Лабораторно отглеждана дървесина може да промени играта на планетата

Дрю Хейс/Unsplash

„Много от това, което виждате тук, е сближаване на инженерството и биологията по начини, които хората не са си представяли дори само преди няколко години“, каза Джефри Боренщайн, технически директор на Центъра за биомедицинско инженерство в лабораторията Чарлз Старк Дрейпър.

Съдържание

  • Подобно на лабораторно отгледано месо
  • Нови възможности

Намира се в Кеймбридж, Масачузетс, само на един хвърлей от световноизвестния Масачузетски институт Технологичният кампус, лабораторията Draper с нестопанска цел извършва авангардни изследвания за десетилетия. През 60-те години на миналия век той помогна за проектирането на компютъра за насочване на Аполо, който постави астронавтите на Аполо на Луната и след това ги върна безопасно.

Препоръчани видеоклипове

Проектът, за който Borenstein говори по-горе, е като цяло по-земен, макар и не по-малко впечатляващ. Всъщност, ако всичко върви по план, не е преувеличено да се каже, че може да спаси планетата. Голямата идея: да се отглеждат растителни тъкани в лаборатория, за да се произведе веган еквивалент на лабораторно отглеждано месо.

„Представете си, например, отглеждане на по-здрава дървена маса от едно цяло парче. Не е необходимо засаждане на дървета, фрезоване, транспорт, почва или слънчева светлина.

Ако това звучи впечатляващо, но представлява интерес за ниша, представете си потенциалните приложения: Вместо да се налага да изсичате гори, за да произвеждате дървесина - да дадете пример за растителна тъкан — вместо това можете да отглеждате материала бързо чрез химичен процес по начин, който има значително по-малко планетарно въздействие. Можете дори да промените механичните му свойства или геометрията му. Представете си, например, отглеждане на по-здрава дървена маса от едно масивно парче. Не е необходимо засаждане на дървета, фрезоване, транспорт, почва или слънчева светлина.

„Имаме нарастващо търсене на продукти и хранителни продукти, тъй като населението продължава да расте,“ Ашли Бекуит, стипендиант на Draper и доктор по философия. кандидат в MIT, който работи по проекта, каза Digital Trends. „В крайна сметка има много по-голяма конкуренция за обработваема земя, отколкото беше преди. В един момент земите, с които разполагаме, може да не са в състояние да осигурят всичко, което искаме от тях. Трябва да започнем да намираме алтернативни и по-стратегически начини за производство на тези растителни материали.

Подобно на лабораторно отгледано месо

В момента екипът не създава напълно оформени таблици. Той отпечатва малки проби от материал за доказване на концепцията в петриеви панички, като в момента използва растението циния, род растения от семейството на маргаритките.

За своите ранни демонстрации на доказателство за концепцията изследователите извличат живи клетки от листата на растение циния, след което култивират тези клетки в течна среда за растеж. След това те бяха прехвърлени в гел, чрез който те могат да бъдат индуцирани, подобно на стволови клетки, в различни видове клетки. Твърдата, подобна на дърво структура, в която са успели да ги накарат да се превърнат, в един случай може да бъде модифицирана в нейната твърдост чрез контролиране на производството на органичен полимер, наречен лигнин.

Няма недостиг на долари за рисков капитал, посветени на мечтата за отглеждане на месо в лаборатория, без нито една крава или прасе да трябва да загуби живота си. Може ли растенията да са следващите?

D-Keine/Гети изображения

Сравнението с клетъчно месо е подходящо. През последните няколко години броят на компаниите, които изследват това пространство, експлодира. Няма недостиг на долари за рисков капитал, посветени на мечтата за отглеждане на месо в лаборатория, без нито една крава или прасе да губят своята живот. Може ли растенията да са следващите?

„Мисля, че като цяло аналогията е доста добра“, каза Бекуит пред Digital Trends. „Това, което разглеждаме, е по същество да правим тъканно инженерство в растенията. Искаме да отгледаме изолирана тъкан, без да отглеждаме останалата част от растението, по същия начин, по който работят хората индустрията за култивирано месо се стреми да отгледа определена тъкан в една крава, вместо да отглежда цялата крава.

„Работата с растителни клетки е малко по-различна от работата с животински клетки“, продължи тя. „От една страна, те са склонни да растат по-бавно, но имат много повече потенциал за развитие от много клетки на възрастни животни. Имаме много повече гъвкавост, за да можем да контролираме развитието на тези клетъчни култури - въпреки че във времето тези култури отнемат малко повече време от животинските клетъчни култури, за да произведат финала продукт. Но когато ги сравнявате с естествения случай, където отглеждането на дърво в дърво може да отнеме 20 години преди да има икономическа стойност, ако говорим за период от няколко месеца, това все още е много подобрен."

Нови възможности

Най-голямото сходство обаче е в по-широката, благоприятна за планетата цел. Точно както клетъчното месо означава по-малко земя, необходима за добитък, по-малко емисии на метан и други, клетъчните растения ще донесат със себе си нови екологични предимства.

„Мисля, че [че сме в началото на] истински тласък за наличие на биоразградими продукти,“ Луис Фернандо Веласкес-Гарсия, главен изследовател в Microsystems Technology Laboratories на MIT, който също работи по проекта, каза пред Digital Trends. „Светът стигна до етап, в който трябва да изразходваме значителни ресурси и усилия, за да се справим с отпадъците, с които се занимаваме, с нещата, от които вече не се нуждаете.“

Borenstein каза пред Digital Trends, че тази работа отваря нови възможности за производство в тази област - не само по-лесни начини за правене обекти, които вече произвеждаме от растителни материали, но създаваме обекти, които в момента не правим от тези материали добре. Това може да включва създаване на видове интелигентен материал, способен да се самовъзстановява или да се адаптира към променящите се среди, като например растение.

„Можете да направите нещо, което обикновено се прави от синтетични материали, и можете да го направите от естествени, живи материали“, каза той. „Това може да има огромни ползи за околната среда, нали? Идеята за конструиране на жив материал, който да замени нещо синтетично, което може да не е разградимо, което може да стои на депо за отпадъци хиляди години. Бихте могли да създадете нещо, което има свойствата, които заменят този изкуствен материал, и то да бъде жив материал.

Има още много работа за вършене, но обещанието е значително. „Вероятно все още сме далеч, но се надяваме, че не в мащаба на десетилетия“, каза Бекуит. „Можем да видим някои значителни развития, ако [тази област получи вниманието, което заслужава]. Мисля, че можете да видите развитие през десетилетието, което е много, много важно.“

Беше документ, описващ работата наскоро публикуван в Journal of Cleaner Production.