Скоро выращивание помидора или яблока станет таким же простым, как настройка компьютера.
Представьте: вы активируете нужные функции, и помидоры сами защищаются от вредителей, синтезируют витамины и растут в условиях засухи. Это уже не фантастика, а планы учёных из Кембриджского университета.
Два исследовательских коллектива получили 7,5 млн. фунтов Стерлинга(801.525 млн. ₽ по нынешнему курсу) на разработку технологий, которые изменят наше представление о сельском хозяйстве. Они планируют превратить селекцию растений в программирование биосистем, как код компьютера.
Цель проектов — создать культуры, которые можно будет не просто редактировать на уровне генов, а программировать для выполнения конкретных задач. Если всё получится, такие растения смогут выживать в экстремальных условиях, противостоять болезням, отпугивать вредителей и даже синтезировать новые полезные вещества.
Профессор Джейк Харрис и его команда получили £6,5 миллиона на создание искусственного хромосомного элемента. Этот элемент будет работать внутри растения и выполнять различные функции, например, регулировать рост или синтез веществ.
Второй проект возглавляет профессор Элисон Смит и доктор Павел Мордака. Они получили 1 миллион фунт Стерлинга на создание синтетических хлоропластов. Эти компоненты клеток смогут усваивать азот из атмосферы, что снизит зависимость от удобрений. Кроме того, растения смогут синтезировать витамин B12, который сейчас редко встречается в мире флоры.
Успех этих проектов может изменить сельское хозяйство.
Растения смогут адаптироваться к изменениям климата, потреблять меньше воды, выживать при экстремальных температурах и даже менять химический состав в зависимости от условий. Это откроет дорогу к созданию автономных агрокультур, которые можно выращивать в закрытых помещениях, на орбитальных станциях или в условиях ограниченного доступа к ресурсам.
Оба проекта финансируются британским Агентством передовых исследований и изобретений в рамках программы Synthetic Plants. В работе участвуют международные партнёры из Германии, Австралии, США и Великобритании. Это необходимо, потому что проекты требуют знаний в области биоинформатики, генетики, синтетической биологии и агроэкологии.
Участники проекта считают, что отказ от идеи «естественной» эволюции в пользу «программирования» изменит подход к выращиванию пищи, лекарств и сырья. Одним из интересных направлений является выращивание культур в экстремальных климатических условиях. При потеплении и увеличении числа засух такие технологии могут стать ключом к глобальной продовольственной безопасности.
Синтетическая биология также открывает возможность создания растений с «умной» архитектурой. Например, листья могут менять форму в зависимости от света, а корни — регулировать глубину в зависимости от почвы. В будущем такие растения смогут производить не только пищу, но и лекарства, полимеры, упаковку и биоразлагаемые материалы.
Таким образом, будущее сельского хозяйства — возможно, не просто повышение урожайности, а создание функционального дизайна жизни.