为生物技术生产力的爆发做好准备

如果生物技术遵循与农业或计算机技术相同的增长曲线，它可能会改变世界。

对于我们所有的缺点，人类非常擅长变得更好。 改进和改进我们的方法和技术的能力是我们物种的一个决定性特征。 几千年来，我们找到了更有效和更高效的方式来处理木材和金属等原材料，将它们转化为更先进的工具和技术。 既然我们正在学习用大自然发明的复杂生物机器进行创新，其他行业的近期历史表明，从制造业到医药再到食品的所有领域，增长率都可能是变革性的。

在人类第一次管理景观和牲畜的几千年里，部分是通过观察和选择的方式。 保存大量可靠生长的作物种子； 生产和表现良好的动物受到青睐。 随着时间的推移，我们驯化了最适合我们需求的物种和菌株，并以这种方式运作，基于当时可用的知识和工具，我们达到了增长的极限。 几个世纪以来，玉米等作物的产量保持相对稳定。

一切都在 20 世纪中叶发生了变化。 合成肥料和菌株选择以及其他现代农业工具的进步开启了农业产量持续大幅增长的时期。 ​​​从 60 年到 1938 年代后期，全球总产值增长了 1950%——从那时起，它又翻了一番多。 今天，平均而言，世界生产 近三倍 1961 年我们从同一块土地上所能得到的谷物数量。自 1950 年以来， 增长超过五倍 仅在美国的整体玉米产量中。

1970 年代，在农业产量飞涨的第一个时期，被称为“绿色革命”，事情才真正开始成熟起来。 化肥、菌株选择、杀虫剂和其他技术的进步融入了日益全球化的作物和商品市场，从而提高了全球作物产量和养活不断增长的人口的能力。 最近的改进是通过机器人技术和基因编辑等新技术实现的，但这些技术提供的回报正在减少。 2011年至2019年，全球农业总产值为 比本来应该少6% 如果我们保持与前十年相同的增长率。

这可以被描述为“S 曲线”的顶部，它代表新技术在创新和发现期间爆炸性地增长，然后随着采用速度放缓并建立新的“常态”而趋于平稳。

这些“S 曲线”通常与计算机技术相关，这一历史几乎与绿色革命重叠。 在 1950 年代第一批建筑物大小的大型机之后，在 1970 年代和 80 年代出现了台式个人计算机，主要由研究人员和爱好者使用。 然后在 1990 年代初期，普通人开始使用它们，到 2000 年代中期，互联网变得流行起来，现在每个人的口袋里都有一台电脑。

围绕个人计算的创新速度似乎 经过多年的繁荣和萧条周期后逐渐减少. 这部分是由于物理学的限制——多年来，计算机芯片以指数方式变得更小和更快，速度大约每两年翻一番，尺寸减半，这被称为摩尔定律。 但是科学家和工程师只能从有限的材料中挤出这么多性能，并且可能正在接近他们的极限（至少目前如此）。 但这并不是创新的终点——在 VR、社交媒体、人工智能和其他应用程序和子领域等领域正在享受自己更小的 S 曲线，可能比微芯片或个人电脑的弧线还小，但话又说回来，也许不是。

农业也有一个粗略的类比，技术进步放缓也会影响增长率，这意味着更高的价格和其他连锁反应。 增长至关重要，因此我们尽一切努力来维持它。 像孟山都这样的公司编辑农作物的基因以产生对害虫的抵抗力并增加效率，就像细胞壁的厚度一样微小，以勉强获得生长的小幅收益。 即使在玉米或大豆等食品和大宗商品的大规模生产中，即使是这么小的数量也至关重要，但创新和产出增长的总体速度并没有像上世纪中叶那样取得相当大的进步。 可以刺激增长以满足粮食需求的下一个发展可能来自努力从玉米等备用作物中榨取更多产量的实验室，也可能来自完全出乎意料的地方。创新往往是推动增长的动力，同时基础设施的形成和供应链来支持它。 新肥料为玉米等作物提供了商品规模的市场； 更小、更快的计算机芯片使计算机能够在全球范围内实现几乎完整的分布； 一种新研究的有机体创造了生产新型酶、材料或化学品的能力，这些酶、材料或化学品比现状更可持续地满足大众市场的需求。

事实上，生物技术似乎正处于其自身 S 曲线的开端。 生物技术就是研究和使用生命系统，在某些情况下甚至 像对待计算机一样对待它们. 如果它遵循类似的增长轨迹，也许这不足为奇。

在这个领域，液体发酵——传统上使用酵母生产从柠檬酸到工业规模的酒精——可能大致类似于玉米或个人电脑，这是一种正在爬到 S 曲线顶部的“减速”技术。 与此同时，在 精准发酵，新的和更复杂的基因编辑技术，以及 生物多样性的增长 科学和工业现在可以从中学习和合作的技术正在结合起来，为生物基材料、产品和制造方法开辟创新的新格局。 我们只是处于生物技术发现期的开始阶段，尚不清楚这对我们制造我们需要和使用的东西的方式意味着什么。

与生物学合作意味着构建与自然兼容的产品和工艺。 但重要的是要注意，自工业革命以来的大规模增长时期在历史上已经产生了影响。 在农业中，产量的增加是以作物多样性为代价的，转向单一栽培以及 企业圈地 版权种子或将其最终过时编码到它们的 DNA 中。 您还可以在计算机技术的爆炸式增长中看到这一点 增长最快的废物流 在世界上。 我们中的许多人都从行业创新者的愿景中汲取灵感，例如那些将计算机从一个想法转变为一种改变我们彼此互动方式的塑造世界的技术的人，或者那些设法开发和分发养活我们不断发展的世界的手段的人。 生物技术也可以树立榜样，不仅仅是改变我们制造我们需要和消费的东西的方式，而是公平地与自然和谐相处。

如果生物技术即将成倍增长，它能否改变创新周期的这一方面？ 如果是这样，我们可能很快就会回顾一个大爆炸时刻，当时以生物学为基础的各种新产品和应用标志着全球消费文化向更好地与地球保持一致的转变。