Công nghệ sinh học sẽ đưa con người đi tới đâu?

Chúng ta đang đối mặt với hai mối hiểm họa lớn nhất hiện nay: Một là sức khỏe của Trái Đất và hai là sức khỏe của chính chúng ta. Liên Hiệp Quốc cho biết rằng, dân số toàn cầu sẽ đạt ngưỡng 9,7 tỷ người trước năm 2050.

Điều này có nghĩa là, số người tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên sẽ nhiều hơn bất cứ thời điểm nào trong lịch sử. Cứ sau 10 – 12 năm thì sự tiêu thụ lại tăng lên gấp đôi, và thêm vào đó là thách thức của quá trình nóng lên toàn cầu.

Về mặt sức khỏe con người, khoảng 30% thanh niên dưới 20 tuổi bị béo phì, 31% số người tử vong là do những bệnh lý về tim mạch và các trường hợp ung thư đang diễn biến phát triển nhanh chóng với tốc độ tăng gấp đôi so với dân số.

Sinh học và công nghệ cũng đang tạo ra những sự phục hồi đáng kể cho hành tinh cũng như sức khỏe con người.

May mắn là, sinh học và công nghệ cũng đang tạo ra những sự phục hồi đáng kể cho hành tinh cũng như sức khỏe con người. Arvind Gupta, người sáng lập IndieBio, đã lập luận trong một bài đăng tại Medium gần đây, về “những thảm họa sinh đôi của sức khỏe hành tinh và con người” sẽ tạo ra một cơ hội có giá trị 100.000 tỷ USD.

Trước khi chỉ ra cách thức thực hiện điều ấy, hãy điểm qua một lịch sử cực kỳ ngắn gọn về lĩnh vực này. Sinh học, là một ngành công nghệ nguyên thủy. Những tìm tòi của chúng ta về những gì xây dựng nên sự sống, và sự thao túng của tổ tiên với các loại thảo mộc làm thuốc và sử dụng các loài thuộc họ nhà neem làm kem đánh răng hoặc trồng những loại cây nông nghiệp như ngô đã diễn ra trong nhiều thiên niên kỷ.

Mãi đến những năm 1970 và 1980, chúng ta mới thấy quả ngọt đầu tiên của ngành công nghệ sinh học hiện đại ngày nay.

Năm 1972, ông Robert A. Swanson đã cho ra đời công nghệ sinh học khi ông là người đồng sáng lập Genentech – Một công ty tiên phong trong lĩnh vực công nghệ DNA tái tổ hợp. Bằng cách tạo ra các chuỗi DNA mới trong phòng thí nghiệm, Genentech đã có khả năng tổng hợp insulin người cho bệnh nhân tiểu đường (1982) và tạo ra hormone tăng trưởng cho những đứa trẻ bị thiếu hụt hormone (1985).

Một trong số những công ty lãnh đạo ban đầu khác trong lĩnh vực này là Ứng dụng di truyền phân tử (ngày nay gọi là Amgen). Năm 1989, nó đã giành được sự chấp thuận cho các loại thuốc erythropoietin tái tổ hợp đầu tiên của con người để điều trị thiếu máu ở những người bị suy thận mãn tính, và sau đó để điều trị thiếu máu ở bệnh nhân HIV.

Năm ngoái, 2 loại thuốc bán chạy nhất của công ty có giá trị 23,75 tỷ USD là Neulasta (được sử dụng để ngăn ngừa nhiễm trùng ở bệnh nhân ung thư đang điều trị hóa chất) và Enbrel (để điều trị một số bệnh tự miễn.)

Ngày nay, các nhà nghiên cứu sáng tạo đang xây dựng trên những công nghệ ban đầu. Một trong số những phát minh hứa hẹn nhất là sự khám phá ra kĩ thuật chỉnh sử gen CRISPR-Cas9. Bằng việc sử dụng cái mà họ gọi là kéo phân tử, các nhà khoa học có thể sử dụng CRISPR để chỉnh sửa DNA của một người sống, xóa hoặc sửa chữa các phần bị hỏng.

Bởi vì những thay đổi được thực hiện tại bộ gen, sửa chữa DNA là do di truyền, không giống như các sửa chữa trước đây chỉ ảnh hưởng đến từng bệnh nhân. Kỹ thuật hứa hẹn sẽ làm chậm nếu không xóa được ung thư. Nó cũng có thể ngăn ngừa bệnh hồng cầu hình liềm, xơ nang, bệnh máu khó đông và bệnh tim.

Mặc dù có mối quan tâm về việc tạo ra những “đứa trẻ thiết kế” (và việc tạo ra những đứa trẻ được chỉnh sửa gen gần đây ở Trung Quốc), hứa hẹn sẽ củng cố cơ thể của chính chúng ta, những đứa trẻ và tất cả các thế hệ tiếp theo. Được đồng sáng lập bởi Jennifer Doudna, một nhà lãnh đạo trong lĩnh vực CRISPR, Mammoth Bioscatics đang thực hiện nhiệm vụ tận dụng sức mạnh của CRISPR để dân chủ hóa phát hiện bệnh bằng cách đưa xét nghiệm chính xác và giá cả phải chăng ra khỏi phòng thí nghiệm và tới điểm chăm sóc.

Các công nghệ khác, như giải trình tự DNA, kỹ thuật tế bào và in sinh học, đã dẫn đến việc tạo ra các sản phẩm protein không có động vật, nhiên liệu sinh học cho động cơ phản lực, vật liệu nhẹ mạnh hơn thép và thậm chí cả bộ nhớ để lưu trữ máy tính.

Do đó, các công ty khởi nghiệp hoạt động trong các lĩnh vực này đang tạo ra các ngành hoàn toàn mới, phá vỡ các ngành khác và đưa chúng ta vào là kỷ nguyên vàng của sinh học khi kết hợp cùng với công nghệ.

Một công ty thành công trong lĩnh vực này là Beyond Meat, công ty tự quảng cáo là tương lai của protein. Với sản phẩm thịt có nguồn gốc từ thực vật, họ đang cố gắng giải quyết nhu cầu protein của dân số toàn cầu và đồng thời cũng giải quyết vấn đề về bò (chúng tiêu thụ đất, nước và phá hủy tầng ozone). Công việc của công ty này hứa hẹn sẽ phá vỡ ngành công nghiệp thịt toàn cầu trị giá 270 tỷ USD.

Các doanh nhân tại New Culture cũng đang giải quyết vấn đề về bò. Họ đang sử dụng một phiên bản kỹ thuật của thợ làm bánh men để làm phô mai mà không cần sữa. Không giống như các loại phô mai thuần chay khác, được làm từ đậu nành hoặc các loại hạt, loại phô mai này đã được ca ngợi là có vị giống như thật.

Không ai có thể nói được rằng thời đại hoàng kim của công nghệ sinh học sẽ đưa con người đi xa đến đâu.

Một lĩnh vực khác đang sẵn sàng cho sự chuyển đổi đó là trong chính ngôi nhà của chúng ta. Công ty khởi nghiệp Lingrove đang cố gắng giảm bớt sự phụ thuộc của chúng ta vào cây cối và nạn phá rừng đi kèm theo, bằng cách tạo ra các sản phẩm gỗ bằng sợi lanh và nhựa epoxy sinh học.

Với sản phẩm Ekoa TP, Lingrove đang nhắm đến thị trường nội thất trị giá 80 tỷ USD, với mục đích sử dụng các sản phẩm của mình trong ngành xây dựng. Một người chơi khác trong lĩnh vực này là bioMASON. Việc tạo ra bê tông đóng góp một lượng lớn carbon vào không khí.

Nhưng công ty này đã cho thấy họ có thể phát triển “gạch” và gạch nung từ cát mà không cần sử dụng quy trình nung nóng truyền thống, bằng cách truyền cát vào các vi sinh vật khởi tạo một quá trình giống như quá trình tạo ra san hô.

Lĩnh vực ảnh hưởng tiếp theo là vận tải, nhân tố đóng góp số 1 toàn cầu cho hiệu ứng nhà kính. Các công ty như Amyris đang cố gắng loại bỏ nhiên liệu hóa thạch bằng cách biến men biến đổi gen (tức là đường) thành khí đốt và nhiên liệu máy bay thân thiện với môi trường.

Đó không phải là tất cả. Có rất nhiều câu chuyện về sinh học khi kết hợp với công nghệ, các công ty đang nghiên cứu những việc như biến nấm thành da (MycoWorks), phân tử thành rượu whisky (Endless West) và vi khuẩn thành tơ tằm (Bolt Threads).

Sinh học thậm chí có thể ảnh hưởng ngược lại đến công nghệ thông tin. Các nhà khoa học đã chỉ ra làm thế nào một vài gram DNA có thể lưu trữ nhiều thông tin như toàn bộ trung tâm dữ liệu (Microsoft đang làm việc này). Một công ty khác đang xây dựng máy tính từ tế bào thần kinh (có Airbus là đối tác).

Không ai có thể dự đoán được rằng thời đại hoàng kim của ngành công nghệ sinh học sẽ dẫn con người đến đâu, bao nhiêu sản phẩm sẽ ra đời và bao nhiêu ngành công nghiệp sẽ kết thúc, hoặc được tạo ra. Nhưng dường như định mệnh đã tái tạo lại các ngành công nghiệp nghìn tỷ USD và tạo ra một hành tinh lành mạnh hơn, nơi chúng ta có thể sống lâu hơn, sống khỏe hơn.