ثلاث طرق لتسريع ثورة التصنيع الحيوي

تصنيع

المشاركة تعنى الاهتمام

17 فبراير، 2022

تعد ثورة التصنيع الحيوي أحد الحلول الواعدة لأكبر مشاكلنا العالمية ، من التلوث البلاستيكي إلى منع الأوبئة.

 

By

زميل مشروع ، تشكيل مستقبل التصنيع المتقدم وسلاسل القيمة ، المنتدى الاقتصادي العالمي

و

رئيس صناعة التصنيع المتقدمة ، المنتدى الاقتصادي العالمي


 

  • أحدثت التطورات في البيولوجيا التركيبية ثورة في التصنيع الحيوي.
  • يمكن أن يساعدنا في مواجهة أخطر تحدياتنا ، من التلوث البلاستيكي الدقيق إلى الوقاية من الأوبئة والتأهب لها.
  • فيما يلي 3 مجالات يمكننا من خلالها تسريع هذا التحول.

 

لقد تقدمت قدرتنا الجماعية على هندسة علم الأحياء جنبًا إلى جنب مع نشر الأتمتة والذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات في عمليات الإنتاج على قدم وساق على مدى العقدين الماضيين ، مما أدى إلى ثورة في التصنيع الحيوي. تتيح وفورات الحجم تخفيضات كبيرة في التكلفة في عمليات الوحدات الأساسية ، والتي بدورها مكنت من نضج مجموعة أدوات الهندسة البيولوجية الشاملة.

 

لقد تحول مفهوم علم الأحياء من ظاهرة طبيعية إلى تقنية "قابلة للبرمجة" بشكل أساسي من خلال الشفرة الوراثية والحمض النووي - وشهدت الشركات في هذا القطاع تكلفة برمجة الخلايا بنسبة 50٪ كل عام. قادت هذه التكنولوجيا تطور مناهج "الهندسة الوراثية" العامة إلى مجال علم الأحياء التركيبي المنشأ حديثًا نسبيًا ، والذي يسعى على نطاق واسع لتصميم وبناء أجزاء وعمليات وأنظمة بيولوجية جديدة لغرض معين.

 

تجذب الآن موجة جديدة من الابتكارات في مجال البيولوجيا التركيبية انتباه مختلف أصحاب المصلحة. في عام 2020 ، وصل تمويل رأس المال الاستثماري العالمي والصفقات في مجال التكنولوجيا الحيوية إلى رقم قياسي بـ36.6 مليار دولار، بينما جمعت الاكتتابات العامة الأولية في مجال التكنولوجيا الحيوية أكثر من ضعف مبلغ رأس المال مقارنة بعام 2019. إنها تتجاوز الرعاية الصحية أيضًا ؛ أكثر من نصف التأثير المباشر لتطبيقات التكنولوجيا الحيوية الجديدة على مدى السنوات العشر إلى العشرين القادمة من المحتمل أن يكون محسوسًا في قطاعات مثل الزراعة والأغذية والمنتجات والخدمات الاستهلاكية والمواد وإنتاج الطاقة.

 

هذه الموجة من الابتكار ، إلى جانب الانخفاض المستمر في التكاليف ، تفتح الطريق أمام حلول التصنيع الحيوي المستدامة والقابلة للتطوير والمبتكرة عبر سلاسل القيمة ، مما يمكّن المنظمات عبر مجموعة متنوعة من سلاسل القيمة. وفقًا لدراسة حديثة أجرتها Mckinsey ، يمكن أن تكون الفوائد الاقتصادية ذات قيمة 4 تريليون دولار سنويًا على مدى السنوات العشر إلى العشرين القادمة.

 

بالإضافة إلى المزايا الاقتصادية والأداء والبيئية الجوهرية ، فإن التصنيع الحيوي هو أيضًا أحد المجالات الواعدة لتطوير التكنولوجيا عندما يتعلق الأمر بحل الأزمات العالمية الكبرى مثل التلوث باللدائن الدقيقة والوقاية من الأوبئة والتأهب لها. على مدى العقدين المقبلين ، من المتوقع أن يفتح التصنيع الحيوي تقدمًا كبيرًا في مجالات مثل:

 

1. المعالجة البيولوجية: يتم تطوير الميكروبات والإنزيمات التي يمكنها استقلاب ملوثات المياه العادمة وتحويلها إلى مفيدة المنتجات الحيوية.

 

2. الأمن الحيوي: قدرات التصنيع الأحيائي المحلية عبر الدول المتقدمة والنامية ستمكن من الاستجابة السريعة والفعالة للأوبئة الناشئة.

 

3. الابتكار البيولوجي: يعمل تطوير المكونات والمواد الحالية والجديدة على تعزيز سلاسل القيمة مع تقديم بدائل للبدائل المشتقة من البتروكيماويات.

 

يتم بالفعل توجيه العديد من الجهود الفردية والمشتركة نحو هذه الحلول ؛ ومع ذلك ، لا تزال هناك عقبات تحول دون تحقيق الإمكانات الكاملة لثورة التصنيع الحيوي. حاليًا ، هناك حاجة لتسريع حلقة التغذية الراجعة بين التصميم البيولوجي وتطبيق المنتج لضمان النجاح التجاري. من أجل تعزيز تنوع التطبيقات الناشئة من هذا المجال على مدار العشرين عامًا القادمة ، هناك حاجة إلى بذل جهود كبيرة لتنمية وتطوير القوى العاملة الحيوية في المستقبل.

 

الرقم: ينتقل التصنيع الحيوي إلى ما هو أبعد من الرعاية الصحية

ينتقل التصنيع الحيوي إلى ما هو أبعد من الرعاية الصحية

 

إذن كيف يمكننا تسريع ثورة التصنيع الحيوي؟ نقترح التركيز على ثلاثة مجالات رئيسية:

 

1. القوى العاملة

 

نحن بحاجة إلى توسيع القوى العاملة في التصنيع الحيوي بشكل كبير من أجل تحقيق الإمكانات الكاملة للاقتصاد الحيوي وتمكين التصنيع المحلي الموزع. إليك الطريقة:

 

  • وضع متطلبات مشتركة للمهارات والتدريب لتسهيل التعرف بشكل أفضل على المؤهلات الرسمية الأجنبية وخبرة العمل لتمكين تنقل أفضل للقوى العاملة. أدى التحول نحو الأتمتة والرقمنة في التصنيع بشكل عام إلى إنشاء مجموعة مهارات مشتركة عبر تقنيات التصنيع التقليدية التي يمكن ترجمتها للقوى العاملة في التصنيع الحيوي.
  • زيادة الاستثمار في تعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) المبكر ، مع التركيز على التفكير النقدي وحل المشكلات التحليلي اليوم ، يمكن أن يشجع قادة الغد على الاقتصاد الحيوي العالمي المتنامي

 

2. مقياس

 

زيادة الوصول إلى الحجم في كل من التطوير والنشر من حلول التصنيع الحيوي لتسريع نمو الاقتصاد الحيوي. إليك الطريقة:

 

  • يمكن للشراكات الإستراتيجية عبر مطوري المنصات الكبيرة والتقنيات الخاصة بالتطبيقات والشركات الناضجة التي تواجه المستهلك تسريع تطوير منتجات التصنيع الحيوي.
  • ينتج مطورو المنصات والأتمتة والذكاء الاصطناعي مجموعات بيانات أكبر من أي وقت مضى ؛ يمكن الاستفادة منها لدعم التطوير والتوسيع بشكل أسرع.
  • قد يكون تجميع شبكة من شركاء التصنيع والتقنيات أمرًا صعبًا ، ولكن هذا هو المفتاح عند إظهار الدُفعات التجريبية أو التجارية الأولى لمنتج معين. يمكن للبرامج المبتكرة بين القطاعين العام والخاص والاستثمارات المشتركة في مرافق ما قبل المنافسة (مثل التعاونيات التصنيعية الحيوية المرنة ، على سبيل المثال) تمكين المزيد من الابتكار ودعم تطوير المنتجات.

 

3. سياسات

 

يجب أن تواكب السياسة وتيرة الابتكار من أجل تسهيل الحلول المؤثرة مع التخفيف من أي مخاطر محتملة. علاوة على ذلك ، يمكن أن تؤدي الأخطاء التنظيمية المبكرة إلى تأخير تقدم ثورة التصنيع الحيوي وتقيد الابتكار ، لا سيما في التطبيقات الأكثر تطلعيًا. بدلاً من ذلك ، يجب علينا:

 

  • تحديد الشراكات الجديدة بين القطاعين العام والخاص التي تدعم تصنيع وتوزيع السلع المستدامة التي يتم تمكينها من خلال حلول التصنيع الحيوي المبتكرة ، وبالتالي توفير بدائل للمنتجات المشتقة من البتروكيماويات.
  • التعاون المشترك بين القطاعين العام والخاص لتطوير استراتيجيات الأمن البيولوجي التي يمكن أن تواكب الابتكار. كما أظهر جائحة COVID-19 ، فإن مسببات الأمراض لا تحترم الحدود ؛ وهذا يسلط الضوء على الحاجة إلى إشراك الدول النامية وجنوب الكرة الأرضية في تخطيط وتنفيذ مبادرات الأمن البيولوجي.

 

تم نشر هذه المقالة في الأصل من قبل المنتدى الاقتصادي العالمي ، في 22 ديسمبر 2021 ، وتم إعادة نشرها وفقًا لـ Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International Public License. يمكنك قراءة المقال الأصلي هنا. الآراء المعبر عنها في هذا المقال هي آراء المؤلف وحده وليست من WorldRef.


 

استكشف خدمات WorldRef لتتعلم كيف نجعل عمليات عملك العالمية أسهل وأكثر اقتصادا!

محطة طاقة الرياح | حلول الطاقة المائيةمراجعة الطاقة | الطاقة الحرارية والتوليد المشترك | أنظمة الكهربائية | خدمات للبائعين  |  المصادر الصناعية المجانية   |  حلول الصناعية  |  التعدين ومعالجة المعادن  |  أنظمة مناولة المواد  |  التحكم في تلوث الهواء  |  معالجة المياه والصرف الصحي  |  النفط والغاز والبتروكيماويات  |  السكر والإيثانول الحيوي  |  الطاقة الشمسية  |  حلول طاقة الرياح