Pokrok v biologických vědách, zrychlující se vývoj výpočetní techniky, automatizace a umělé inteligence, podporuje novou vlnu inovací, která by mohla mít významný dopad na hospodářství a společnosti, od zdravotnictví počínaje,  zemědělství až po výrobu spotřebního zboží a dodávky energie. Tyto inovace mohou zlepšit reakce na globální výzvy společnosti, jak změny klimatu, tak také  pandemie.

Mc Kinsley Global Instittute vydal v souladu se svým posláním v květnu 2020 zprávu[1], která má pomoci politickým lídrům a lídrum v oblasti business porozumět silám transformujícím globální ekonomiku a připravit se na další vlnu růstu. Stejně tak, jako u všech výzkumů a zpráv Mc Kinsley Global Institute,  je také tato zpráva¹ nezávislá a odráží vlastní názory Mc Kinsley Global Instittute.  

Práce na zprávě¹ začaly počátkem roku 2019, mnoho měsíce před pandemi COVID – 19. Včasná reakce na COVID ‑ 19 jen ilustrovala pokroky biologických věd posledních několika let - rychlost, s jakou vědci sekvenovali genom viru v řádech týdnů spíše než měsíců doložil pokrok a význam biologických věd a biotechnologií. Sekvenování je však pouze začátek: biologické inovace umožňují rychlé zavedení klinických studií, očkování, hledání účinných terapií, zjišťování původu, přenosu a vzorce viru. Obsahem zprávy není význam biologických inovací souvisejících s COVID-19, zpráva hodnotí pokrok v bio inovacích, jejich ekonomický a společenský potenciál dopad a související rizika. Význam zprávy¹ však pandemie COVID-19 podtrhuje. Klíčová zjištění zprávy¹ přináší tento příspěvek.

• Inovace

Nedávné pokroky, pokles nákladů na sekvenování DNA a vznik DNA nové techniky (včetně CRISPR) pro úpravu genů a editaci buněk. Zatím, vyniká inovace ve čtyřech oblastech:

(1) biomolekuly – mapování, měření, a inženýrství molekul;

(2) biosystémy – inženýrství buněk, tkání, orgánů;

(3) biomachines – rozhraní mezi biologií a stroji;

(4) biocomputing – použití buněk nebo molekul, jako je DNA, pro výpočet.

Všechny ukazují různé míry pokroku od předvádění až po komerční využití a aplikace.

• Nové schopnosti transformace

Inovace mohou vytvářejí pět nových transformací:

(1) biologické prostředky mohou produkovat velký podíl fyzických materiálů globální ekonomiky se zlepšeným výkonem a udržitelností;

(2) zvýšená kontrola a požadavky na přesnost se objevuje napříč hodnotovým řetězcem od vývoje, produkce po spotřebu (kdy je akcentována větší personalizace)

(3) schopnost inženýrství (strojírenství) a možnosti využití ICT v programování organismů se zvyšuje, což má velký potenciál pro zlepšení prevenci a léčbu nemocí a také zemědělství

(4) nové metody využívající automatizaci, strojové učení, množení biologických dat zvyšuje objev, čímž roste produktivita ve výzkumu a vývoji;

(5) zvyšuje se potenciál pro rozhraní mezi biologické systémy a ICT – například k obnovení smyslové funkce mozek a pro bio počítače, které by mohly používat DNA k ukládání dat.

• Přímé a nepřímé dopady

Až 60 procent fyzických vstupů globální ekonomiky by v zásadě mohlo být vyrobeno biologicky – přibližně jedna třetina těchto vstupů jsou biologické materiály (dřevo nebo zvířata chovaná pro potravu) a zbývající dvě třetiny jsou nebiologické (plasty nebo paliva), ale mohly by být potenciálně vyrobeny nebo nahrazeny pomocí biologie.

Proto je možné, že biologické inovace by mohly mít dopad až na 60 procent fyzických vstupů, i když dosažení tohoto plného potenciálu je daleko. Dokonce pouze mírný pokrok by mohl transformovat ekonomiky a společnost – lze uvést například výrobu potravin, léky, oblečení nebo paliv.

• Aplikace

Celkem 400 případů biologických aplikací lze pozorovat zejména v oblasti zdraví, v oblasti zemědělství, akvakultury, výroby potravin, spotřebního zboží a služeb; materiálů, chemikálií a výroby energie. Tyto aplikace, z niž více než polovina z nich spadá mimo lidské zdraví – by mohly mít přímý ekonomický dopad. Pokud nebudeme brát v úvahu oblast související s lidským zdravím, celkový odhad hodnoty nových aplikací činí 4 biliony $ ročně, a to během příštích deseti až dvaceti let. Plný potenciál může být mnohem větší, pokud vezmeme v úvahu vedlejší účinky, nové aplikace, které se díky výzkumu a vývoji teprve objeví, a samozřejmě také další vědecké objevy.

• Rizika

Nové bio inovace souvisejí s velkými a jedinečnými riziky, která vyžadují seriózní a trvalou debatu a proaktivní přístup, spíše než reaktivní přístupy. Jedním takovým rizikem je, že biologické systémy jsou soběstačné, samo replikující se a vzájemně propojené, s potenciálně kaskádovými a dlouhodobými účinky na celek ekosystémy nebo druhy Jakmile se otevře Pandořina skříňka, mohli bychom mít malou kontrolu nad tím, co se stane dál. Přístup k těmto nástrojům může být relativně levný a snadný, což značně zvyšuje potenciál zneužití.

Ochrana osobních údajů a souhlas je mnoho nových forem biologických dat významný. Reakce na tyto výzvy, spolupráce a koordinace mohou být ztížena a konkurenčními a obchodními pobídkami a různými jurisdikčními nebo kulturními a hodnotovými systémy.

• Vhodné načasování

Správné načasování biologických aplikací se lišit v závislosti na několika faktorech, zejména přístupu společnosti k rizikům. Výzkum a vývoj potřebuje investice a možnosti testování, výsledky výzkumu a vývoje musí tvořit hodnotu oproti stávajícím řešení.

• Zapojení stakeholderů

Přijetí spotřebitelů a stakeholderů determinuje celkový dopad. Proto jsou tak významné aktivity edukace, komunikace, ale také diseminace a mobilizace stakeholderů, kteří by se měli více podílet na procesu biologizace.  Zpráva uvádí, že přístup stakeholderů může celkové dopady biologizace ovlivnit až o 70%. Je nezbytně nutné zajistit biologickou gramotnost, aby stakeholdeři mohli účinně reagovat na probíhající biologické inovace, vážení rizika proti odměně. Jejich volby ovlivní velikost a rozsah výhod biologické revoluce pro ekonomiky, společnosti a planetu.

[1] McKinsey Global Institute (2020) The Bio Revolution Executive summary

Aktualita ČTPRB

Autor: AVO