為生物技術生產力的爆發做好準備

如果生物技術遵循與農業或計算機技術相同的增長曲線，它可能會改變世界。

對於我們所有的缺點，人類非常擅長變得更好。 改進和改進我們的方法和技術的能力是我們物種的一個決定性特徵。 幾千年來，我們找到了更有效和更高效的方式來處理木材和金屬等原材料，將它們轉化為更先進的工具和技術。 既然我們正在學習用大自然發明的複雜生物機器進行創新，其他行業的近期歷史表明，從製造業到醫藥再到食品的所有領域，增長率都可能是變革性的。

在人類最初管理景觀和牲畜的幾千年裡，部分是通過觀察和選擇的方式。 保存大量可靠生長的作物種子； 生產和表現良好的動物受到青睞。 隨著時間的推移，我們馴化了最適合我們需求的物種和菌株，並以這種方式運作，基於當時可用的知識和工具，我們達到了增長的極限。 幾個世紀以來，玉米等作物的產量保持相對穩定。

一切都在 20 世紀中葉發生了變化。 合成肥料和菌株選擇以及其他現代農業工具的進步開啟了農業產量持續大幅增長的時期。 ​​從 60 年到 1938 年代後期，全球總產值增長了 1950%——從那時起，它又翻了一番還多。 今天，平均而言，世界生產 近三倍 1961 年我們從同一塊土地上所能得到的穀物數量。自 1950 年以來， 增長超過五倍 僅在美國的整體玉米產量中。

事情在 1970 年代才真正開始，那是農業產量飆升的第一個時期，被稱為“綠色革命”。 化肥、菌株選擇、殺蟲劑和其他技術的進步融入了日益全球化的作物和商品市場，從而提高了全球作物產量和養活不斷增長的人口的能力。 最近的改進是通過機器人技術和基因編輯等新技術實現的，但這些技術提供的回報正在減少。 2011-2019年，全球農業總產值為 比本來應該少6% 如果我們保持與前十年相同的增長率。

這可以被描述為“S 曲線”的頂部，它代表新技術在創新和發現期間爆炸性地增長，然後隨著採用速度放緩並建立新的“常態”而趨於平穩。

這些“S 曲線”通常與計算機技術相關，這一歷史幾乎與綠色革命重疊。 在 1950 年代第一批建築物大小的大型機之後，在 1970 年代和 80 年代出現了台式個人計算機，主要由研究人員和愛好者使用。 然後在 1990 年代初期，普通人開始使用它們，到 2000 年代中期，互聯網變得流行起來，現在每個人的口袋裡都有一台電腦。

圍繞個人計算的創新速度似乎 經過多年的繁榮和蕭條週期後逐漸減少. 這部分是由於物理學的限制——多年來，計算機芯片以指數方式變得更小和更快，速度大約每兩年翻一番，尺寸減半，這被稱為摩爾定律。 但是科學家和工程師只能從有限的材料中擠出這麼多性能，並且可能正在接近他們的極限（至少目前如此）。 但這並不是創新的終點——在 VR、社交媒體、人工智能和其他應用程序和子領域等領域正在享受自己更小的 S 曲線，可能比微芯片或個人電腦的弧線還小，但話又說回來，也許不是。

農業也有一個粗略的類比，技術進步放緩也會影響增長率，這意味著更高的價格和其他連鎖反應。 增長至關重要，因此我們盡一切努力來維持它。 像孟山都這樣的公司編輯農作物的基因以產生對害蟲的抵抗力並增加效率，就像細胞壁的厚度一樣微小，以勉強獲得生長的小幅收益。 即使在玉米或大豆等食品和大宗商品的大規模生產中，即使是這麼小的數量也至關重要，但創新和產出增長的總體速度並沒有像上世紀中葉那樣取得相當大的進步。 可以刺激增長以滿足糧食需求的下一個發展可能來自努力從玉米等備用作物中榨取更多產量的實驗室，也可能來自完全出乎意料的地方。創新往往是推動增長的動力，同時基礎設施的形成和供應鏈來支持它。 新肥料為玉米等作物提供了商品規模的市場； 更小、更快的計算機芯片使計算機能夠在全球範圍內實現幾乎完整的分佈； 一種新研究的有機體創造了生產新型酶、材料或化學品的能力，這些酶、材料或化學品比現狀更可持續地滿足大眾市場的需求。

事實上，生物技術似乎正處於其自身 S 曲線的開端。 生物技術就是研究和使用生命系統，在某些情況下甚至 像對待計算機一樣對待它們. 如果它遵循類似的增長軌跡，也許這不足為奇。

在這個領域，液體發酵——傳統上使用酵母生產從檸檬酸到工業規模的酒精——可能大致類似於玉米或個人電腦，這是一種正在爬到 S 曲線頂部的“減速”技術。 與此同時，在 精準發酵，新的和更複雜的基因編輯技術，以及 生物多樣性的增長 科學和工業現在可以從中學習和合作的技術正在結合起來，為生物基材料、產品和製造方法開闢創新的新格局。 我們只是處於生物技術發現期的開始階段，尚不清楚這對我們製造我們需要和使用的東西的方式意味著什麼。

與生物學合作意味著構建與自然兼容的產品和工藝。 但重要的是要注意，自工業革命以來的大規模增長時期在歷史上已經產生了影響。 在農業中，產量增加是以作物多樣性為代價的，轉向單一栽培以及 企業圈地 版權種子或將其最終過時編碼到它們的 DNA 中。 您還可以在計算機技術的爆炸式增長中看到這一點 增長最快的廢物流 在世界上。 我們中的許多人都從行業創新者的願景中汲取靈感，例如那些將計算機從一個想法轉變為一種改變我們彼此互動方式的塑造世界的技術的人，或者那些設法開發和分發養活我們不斷發展的世界的手段的人。 生物技術也可以樹立榜樣，不僅僅是改變我們製造我們需要和消費的東西的方式，而是公平地與自然和諧相處。

如果生物技術即將成倍增長，它能否改變創新周期的這一方面？ 如果是這樣，我們可能很快就會回顧一個大爆炸時刻，當時以生物學為基礎的各種新產品和應用標誌著全球消費文化向更好地與地球保持一致的轉變。