hacking

Ne gândim la hacking ca la o tehnologie de îndoit în voia noastră. Dar unele sisteme sunt biologice și începem să vedem și mai multe hack-uri în acea zonă. Acest lucru ar trebui să entuziasmeze fanii de science fiction obișnuiți cu lecturile despre culturi care funcționează cu tehnologie biologică, așa că poate vom ajunge acolo și în lumea reală. Hackarea culturilor agricole și a animalelor se întoarce cu secole în urmă, deși cu siguranță ne îmbunătățim. Un exemplu: oamenii de știință au găsit o modalitate de a face fotosinteza mai bună și acest lucru ar trebui să ducă la culturi mai productive.

Am învățat la școală că plantele folosesc dioxid de carbon și lumina soarelui pentru a crea energie și a produce oxigen. Dar nimeni nu ne-a explicat exact cum s-a întâmplat asta. Se pare că o proteină numită rubisco este ceea ce face ca acest lucru să se întâmple, dar, din păcate, nu este foarte pretențioasă. Pe lângă transformarea carbonului (din dioxid de carbon) în zahăr, acesta convertește și oxigenul în compuși toxici numiți ROS (specii reactive de oxigen) pe care majoritatea plantelor trebuie să-i cheltuiască energia eliminând. Oamenii de știință estimează că, dacă ai putea recupera caloriile pierdute în acest proces, ai putea hrăni încă 200 de milioane de oameni din întreaga lume la nivelurile actuale de producție.

Videoclipul încorporat mai jos explică ceva din mecanismul de fotosinteză găsit în diferite tipuri de plante. Plantele trebuie să facă ceva pentru a contracara acești compuși toxici, iar în plantele C3 care reprezintă aproximativ 85% din specii, aceasta necesită o parte din energia produsă pentru a combate. Porumbul, sorgul și trestia de zahăr sunt plante C4 care au un mod diferit de manipulare a fotosintezei care reduce producția toxică în mod natural și, în consecință, sunt mai productive. Plantele C3 au problema adăugată că, în plus față de energia cheltuită pentru eliminarea toxinelor, aproximativ 20% din mecanismul de producere a zahărului este deviat în producerea toxinei.

Explicația profană a cercetării este că o plantă normală are o cale lungă de îndepărtare a toxinelor - fotorespirația - iar oamenii de știință au conceput căi mai scurte și au dezvoltat gene pentru a pune în aplicare hackul înainte de a le îmbina în plante de tutun și de a le dezvolta în câmpuri reale timp de doi ani. . Plantele modificate au crescut mai repede și mai înalte, producând cu 40% mai multă biomasă. Tutunul este foarte ușor de lucrat, dar acum se îndreaptă spre culturile alimentare pentru a vedea dacă își pot dubla succesul.

Cercetarea este sponsorizată parțial de către Fundația Bill și Melinda Gates și face parte dintr-un efort mondial cunoscut sub numele de RIPE (Realizarea creșterii eficienței fotosintetice). Deși s-ar putea să nu ajungem la o tehnologie biologică precum Harry Harrison și-o imagina în West of Eden, bioingineria poate avea impacturi mari. De exemplu, citiți despre cum Norman Borlaug a câștigat premiul Nobel pentru salvarea a aproximativ un miliard de oameni. Desigur, există și modalități tehnologice regulate de eficientizare a agriculturii.