Мегатех. Технологии и общество 2050 года в прогнозах ученых и писателей

Путем перепрограммирования биологической части этой производственной платформы мы можем гибко перенацелиться на довольно выгодные рынки. В то время как пиво — это в основном вода стоимостью не более нескольких долларов за литр, бактерии могут производить молекулы стоимостью в десятки тысяч долларов за литр. Из более чем 105 млрд долларов, внесенных промышленными биотехнологиями в экономику США в 2012 году, по крайней мере 66 млрд поступили благодаря ферментированным биохимическим продуктам, которые уже вытесняют с мировых рынков продукты нефтехимии (не включая биоэтанол, доля которого в валовом внутреннем продукте США составила в 2012 г. всего 10 млрд долларов). Еще одним показателем спроса является переход фармацевтической промышленности от химического синтеза даже маломолекулярных препаратов, таких как антибиотики, к биологическому, тем самым экономя деньги и сокращая потоки отходов и выбросы углерода. Растущий спрос на эти возобновляемые химические вещества будет во все большей степени определяться производственными системами, включающими как биологические, так и небиологические компоненты.

Фермеры уже оценили преимущество гибридных подходов в виде роботизированных доильных аппаратов для молочных хозяйств. Сочетание коров и роботов представляет собой интегрированную систему с превосходными производительностью и рентабельностью. Во всем мире работают уже более 25 тысяч таких систем. Коровы быстро научились посещать доильный сарай в наиболее предпочтительное для себя время. Там их здоровье и производительность отслеживаются электронными устройствами, встроенными в специальные воротники — своего рода «коровий Интернет». Важно отметить, что животным эта система тоже выгодна, поскольку им приходится реже посещать ветеринаров и они производят больше молока. Связанные в сеть, коровы кормятся грубыми кормами и перерабатывают их в ценное вещество, которое затем автономно доставляется в централизованные пункты сбора.

Самое главное здесь заключается в том, что, как и в случае пивоварения, автоматизированные молочные фермы представляют собой чрезвычайно производительную, гибкую и распределенную систему. Такая интеграция является результатом многолетней работы, в результате которой производство молока увеличилось почти вдвое, в то время как численность, так сказать, «молочной армии» вдвое сократилась.

Теперь представьте, что эти «избыточные» коровы вместо молока могли бы производить топливо или химикаты, объем этого производства был бы эквивалентен потребностям Америки в возобновляемых видах топлива в 2017 году, или примерно 17 % от общего спроса на бензин в США.

Согласно планам, для строительства сотни (в настоящее время гипотетических) «нефтеперегонных заводов на биотехнологии» потребуется около 170 млрд долларов. Напротив, сегодняшняя стоимость американской «молочной армии» составляет примерно 20 млрд долларов. Если к этой цифре прибавить целых 10 млрд, потраченных на то, чтобы разобраться, как переделать коров для производства топлива и химических веществ, мы бы все равно с запасом опережали исходную сумму более чем на 100 млрд.

Однако затраты на разработку, скорее всего, будут еще ниже, поскольку нам не придется заходить настолько далеко и заниматься биоинженерным преобразованием реальных коров для доставки продукции в роботизированные доильные сараи. Мы уже можем строить системы ферментации, содержащие синтетические бактерии. Последние потребляют сложное органическое сырье и производят ценные и превосходящие нефтепродукты химические вещества. И мы видим надвигающееся будущее автономных роботов, перемещающихся на колесах или с помощью ног. Сочетание этих технологий полностью преобразует способ управления ресурсами и организацию производства.

Привет, коровборг

Представьте себе оснащенных модулями биообработки роботов, которые медленно бродят по лугам или восстановленным высокогорным пастбищам, потребляя различные растительные корма, перерабатывая их в самые разные продукты от топлива и химикатов до фармацевтических препаратов, а затем доставляя их на пункты сбора. Роботы могут выглядеть как коровы или просто как нынешнее автоматизированное спутниковое оборудование для сбора урожая, дополненное бродильными резервуарами. Эти гибридные «коровборги» — в сущности мобильные мини-пивзаводы — будут автономно распределенными платформами биотехнологического производства.

Какой бы ни стала окончательная форма этих созданий, мы будем использовать биологические компоненты, роботов или цифровые компьютеры там, где каждый вид лучше всего соответствует обстановке. Самое главное не в том, что пределы биологии будут расширяться за счет компьютеризации, а в том, что у обеих технологий, вследствие их влияния друг на друга, появятся новые направления.