生物经济如何影响我们的五种感官

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Biotechnology is already shaking up a range of sectors including agriculture, medicine and construction.Image: Unsplash/ethan
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  • 生物技术正日益融入我们的日常生活,而生物经济也正在成为应对气候危机和粮食不安全等挑战的可行途径。

  • 从恢复听力的基因疗法,到生物工程植物和织物,生物技术已切实影响我们的五种感官。

  • 论坛的报告指出,生物技术创新还通过为化妆品、食品和药品创造可持续产品,助力循环经济:下一代生物创新:创造商业价值报告。

你或许没有意识到,生物技术早已融入塑造我们感知周围世界方式的日常体验。随着世界继续寻求应对气候危机和粮食不安全等全球挑战的途径,生物经济正日益成为一种可行选择。

生物经济是一种经济体系,将可再生生物资源——如农作物、森林、鱼类、动物和微生物——与人工智能和机器学习等创新技术相结合,生物经济旨在以更可持续的方式生产食品、材料、能源、化学品和其他工业产品。

它涵盖源自生物资源或生物转化的商品、流程、工具和服务的生产、贸易、分配、管理与消费。

这一迅速发展的领域前景广阔,但也引发了有关治理、伦理和确保公平获取的重要问题,需要审慎应对。

通过减少对化石燃料的依赖、最大限度减少浪费,并促进循环经济,生物经济有望塑造更可持续的食品生产、资源管理和生物多样性保护方式。世界经济论坛的报告《物理、数字和生物世界交汇》,这样描述:“生物经济提供了一个独特机遇,使……”。加速技术驱动型生物经济。

例如,生物技术正通过抗虫害作物、器官打印和生物基建筑材料,革新农业、医学和建筑业。它还将改变我们生活的更多方面。生物技术不仅服务于医学和工业,也服务于日常生活——而且已经影响我们的五种感官。以下是具体方式。

这座高科技“超发酵”工厂展现了制造业的未来。
这座高科技“超发酵”工厂展现了制造业的未来。
01:57

触觉:护肤品与纺织品

透明质酸(HA)被用于许多护肤品,作为一种非化学合成的保湿剂;事实上,它在美容行业十分普遍,全球市场目前估值已超过110亿美元。过去,透明质酸通常从公鸡鸡冠中提取;而通过生物生产,如今许多透明质酸能够做到“不含动物成分、生产成本更低,[并且]减少环境污染”,论坛的报告《下一代生物创新:创造商业价值》指出。这使其更易于扩大生产规模,也更具可持续性。因此,即使供应链中断,消费者仍可获得喜爱的保湿护肤品,并能选择环保产品,助力美容行业可靠、负责任地发展。

Enzymit与Cosun合作,最近成为全球首家采用无细胞酶促工艺以中试规模生产透明质酸的公司。大多数生物工程透明质酸通过细菌发酵生产。Enzymit的新技术完全绕过对活细胞的需求,因此更安全、更可持续,而且可以根据最终产品的需要调整规模和产量。Enzymit表示:“通过将人工智能设计的酶与稳健的无细胞系统相结合,我们消除了生物学瓶颈,并证明生物分子的精密制造不再受限于细胞能做或不能做的事。”

虽然现实中还没人造出蜘蛛侠,但这位超级英雄的蛛丝似乎已触手可及。化妆品品牌Lady Gaga创立的Haus Labs推出的一款睫毛膏采用生物工程多肽,形成“网状基质”来增加浓密感。

巴伐利亚公司AMSilk开发出一种生物材料,据称强度是钢的2.5倍,却柔软奢华。该公司在实验室培育的丝蛋白可制成极细纱线,用于时尚产业,也可制成更坚固的材料,用于汽车内饰。此外,这些纱线在生命周期结束时可完全回收或生物降解,不会产生微塑料污染。

这家公司正在利用细菌生产蜘蛛丝。
这家公司正在利用细菌生产蜘蛛丝。
03:27

丹麦时尚品牌GANNI推出了一款采用细菌皮革替代材料制成的包,这种材料由伦敦生物技术公司Modern Synthesis研发。它的生产不伤害动物,也不使用会造成污染的塑料或化学品,其排放量还可能低于动物皮革。

这个包的部分成分是细菌。
这个包的部分成分是细菌。
01:50

听觉:基因疗法

对于出生时就严重失聪的人来说,过去可选的方式包括植入设备、手语和读唇。如今,生物技术带来了另一种途径。2024年,英国一名一岁女童通过开创性的基因疗法修复受损毛细胞,恢复了听力。此后,又有11名儿童参加了Regeneron Pharmaceuticals开展的临床试验,他们均有严重听力损失;到第24周时,除一人外,其余儿童的听力都有所改善。

耳科外科医生Manohar Bance教授对BBC新闻表示:“我希望我们能开始在幼儿中使用基因疗法……真正恢复他们的听力,让他们不必植入人工耳蜗,也不必使用其他需要更换的技术。”

生物创新如何创造客户价值。Image: 世界经济论坛

嗅觉:生物工程香气

如果可持续发展有一种气味,那很可能是生物工程培育的广藿香。广藿香是一种常用于香水基调的植物,目前遭到过度采收,导致森林砍伐(以开辟更多种植园)、土壤退化,进而增加山体滑坡和洪水发生的情况。

与其采收广藿香来制作这些香水,不如使用实验室培育的版本,它能产生相同的嗅觉效果,减少环境影响,同时确保品质稳定。这一工艺非常成功,DSM-Firmenich的生物工程檀香已用于Jean Paul Gaultier和Rabanne的香水。

更令人意外的是,脂肪块——主要由堵塞下水道的食用油积聚而成——正在被回收制成香水。这一过程相当复杂:将细菌加入经过消毒的脂肪块样本中,细菌随后会分解它,产生一种带有松木香气的化学物质,据BBC报道。

视觉:视力恢复与天然染料

如果当前的技术突破能够实现,失明或许将成为过去。再生细胞疗法为那些面临两难选择的人提供了第三种方案:接受侵入性手术,或无法视物。

实验室正在利用胶原蛋白制造生物工程角膜,有望提供一种安全、价格可承受的人体捐赠角膜替代品。印度的Next Big Innovation Labs正利用其TRIVIMA生物打印平台开展这项研发。

鲜艳的色彩对食品和服装的吸引力都至关重要。传统上,在这两类产品中添加合成色素,会在其生命周期的某个阶段对环境产生影响。如今,天然食品染料和生物基衣物染料正在提供更可持续的替代方案。

植物界如今也能在夜间点亮:美国公司Light Bio培育的基因工程植物“萤火虫矮牵牛”,融入了生物发光蘑菇的基因,能让花朵在黑暗中发出绿色光芒。

味觉:生物基膳食

植物性食品并非新鲜事物,但生物技术正推动其更进一步,重塑食品,让它更健康、更美味,也更耐储存。

为应对食物浪费,Bota Bio开发了天然保鲜剂。该公司以蔗糖或葡萄糖为原料,生产能够防止食品变质的抗菌化合物,这意味着我们可以更长时间享用不含化学添加剂的新鲜食品。通过与Helia合作,其生物技术还可改善风味和质地。

另一家公司String Bio利用甲烷——造成全球变暖的重要因素作为生产替代蛋白产品的原料,再将这些产品加工成动物、植物和人类的食物。String Bio收集的部分甲烷来自食物废弃物,因此这一过程也有助于循环经济。

这家初创公司正在将温室气体转化为食物。
这家初创公司正在将温室气体转化为食物。
01:49

无论我们是否意识到,生物技术早已走出实验室,正在塑造我们闻、看、尝、触,甚至听见周围世界的方式。从微生物生成的香氛到发光植物,从生物工程丝绸到视力恢复,这些突破展现了生物经济迅速发展的方式与原因。

借助生物技术的力量并践行循环经济原则,这些创新不仅提升了我们的感官体验,也为我们所有人铺就更具韧性、更可持续的未来。

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