Почему «биопроизводство» — это следующая промышленная революция

Что, если бы мы могли «вырастить» одежду из микробов, мебель из живых организмов и построить здания с внешними элементами, схожими с корой деревьев? Стипендиат TED Сюзанн Ли рассказывает о впечатляющих разработках в области биотехнологии и демонстрирует, как она может помочь нам заменить основные источники отходов, такие как пластик и цемент, на устойчивые и экологически чистые альтернативы.

Я начала свою трудовую
биографию как модельер,

тесно сотрудничая с дизайнерами
и поставщиками тканей.

Но сегодня я больше не могу встречаться
или разговаривать со своими сотрудниками,

потому что они в почве у нас под ногами,

на полках наших супермаркетов

и в пиве, которое я собираюсь пить
после этого выступления.

Я говорю о микробах

и их помощи в дизайне.

Пятнадцать лет назад

я полностью изменила и то,
с чем я работала,

и то, кáк я работала,

после полного открытий
сотрудничества с биологом.

Наш проект дал мне новый взгляд на жизнь

и раскрыл совершенно новый
мир возможностей того,

как можно проектировать и создавать вещи.

Я открыла для себя совершенно новый
производственный метод:

биопроизводство.

Буквально — производство
при помощи биологии.

Что это значит?

Вместо переработки растений, материалов
животного происхождения или нефти

для производства потребительских товаров,

мы могли бы их целенаправленно
выращивать с помощью живых организмов.

Во время — как её называют многие —
«Четвёртой промышленной революции»

мы рассматриваем живые клетки
в качестве новых фабрик.

Бактерии, водоросли, грибы, дрожжи:

наши новейшие инструменты дизайна
включают эти биотехнологии.

Мой личный путь в биопроизводство

начался с проекта
под названием «Биокутюр».

Стимулом послужило то, что вместо
выращивания растений, таких как хлопок,

в полях в течение нескольких месяцев,

можно с помощью микробов выращивать
такой же целлюлозный материал

в лаборатории за пару дней.

С помощью определённых видов бактерий
в жидкой питательной среде

мы ферментировали нити целлюлозы,

которые самоорганизовывались в лист ткани.

Я сушила ткань, которую вырастила,

кроила и шила из неё различные
модели одежды, обуви и сумок.

Иначе говоря, в одной лаборатории
мы выращивали материалы

и превращали их в ассортимент продукции

за считанные дни.

И в этом — отличие от современных
методов производства тканей,

где растение выращивается,

часть его в виде хлопка собирается,

перерабатывается в волокно,

сплетается в ткань

а затем, возможно, отправляется за океаны

перед тем, как ткань раскроят
и сошьют из неё одежду.

На это могут уйти месяцы.

То есть на этих прототипах
мы определили область

существенного повышения
эффективности использования ресурсов.

Начиная с уменьшения использования
воды, энергии и химикатов,

необходимых в производстве материалов,

до полностью безотходного производства,

мы выращивали готовые ткани,

если угодно, с помощью «биологического
аддитивного производства».

С помощью биопроизводства

я заменила много интенсивных
техногенных шагов

одним биологическим шагом.

Взаимодействие с этой живой системой

изменило моё дизайнерское мышление.

Была только биология,
без моего вмешательства,

кроме разработки
начальных условий для роста,

эффективно производящая
полезный, экологичный материал.

Теперь я не могу не смотреть на все
материалы через линзу биопроизводства.

На самом деле сейчас растёт
мировое сообщество новаторов,

переосмысливающих материалы
через биологию.

Несколько компаний уже
выращивают материалы из грибов,

но не из самих грибов —

они используют мицелий,
их корневую систему,

для связи побочных продуктов
сельского хозяйства.

Это процесс, который можно
характеризовать как «природный клей».

Типичный способ — взять трёхмерную форму,

заполнить её отходами урожая,
типа стеблей кукурузы или конопли,

добавить воды,

подождать несколько дней,
чтобы мицелий пророс через всё это,

достать продукт из формы —

и вы получите готовый трёхмерный объект.

Невероятно, но, используя живые организмы,

мы можем выращивать любые виды структур,

от пеноматериалов, которые могут
заменить пластик в обуви,

до материалов, подобных коже,
но без животных.

Мебель, полы — всё это в настоящее
время в стадии разработки.

С помощью грибов можно выращивать
естественные огнезащитные материалы

без использования химикатов.

Они от природы гидрофобные,

то есть не впитывают воду.

Температура плавления у них
выше, чем у пластмасс.

Полистирол разлагается тысячи лет.

Упаковочные материалы из грибов

превращаются в компост у вас в огороде

всего за 30 дней.

Живые организмы превращают отходы

в материалы с нужными характеристиками
и конкурентной стоимостью,

которые могут начать заменять пластмассы

и другие материалы, выделяющие CO2.

Как только мы начинаем создавать
материалы с помощью живых организмов,

предыдущие методы производства
становятся нелогичными.

Взять хотя бы простой строительный кирпич.

Цементная промышленность порождает
около восьми процентов

мировых выбросов CO2.

Это больше, чем ежегодные выбросы
всех самолётов и кораблей.

Процесс производства цемента требует,
чтобы материалы обжигались в печи

при температуре свыше 1 000°C.

Сравните это со стартапом
bioMASON («Биокаменщик»).

Они используют почвенных микробов
для преобразования сыпучих материалов,

вроде песка или щебня,

в биотехнологический,
или биоцементный, кирпич.

Это происходит при комнатной температуре

всего за пару дней.

Это как гидропоника для кирпича.

Ирригационная система подаёт воду,
обогащённую питательными веществами,

к лоткам кирпичей,

которые были засеяны бактериями.

Бактерии производят кристаллы,

которые образуются вокруг каждой песчинки,

соединяя вместе все свободные частицы

и формируя твёрдый кирпич.

Теперь мы можем выращивать
строительные материалы

так же красиво, как это делает природа,

как коралловый риф.

И эти «биопроизведённые»
кирпичи почти в три раза крепче,

чем бетонный блок.

В резком контрасте с традиционным
производством цемента,

углерода при этом связывается
больше, чем образуется.

Если бы мы могли заменить
1,2 триллиона обожжённых кирпичей,

которые мы выпускаем каждый год,

на «биопроизведённые» кирпичи,

мы могли бы уменьшить выбросы CO2

на 800 миллионов тонн каждый год.

(Аплодисменты)

Помимо выращивания материалов
с помощью живых организмов,

мы даже начинаем разрабатывать продукты,

которые ускоряют их рост.

Это вызвано осознанием того,

что именно то, что мы пытались
отодвинуть на второй план, — жизнь —

может быть на самом деле
нашим величайшим помощником.

С этой целью мы исследовали все пути

выращивания здоровых микробов
в наших экосистемах.

Отличным примером этого
являются архитекторы,

вообразившие, что оболочка здания

может функционировать как кора дерева.

Но не как косметический «зелёный» слой.

Они проектируют архитектурную кору

как носитель для развивающихся экосистем.

Эти поверхностные структуры
создаются для стимулирования жизни.

Если бы ту же энергию, что сейчас мы
используем для подавления жизни,

мы бы применили к её развитию,

мы бы превратили негативный
облик городских джунглей

в образ процветающей, живой экосистемы.

Активно поощряя поверхностное
взаимодействие со здоровыми микробами,

мы могли бы улучшить
пассивное воздействие на климат,

управление ливневыми стоками

и даже сократить выбросы CO2,

снижая энергию, используемую
для отопления или охлаждения зданий.

Мы только начинаем реализовывать потенциал

природных технологий.

Я в восторге от того, что мы начинаем
проектировать и «биопроизводить»

новый материальный мир.

Тот, который переходит от эксплуатации

невозобновляемых ресурсов

к работе с настоящей,
возобновляемой жизнью.

Вместо исключения жизни из проекта,

мы проектируем вместе с ней и для неё.

Упаковка, одежда, обувь,
мебель, строительство —

биопроизводимая продукция может
выращиваться близко к центрам спроса,

на местных ресурсах,
с меньшими затратами земли и энергии

и даже с использованием
промышленных отходов.

Раньше было так,
что инструменты биотехнологии

были прерогативой

мощных многонациональных химических
и биотехнологических компаний.

В прошлом веке мы ожидали,
что инновации в материалах

придут от DuPont, Dow, BASF.

Но эта революция в материалах
XXI века возглавляется стартапами

с небольшими командами
и ограниченным капиталом.

И, кстати, не все их основатели
имеют научные степени.

Это зачастую художники,
архитекторы и дизайнеры.

Более миллиарда долларов уже вложено

в стартапы биопроизводства
потребительских товаров.

Я не думаю, что у нас есть другой выбор,
кроме биопроизводства нашего будущего.

Куртка, которую вы носите,

стул, на котором вы сидите,

дом, в котором вы живёте, —

созданный вами материальный мир
не должен ставить под угрозу

ваше здоровье и здоровье планеты.

Если материалы нельзя переработать

или превратить в компост до́ма,

мы должны отказаться от них.

Я полна решимости
сделать это будущее реальностью,

освещая всю удивительную работу,

которая делается сегодня,

и способствуя большему взаимодействию

между дизайнерами,
учёными, инвесторами и брендами.

Потому что нам нужна
материальная революция,

и именно сейчас.

Спасибо.

(Аплодисменты)