मर्रा के लोग इनका इस्तेमाल करने लगे और 2000 के दशक के मध्य तक, इंटरनेट लोकप्रिय हो गया और अब हर किसी की जेब में एक कंप्यूटर है।

व्यक्तिगत कंप्यूटिंग के आसपास नवाचार की गति प्रतीत होती है वर्षों के उछाल और हलचल के चक्रों के बाद थोड़ा पतला हो गया. यह आंशिक रूप से भौतिकी की सीमाओं के कारण है - कई वर्षों तक, कंप्यूटर चिप्स तेजी से छोटे और तेज होते गए, गति में लगभग दोगुना और हर दो साल में आकार में आधा हो गया, जिसे मूर के नियम के रूप में जाना जाता है। लेकिन वैज्ञानिक और इंजीनियर केवल परिमित सामग्रियों से इतना अधिक प्रदर्शन निचोड़ सकते हैं, और अपनी सीमा तक पहुंच सकते हैं (कम से कम अभी के लिए)। लेकिन यह नवाचार का अंत नहीं है - वीआर, सोशल मीडिया, एआई, और अन्य अनुप्रयोगों और उप क्षेत्रों जैसे क्षेत्रों में अपने छोटे एस वक्र का आनंद ले रहे हैं, शायद माइक्रोचिप या पर्सनल कंप्यूटर के चाप से छोटे, लेकिन फिर, शायद नहीं।

कृषि के लिए एक मोटा सादृश्य भी है, जहां धीमी तकनीकी प्रगति भी विकास दर को प्रभावित करती है, जिसका अर्थ है उच्च कीमतें और प्रभाव पर अन्य दस्तक। विकास महत्वपूर्ण है, इसलिए इसे बनाए रखने के लिए हर संभव प्रयास किया जाता है। मोनसेंटो जैसी कंपनियां कीटों के प्रति प्रतिरोध पैदा करने के लिए फसलों के जीन को संपादित करती हैं और विकास में छोटे लाभ प्राप्त करने के लिए सेल की दीवार की मोटाई के रूप में दक्षता जोड़ने के लिए। यहां तक ​​​​कि भोजन और मकई या सोया जैसे वस्तुओं में बड़े पैमाने पर छोटी राशि महत्वपूर्ण हो सकती है, लेकिन नवाचार की समग्र गति और उत्पादन में वृद्धि को पिछली शताब्दी के मध्य में काफी लाभ नहीं मिला है। अगला विकास जो खाद्य मांगों को पूरा करने के लिए विकास को प्रेरित कर सकता है, मकई जैसे स्टैंडबाय से अधिक उपज को निचोड़ने का प्रयास करने वाली प्रयोगशाला से आ सकता है, या यह पूरी तरह से अप्रत्याशित कहीं से आ सकता है। अवसंरचना के गठन के साथ-साथ नवाचार अक्सर विकास को चिंगारी देता है और इसका समर्थन करने के लिए आपूर्ति श्रृंखला। नए उर्वरक मक्का जैसी फसलों के लिए कमोडिटी-स्केल बाजारों को सक्षम करते हैं; छोटे, तेज कंप्यूटर चिप्स कंप्यूटर के लगभग पूर्ण विश्वव्यापी वितरण को सक्षम करते हैं; एक नया अध्ययन किया गया जीव उपन्यास एंजाइमों, सामग्रियों या रसायनों का उत्पादन करने की क्षमता बनाता है जो बड़े पैमाने पर बाजार की सेवा करते हैं जो यथास्थिति की तुलना में कहीं अधिक टिकाऊ होते हैं।

दरअसल, बायोटेक्नोलॉजी अपने ही एस कर्व की शुरुआत में लगती है। बायोटेक सभी जीवित प्रणालियों के साथ अध्ययन और काम करने के बारे में है, कुछ मामलों में यहां तक ​​कि उनके साथ कंप्यूटर जैसा व्यवहार करना. शायद यह आश्चर्य की बात नहीं होनी चाहिए अगर यह समान विकास प्रक्षेपवक्र का अनुसरण करता है।

इस क्षेत्र में, तरल किण्वन - जो परंपरागत रूप से औद्योगिक पैमाने पर साइट्रिक एसिड से अल्कोहल तक सब कुछ के लिए खमीर का उपयोग करता है - मोटे तौर पर मकई या व्यक्तिगत कंप्यूटर के समान हो सकता है, एक 'धीमी' तकनीक जो अपने एस वक्र के शीर्ष पर रेंग रही है। इस बीच, अग्रिम में सटीक किण्वन, नई और अधिक परिष्कृत जीन संपादन तकनीकें, और जीवों की बढ़ती विविधता कि विज्ञान और उद्योग अब जैव-आधारित सामग्रियों, उत्पादों और निर्माण विधियों के लिए नवाचार के नए परिदृश्य को खोलने के लिए संयोजन कर रहे हैं और साथ काम कर सकते हैं। हम बायोटेक के साथ खोज की अवधि की शुरुआत में हैं, और हम जो कुछ भी चाहते हैं और उपयोग करने के तरीकों के लिए इसका क्या अर्थ हो सकता है, इसका कोई मतलब नहीं है।

जीव विज्ञान के साथ काम करने का अर्थ है ऐसे उत्पादों और प्रक्रियाओं का निर्माण करना जो प्रकृति के अनुकूल हो सकें। लेकिन यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि औद्योगिक क्रांति के बाद से विकास की विशाल अवधि के ऐतिहासिक रूप से परिणाम रहे हैं। कृषि में, बढ़ी हुई पैदावार फसल विविधता की कीमत पर आई है, और मोनोकल्चर के साथ-साथ एक स्विच भी है कंपनियों द्वारा संलग्नक कि कॉपीराइट बीज या उनके अंतिम अप्रचलन को उनके डीएनए में कोड करें। आप यह भी देख सकते हैं कि कंप्यूटर प्रौद्योगिकियों के विस्फोट में बनाया गया है सबसे तेजी से बढ़ने वाली अपशिष्ट धाराएं दुनिया में। हम में से कई लोग उद्योग के नवोन्मेषकों की दृष्टि से प्रेरणा लेते हैं, जैसे कि जिन्होंने कंप्यूटर को एक विचार से एक विश्व-आकार देने वाली तकनीक के रूप में देखा, जिसने हमारे एक दूसरे के साथ बातचीत करने के तरीके को बदल दिया, या जो हमारी बढ़ती दुनिया को खिलाने के साधनों को विकसित करने और वितरित करने में कामयाब रहे। बायोटेक न केवल अपनी जरूरत की चीजों को बनाने और उपभोग करने के तरीके को बदलकर, बल्कि इसे समान रूप से और प्रकृति के साथ सामंजस्य स्थापित करके भी एक उदाहरण स्थापित कर सकता है।

यदि जैव प्रौद्योगिकी तेजी से बढ़ने वाली है, तो क्या यह नवाचार चक्र के इस पहलू को बदल सकती है? यदि ऐसा है, तो हम जल्द ही एक बड़े धमाके के क्षण को देख सकते हैं, जब जीव विज्ञान पर आधारित नए उत्पादों और अनुप्रयोगों की एक विविध श्रेणी ने वैश्विक उपभोक्ता संस्कृति को ग्रह के साथ बेहतर संरेखण में स्थानांतरित कर दिया।