lượng tử

TÍN DỤNG HÌNH ẢNH: lượng tử

GMO và siêu thực phẩm | Tương lai của thực phẩm P3

David Tal, Nhà xuất bản, Người theo chủ nghĩa vị lai
@DavidTalWrites
LinkedIn

Thứ Ba, 09/15/2020 - 08:16

Hầu hết mọi người sẽ ghét phần thứ ba này của loạt phim về thực phẩm trong tương lai của chúng ta. Và phần tệ nhất là những lý do đằng sau lễ hội này sẽ mang tính cảm xúc nhiều hơn là được thông báo. Nhưng than ôi, mọi thứ bên dưới đều cần phải được nói ra, và chúng tôi hoan nghênh bạn tiếp tục tham gia vào phần bình luận bên dưới.

Trong hai phần đầu tiên của loạt bài này, bạn đã biết được cú đấm có một không hai của biến đổi khí hậu và dân số quá đông sẽ góp phần gây ra tình trạng thiếu lương thực trong tương lai và sự bất ổn tiềm ẩn ở các khu vực đang phát triển trên thế giới. Nhưng bây giờ chúng ta sẽ lật công tắc và bắt đầu thảo luận về các chiến thuật khác nhau mà các nhà khoa học, nông dân và chính phủ sẽ sử dụng trong những thập kỷ tới để cứu thế giới khỏi nạn đói — và chỉ có thể, để cứu tất cả chúng ta khỏi một thế giới tương lai đen tối ăn chay.

Vì vậy, hãy bắt đầu mọi thứ với từ viết tắt ba chữ cái đáng sợ: GMO.

Sinh vật biến đổi gen là gì?

Sinh vật biến đổi gen (GMO) là thực vật hoặc động vật có công thức di truyền đã được thay đổi với các thành phần phụ gia, sự kết hợp và số lượng mới bằng cách sử dụng các kỹ thuật nấu ăn phức tạp của công nghệ di truyền. Về cơ bản, đó là một quá trình viết lại cuốn sách nấu ăn của cuộc sống với mục tiêu tạo ra những loài thực vật hoặc động vật mới có những đặc điểm rất cụ thể và được săn đón (hoặc thị hiếu, nếu chúng ta muốn gắn bó với phép ẩn dụ nấu ăn của mình). Và chúng tôi đã ở đây trong một thời gian dài.

Trên thực tế, con người đã thực hành kỹ thuật di truyền trong nhiều thiên niên kỷ. Tổ tiên của chúng ta đã sử dụng một quy trình được gọi là nhân giống chọn lọc, nơi họ lấy các phiên bản hoang dã của cây và lai tạo chúng với các cây khác. Sau vài vụ trồng trọt, những loài thực vật hoang dã lai tạp này đã trở thành những phiên bản thuần hóa mà chúng ta yêu thích và ăn ngày nay. Trước đây, quá trình này sẽ mất nhiều năm, và trong một số trường hợp, nhiều thế hệ mới hoàn thành — và tất cả để tạo ra những cây trông đẹp hơn, ngon hơn, chịu hạn tốt hơn và cho năng suất tốt hơn.

Các nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho động vật. Những gì đã từng là aurochs (bò rừng) qua nhiều thế hệ được lai tạo thành bò sữa Holstein sản xuất hầu hết sữa chúng ta uống ngày nay. Và lợn rừng, chúng đã được lai tạo thành những con lợn đứng đầu bánh mì kẹp thịt của chúng tôi với thịt xông khói ngon.

Tuy nhiên, với GMO, các nhà khoa học về cơ bản thực hiện quá trình nhân giống chọn lọc này và thêm nhiên liệu tên lửa vào hỗn hợp, lợi ích là các giống cây trồng mới được tạo ra trong vòng chưa đầy hai năm. (Động vật GMO không được phổ biến rộng rãi do các quy định nặng nề hơn được đặt ra đối với chúng, và do bộ gen của chúng phức tạp hơn nhiều so với bộ gen thực vật, nhưng theo thời gian, chúng sẽ trở nên phổ biến hơn.) Nathanael Johnson của Grist đã viết một bản tóm tắt tuyệt vời về khoa học đằng sau thực phẩm GMO nếu bạn muốn tìm hiểu; nhưng nói chung, GMO được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau và sẽ có tác động sâu rộng đến cuộc sống hàng ngày của chúng ta trong những thập kỷ tới.

Hung lên một đại diện tồi

Chúng tôi đã được truyền thông huấn luyện để tin rằng GMO là xấu xa và được tạo ra bởi các tập đoàn khổng lồ, quỷ quyệt chỉ quan tâm đến việc kiếm tiền bằng chi phí của nông dân ở khắp mọi nơi. Chỉ cần nói, GMO có vấn đề về hình ảnh. Và công bằng mà nói, một số lý do đằng sau đại diện tồi tệ này là chính đáng.

Một số nhà khoa học và một tỷ lệ quá lớn những người sành ăn trên thế giới không tin rằng GMO là an toàn để ăn trong thời gian dài. Một số thậm chí còn cảm thấy rằng việc tiêu thụ những thực phẩm đó có thể dẫn đến dị ứng ở người.

Ngoài ra còn có những mối quan tâm thực sự về môi trường xung quanh GMO. Kể từ khi được giới thiệu vào những năm 1980, hầu hết các cây GMO đã được tạo ra để miễn nhiễm với thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ. Điều này cho phép nông dân, ví dụ, phun vào ruộng của họ một lượng lớn thuốc diệt cỏ để diệt cỏ dại mà không làm chết cây trồng của họ. Nhưng theo thời gian, quá trình này dẫn đến các loại cỏ dại kháng thuốc diệt cỏ mới đòi hỏi liều lượng độc hại hơn bao giờ hết của thuốc diệt cỏ tương tự hoặc mạnh hơn để tiêu diệt chúng. Các chất độc này không chỉ xâm nhập vào đất và môi trường mà còn là lý do tại sao bạn thực sự nên rửa trái cây và rau quả trước khi ăn!

Ngoài ra còn có một mối nguy rất thực sự là thực vật và động vật GMO thoát ra ngoài tự nhiên, có khả năng làm đảo lộn các hệ sinh thái tự nhiên theo những cách không thể đoán trước ở bất cứ nơi nào chúng được đưa vào.

Cuối cùng, sự thiếu hiểu biết và kiến thức về GMO một phần là do các nhà sản xuất sản phẩm GMO. Nhìn vào Hoa Kỳ, hầu hết các bang đều không dán nhãn thực phẩm được bán trong các chuỗi cửa hàng tạp hóa là sản phẩm GMO toàn bộ hay một phần. Sự thiếu minh bạch này dẫn đến sự thiếu hiểu biết của công chúng xung quanh vấn đề này, đồng thời làm giảm nguồn tài trợ và hỗ trợ đáng giá cho khoa học nói chung.

GMO sẽ ăn mòn thế giới

Đối với tất cả các báo chí tiêu cực thực phẩm GMO nhận được, 60% 70 Theo Bill Freese thuộc Trung tâm An toàn Thực phẩm, một tổ chức chống GMO, thực phẩm chúng ta ăn ngày nay đã chứa một phần hoặc toàn bộ các yếu tố GMO. Điều đó không khó tin khi bạn cho rằng tinh bột ngô GMO sản xuất hàng loạt và protein đậu nành được sử dụng trong rất nhiều sản phẩm thực phẩm ngày nay. Và trong những thập kỷ tới, tỷ lệ phần trăm này sẽ chỉ tăng lên.

Nhưng khi chúng ta đọc trong phần một của loạt bài này, một số ít các loài thực vật chúng tôi trồng ở quy mô công nghiệp có thể trở thành diva khi gặp các điều kiện cần thiết để chúng phát triển hết khả năng của mình. Khí hậu mà chúng sinh trưởng không được quá nóng hoặc quá lạnh, và chúng cần lượng nước vừa đủ. Nhưng với sự thay đổi khí hậu đang diễn ra, chúng ta đang bước vào một thế giới sẽ nóng hơn và khô hơn nhiều. Chúng ta đang bước vào một thế giới mà chúng ta sẽ thấy sản lượng lương thực toàn cầu giảm 18% (do ít đất canh tác sẵn có phù hợp cho sản xuất cây trồng), cũng như chúng ta cần sản xuất thêm ít nhất 50% lương thực để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của chúng ta dân số. Và những giống cây trồng chúng ta đang trồng ngày nay, hầu hết chúng sẽ không thể đáp ứng được những thách thức của ngày mai.

Nói một cách đơn giản, chúng ta cần các loài thực vật ăn được mới có khả năng kháng bệnh, chống sâu bệnh, kháng thuốc diệt cỏ, chịu hạn, chịu mặn (nước mặn), thích nghi hơn với nhiệt độ khắc nghiệt, đồng thời phát triển năng suất hơn, cung cấp nhiều dinh dưỡng hơn ( vitamin), và thậm chí có thể không chứa gluten. (Lưu ý, không phải không dung nạp gluten là một trong những tình trạng tồi tệ nhất từ trước đến nay sao? Hãy nghĩ về tất cả những chiếc bánh mì và bánh ngọt ngon tuyệt mà những người này không thể ăn được. Thật buồn.)

Các ví dụ về thực phẩm GMO tạo ra tác động thực sự đã có thể được nhìn thấy trên khắp thế giới — ba ví dụ nhanh chóng:

Ở Uganda, chuối là một phần quan trọng trong chế độ ăn uống của người Uganda (người Uganda trung bình ăn một pound mỗi ngày) và là một trong những loại cây xuất khẩu chủ đạo của đất nước. Nhưng vào năm 2001, một bệnh héo xanh do vi khuẩn lây lan ở hầu hết đất nước, giết chết nhiều một nửa sản lượng chuối của Uganda. Sự héo úa chỉ dừng lại khi Tổ chức Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc gia của Uganda (NARO) tạo ra giống chuối GMO có chứa gen từ ớt xanh; gen này kích hoạt một loại hệ thống miễn dịch trong chuối, giết chết các tế bào bị nhiễm bệnh để cứu cây.

Sau đó là sự khiêm tốn. Khoai tây đóng một vai trò quan trọng trong chế độ ăn hiện đại của chúng ta, nhưng một dạng khoai tây mới có thể mở ra một kỷ nguyên hoàn toàn mới trong sản xuất lương thực. Hiện nay, 98% nước trên thế giới bị nhiễm mặn (mặn), 50 phần trăm đất nông nghiệp bị nước mặn đe dọa và 250 triệu người trên thế giới sống trên đất nhiễm mặn, đặc biệt là ở các nước đang phát triển. Điều này rất quan trọng vì hầu hết các loài thực vật không thể phát triển trong nước mặn — đó là cho đến khi một nhóm Các nhà khoa học Hà Lan đã tạo ra loại khoai tây chịu mặn đầu tiên. Sự đổi mới này có thể có tác động to lớn ở các quốc gia như Pakistan và Bangladesh, nơi những vùng đất nông nghiệp bị ô nhiễm nước biển và lũ lụt khổng lồ có thể được sản xuất trở lại để trồng trọt.

Cuối cùng, Rubisco. Chắc chắn là một cái tên kỳ lạ, nghe theo tiếng Ý, nhưng nó cũng là một trong những chén thánh của khoa học thực vật. Đây là một loại enzyme quan trọng trong quá trình quang hợp trong tất cả các đời sống thực vật; về cơ bản nó là protein biến CO2 thành đường. Các nhà khoa học đã tìm ra một cách để tăng hiệu quả của protein này để nó chuyển hóa nhiều năng lượng của mặt trời thành đường. Bằng cách cải thiện một loại enzyme thực vật này, chúng ta có thể tăng 60% sản lượng toàn cầu của các loại cây trồng như lúa mì và gạo, tất cả đều có ít đất canh tác hơn và ít phân bón hơn.

Sự nổi lên của sinh học tổng hợp

Đầu tiên, có chọn lọc nhân giống, sau đó là GMO, và sắp tới sẽ có một ngành học mới thay thế cả hai: sinh học tổng hợp. Trong trường hợp nhân giống chọn lọc liên quan đến việc con người chơi eHarmony với thực vật và động vật, và nơi kỹ thuật di truyền GMO liên quan đến việc sao chép, cắt và dán các gen riêng lẻ vào các tổ hợp mới, sinh học tổng hợp là khoa học tạo ra gen và toàn bộ chuỗi DNA từ đầu. Đây sẽ là một thay đổi cuộc chơi.

Tại sao các nhà khoa học lại lạc quan về khoa học mới này là bởi vì nó sẽ làm cho sinh học phân tử tương tự như kỹ thuật truyền thống, nơi bạn có những vật liệu có thể đoán trước có thể được lắp ráp theo những cách có thể đoán trước được. Điều đó có nghĩa là khi khoa học này trưởng thành, sẽ không còn phỏng đoán về cách chúng ta thay đổi các khối xây dựng của cuộc sống. Về bản chất, nó sẽ mang lại cho khoa học quyền kiểm soát tuyệt đối đối với tự nhiên, một sức mạnh hiển nhiên sẽ có những tác động sâu rộng đến tất cả các ngành khoa học sinh học, đặc biệt là trong lĩnh vực y tế. Trên thực tế, thị trường sinh học tổng hợp dự kiến sẽ tăng lên 38.7 tỷ đô la vào năm 2020.

Nhưng trở lại với thức ăn. Với sinh học tổng hợp, các nhà khoa học sẽ có thể tạo ra các dạng thực phẩm hoàn toàn mới hoặc các dạng xoắn mới trên các loại thực phẩm hiện có. Ví dụ, Muufri, một công ty khởi nghiệp ở Thung lũng Silicon, đang nghiên cứu về sữa không động vật. Tương tự, một công ty khởi nghiệp khác, Solazyme, đang phát triển bột làm từ tảo, bột protein và dầu cọ. Những ví dụ này và hơn thế nữa sẽ được khám phá thêm trong phần cuối của loạt bài này, nơi chúng ta sẽ nói về chế độ ăn uống trong tương lai của bạn sẽ như thế nào.

Nhưng chờ đã, còn Superfoods thì sao?

Bây giờ với tất cả những điều này về GMO và thực phẩm Franken, thật công bằng khi dành một phút để đề cập đến một nhóm siêu thực phẩm mới hoàn toàn tự nhiên.

Cho đến ngày nay, chúng ta có hơn 50,000 loài thực vật có thể ăn được trên thế giới, nhưng chúng ta chỉ ăn một số ít tiền thưởng đó. Theo một cách nào đó, chỉ cần tập trung vào một vài loài thực vật, chúng ta có thể trở thành chuyên gia sản xuất và trồng chúng trên quy mô lớn. Nhưng sự phụ thuộc vào một số loài thực vật này cũng làm cho mạng lưới nông nghiệp của chúng ta dễ bị ảnh hưởng bởi nhiều loại bệnh khác nhau và các tác động ngày càng tăng của biến đổi khí hậu.

Đó là lý do tại sao, giống như bất kỳ nhà hoạch định tài chính giỏi nào sẽ nói với bạn, để bảo vệ phúc lợi trong tương lai, chúng ta cần phải đa dạng hóa. Chúng ta sẽ cần mở rộng số lượng cây trồng mà chúng ta ăn. May mắn thay, chúng ta đã thấy những ví dụ về các loài thực vật mới được chào đón trên thị trường. Ví dụ rõ ràng là quinoa, loại ngũ cốc Andean mà sự phổ biến của nó đã bùng nổ trong những năm gần đây.

Nhưng điều khiến quinoa trở nên phổ biến không phải là nó mới, mà là vì nó giàu protein, có lượng chất xơ gấp đôi so với hầu hết các loại ngũ cốc khác, không chứa gluten và chứa nhiều loại vitamin có giá trị mà cơ thể chúng ta cần. Đó là lý do tại sao nó được coi là một siêu thực phẩm. Hơn thế nữa, nó là một loại siêu thực phẩm được nghiên cứu rất ít, nếu có, do di truyền.

Trong tương lai, nhiều loại siêu thực phẩm từng ít được biết đến này sẽ gia nhập thị trường của chúng tôi. Thực vật như Digitaria exilis, một loại ngũ cốc Tây Phi có khả năng chịu hạn tự nhiên, giàu protein, không chứa gluten và cần ít phân bón. Nó cũng là một trong những loại ngũ cốc phát triển nhanh nhất thế giới, chín chỉ trong vòng sáu đến tám tuần. Trong khi đó, ở Mexico, một loại ngũ cốc được gọi là dền Có khả năng chống chịu hạn hán, nhiệt độ cao và bệnh tật một cách tự nhiên, đồng thời giàu protein và không chứa gluten. Các loài thực vật khác mà bạn có thể nghe nói đến trong những thập kỷ tới bao gồm: kê, cao lương, lúa hoang, teff, farro, khorasan, einkorn, emmer, và những loài khác.

Một tương lai nông nghiệp lai với các biện pháp kiểm soát an toàn

Vì vậy, chúng ta đã có GMO và siêu thực phẩm, những thứ sẽ giành được lợi thế trong những thập kỷ tới? Thực tế, tương lai sẽ có sự kết hợp của cả hai. Siêu thực phẩm sẽ mở rộng sự đa dạng trong chế độ ăn của chúng ta và bảo vệ ngành nông nghiệp toàn cầu khỏi việc chuyên môn hóa quá mức, trong khi GMO sẽ bảo vệ các loại thực phẩm chủ yếu truyền thống của chúng ta khỏi môi trường khắc nghiệt mà biến đổi khí hậu sẽ mang lại trong những thập kỷ tới.

Nhưng cuối cùng, chúng ta phải lo lắng về GMO. Khi chúng ta bước vào một thế giới mà sinh học tổng hợp (synbio) sẽ trở thành hình thức sản xuất GMO chủ đạo, các chính phủ trong tương lai sẽ phải đồng ý về các biện pháp bảo vệ phù hợp để hướng dẫn khoa học này mà không kìm hãm sự phát triển của nó vì những lý do phi lý. Nhìn về tương lai, những biện pháp bảo vệ này có thể sẽ bao gồm:

Cho phép các thí nghiệm đồng ruộng có kiểm soát trên các giống cây trồng synbio mới trước khi đưa vào canh tác rộng rãi. Điều này có thể bao gồm việc thử nghiệm những loại cây trồng mới này trong các trang trại trồng trọt trong nhà thẳng đứng, dưới đất hoặc chỉ kiểm soát nhiệt độ có thể bắt chước chính xác các điều kiện của thiên nhiên ngoài trời.

Các biện pháp bảo vệ kỹ thuật (nếu có thể) đối với gen của cây synbio sẽ hoạt động như một công tắc tiêu diệt, để chúng không thể phát triển bên ngoài các khu vực mà chúng đã được phê duyệt để phát triển. Các khoa học đằng sau gen chuyển đổi tiêu diệt này hiện đã trở thành sự thật và nó có thể làm giảm bớt nỗi sợ hãi về việc thực phẩm synbio thoát ra môi trường rộng lớn hơn theo những cách không thể đoán trước.

Tăng tài trợ cho các cơ quan quản lý thực phẩm quốc gia để xem xét đúng đắn hàng trăm, hàng nghìn, cây và động vật synbio mới sẽ được sản xuất để sử dụng thương mại, vì công nghệ đằng sau synbio trở nên rẻ mạt vào cuối những năm 2020.

Các quy định quốc tế mới và nhất quán dựa trên cơ sở khoa học về việc tạo ra, nuôi trồng và bán các loài thực vật và động vật synbio, trong đó việc phê duyệt việc bán chúng dựa trên các đặc điểm của các dạng sống mới này thay vì phương pháp sản xuất chúng. Các quy định này sẽ được điều chỉnh bởi một tổ chức quốc tế mà các nước thành viên tài trợ và sẽ giúp đảm bảo thương mại an toàn đối với thực phẩm xuất khẩu synbio.

Tính minh bạch. Đây có lẽ là điểm quan trọng nhất của tất cả. Để công chúng chấp nhận GMO hoặc thực phẩm synbio dưới bất kỳ hình thức nào, các công ty sản xuất chúng cần phải đầu tư vào sự minh bạch đầy đủ — điều đó có nghĩa là vào cuối những năm 2020, tất cả các loại thực phẩm sẽ được dán nhãn chính xác với đầy đủ chi tiết về nguồn gốc GM hoặc synbio của chúng. Và khi nhu cầu về cây trồng synbio tăng lên, chúng ta sẽ bắt đầu thấy những khoản tiền tiếp thị đại chúng được chi ra để giáo dục người tiêu dùng về lợi ích sức khỏe và môi trường của thực phẩm synbio. Mục tiêu của chiến dịch PR này sẽ là thu hút công chúng vào một cuộc thảo luận hợp lý về thực phẩm synbio mà không cần dùng đến những lập luận kiểu “không ai vui lòng nghĩ về trẻ em” mà bác bỏ khoa học một cách mù quáng.

Đây là bạn có nó. Giờ đây, bạn đã biết thêm nhiều điều về thế giới GMO và siêu thực phẩm, và chúng sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ chúng ta khỏi một tương lai nơi mà biến đổi khí hậu và áp lực dân số đe dọa sự sẵn có của lương thực toàn cầu. Nếu được quản lý đúng cách, thực vật GMO và siêu thực phẩm cổ đại kết hợp với nhau rất có thể cho phép nhân loại một lần nữa thoát khỏi cái bẫy Malthusian đã dựng lên cái đầu xấu xí của nó mỗi thế kỷ hoặc lâu hơn. Nhưng có những loại thực phẩm mới và tốt hơn để phát triển chẳng có nghĩa lý gì nếu chúng ta không giải quyết vấn đề hậu cần đằng sau việc trồng trọt, đó là lý do tại sao phần bốn trong tương lai của loạt thực phẩm của chúng tôi sẽ tập trung vào các trang trại và nông dân của ngày mai.