quarta-feira, 20 de novembro de 2019

O grande desafio de alimentar o mundo nas próximas decadas

Precisamos revolucionar a agricultura nos próximos 30 anos. Em 2050, podemos ter quase 10 biliões de pessoas para alimentar. As terras agrícolas já estão degradadas pela agricultura existente, e as mudanças climáticas estão colocando nova pressão sobre as culturas e os animais.
Com as ferramentas que temos agora, não podemos criar novas espécies e as cultivar com rapidez suficiente para lidar com as condições que mudam rapidamente. Como obteremos fortes rendimentos em ambientes incertos e produziremos mais alimentos sem usar mais terra?



Estufa de morangos
Photo Pixabay//hpgruesen



Parte da resposta é a biologia sintética. Usando tecnologia genética de ponta para criar organismos que a evolução nunca fez. A biologia sintética já teve alguns sucessos, como transformar leveduras em pequenas fábricas de produtos químicos e dar ao algodão as qualidades de fibras sintéticas.
Na CSIRO, já é usada a biologia sintética para produzir alimentos ricos em energia para o gado . Os cientistas “ativaram” a alta produção de óleo nas hastes e folhas das plantas, o que poderia potencialmente triplicar a quantidade de óleo que produzem.


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Sabe o que são os alimentos geneticamente modificados?



Mas o que é biologia sintética?


A biologia sintética aplica a teoria da engenharia a sistemas biológicos. Ele se baseia num kit padrão de "partes" biológicas, como genes que podem ser combinados para gerar máquinas subcelulares complexas, circuitos, dispositivos e até células inteiras e organismos complexos de engenharia.
Isso significa que células e outros sistemas biológicos podem ser projetados como placas de circuitos elétricos. Métodos que foram bem-sucedidos noutras áreas da engenharia, como ciclos de projeto-construção-teste-aprendizagem, sistemas de montagem robótica e uso de algoritmos de inteligência artificial para conseguir o significado de grandes conjuntos de dados, agora podem ser usados ​​na própria vida para melhorar rapidamente os organismos de engenharia.

Ir alem da evolução

A evolução permite que plantas e animais explorem várias soluções diferentes para os problemas que encontram por meio de mutações aleatórias e seleção natural.
Por exemplo, a respiração pode funcionar de várias maneiras diferentes, e algumas delas são muito mais eficientes do que nossos pulmões. A evolução não fornece necessariamente a melhor solução para um problema, apenas fornece uma que permite que um organismo sobreviva num determinado nicho.
Portanto, para qualquer problema, podem existir soluções melhores do que as já disponíveis na biologia. A biologia sintética permite-nos explorar essas soluções não testadas, muito mais rapidamente que a evolução, em uma escala de tempo de semanas ou meses, em vez de milênios.
A biologia sintética, portanto, permite-nos explorar lugares onde a evolução nunca foi, e, em alguns casos, provavelmente nunca iria. Isso significa que podemos alcançar resultados escolhidos para atender às necessidades humanas, em vez de pressões evolutivas.



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Mudar o sistema

Para aproveitar ao máximo a biologia sintética, existem vários desafios sistêmicos que precisam ser abordados.
Projetar experiencias de bioengenharia de alto rendimento é bem diferente da abordagem personalizada, até agora usada. Requer uma mudança conceitual e cultural que deve ocorrer em um período de tempo relativamente curto. As universidades precisarão modernizar seus programas de ensino para acompanhar o ritmo
É também necessário criar infraestruturas robóticas (conhecidas como "biofoundries"), criar sistemas analíticos mais rápidos para lidar com testes e desenvolver novos métodos de análise de dados.
Finalmente, é necessário garantir que as questões sociais, legais, éticas, regulatórias e institucionais que envolvem a biologia sintética sejam tratadas em paralelo com o desenvolvimento e a implantação dessas tecnologias.

 Uma oportunidade para a Austrália

A Austrália reconheceu a importância da biologia sintética. A CSIRO, agência nacional de ciência da Austrália, estabeleceu a Plataforma de Ciência Futura da Biologia Sintética em 2016 para desenvolver a capacidade de biologia sintética. Agora, este é um programa de pesquisa e desenvolvimento de US $ 60 milhões com 45 parceiros, nacionais e internacionais.
Há muito para fazer e temos pouco tempo para fazê-lo. Precisamos explorar um território desconhecido além da evolução para resolver os problemas existenciais que a agricultura enfrenta. As ferramentas e técnicas de biologia sintética que estamos desenvolvendo serão indispensáveis para termos uma agricultura que esteja á altura dos desafios que se aproximam.

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Referencia//TheConversation



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