لماذا يُعَدّ "التصنيع الحيويّ" الثورة الصناعية التالية؟

ماذا لو استطعنا أن "ننتج" ثيابًا من الميكروبات، ومفروشاتٍ من الكائنات الحيّة وأبنيةً بواجهاتٍ تشبه لحاء الشجر؟ تشارك سوزان لي، زميلة TED، تطوّراتٍ مثيرةً من مجال التصنيع الحيويّ وتشير إلى كيفيّة مساعدة ذلك لنا في استبدال مصادر النفايات الأساسيّة، مثل البلاستيك والإسمنت، ببدائل مستدامة وصديقة للبيئة.

بدأت حياتي بالعمل كمصمّمة أزياء،

أعمل بشكلٍ وثيق مع مصمّمي نسيج
ومزوّدي أقمشة.

ولكن اليوم، لا أستطيع أن أرى أو أتكلّم
مع مساعديّ الجدد،

لأنّهم في التربة، تحت أقدامنا،

وعلى الرفوف في أسواقنا المركزيّة،

وفي الجعة التي سأشربها
عندما أُنهي هذه المحادثة.

إنّني أتكلّم عن الميكروبات

وعن التصميم مع الحياة.

منذ 15 سنة،

غيّرت كليًّا ما عملتُ معه

وكيف عملت

بعد تعاونٍ ملهمٍ مع عالِم للأحياء.

منحني مشروعنا منظورًا آخر عن الحياة،

مقدّمًا عالمًا جديدًا تمامًا
من الإمكانيّات

عن كيفيّة تصميم وصُنع الأشياء.

اكتشفتُ اقتراحًا جذريًّا للتصنيع:

التصنيع الحيويّ.

حرفيًّا، التصنيع باستخدام علم الأحياء.

ماذا يعني ذلك؟

حسنًا، بدلًا من معالجة النباتات،
والحيوانات أو النفط

لصناعة مواد استهلاكيّة،

قد نستطيع إنماء مواد مباشرةً
بواسطة كائنات حيّة.

في ما يسمّيه الكثيرون
"الثورة الصناعيّة الرابعة"،

نحن نفكّر بأن تكون المصانع الجديدة
خلايا حيّة.

البكتريا، والطحالب، والفُطريّات، والخميرة:

تشمل أحدث الأدوات لدينا
تلك المتعلّقة بالتقنيّة الحيويّة.

إنّ رحتلي الخاصّة في التصنيع الحيويّ

بدأت بمشروعٍ صغيرٍ يسمّى
"تصميم الأزياء الحيوي."

كانت الإثارة أنّه بدلًا من إنماء التباتات،
كالقطن،

في حقلٍ لعدّة أشهر،

نستطيع استخدام الميكروبات لإنماء
مواد مشابهة للسيليلوز في الختبر

في بضعة أيّام.

باستخدام فصيل معيّن من البكتيريا
في سائل غنيّ بالمواد المغذّية،

قمنا بتخمير خيوط من السيليلوز

والتي قامت بتجميع نفسها
في صفيحة من القماش.

جفّفتُ القماش الذي صنعته

وقطعته وحُكته ليصبح مجموعة
من الملابس والأحذية والحقائب.

في عبارات أخرى، في مختبر واحد
صنعنا موادًا

وحوّلناها إلى مجموعةٍ من المنتجات

في غضونِ أيّام.

وهذا مناقضٌ للطرق الحاليّة
لإنتاج الأقمشة،

حيثما تنمو النباتات،

فإنّ الجزء القطنيّ فقط هو ما يتمّ حصده،

ويُحوّل إلى خيوط،

ويُنسج منها القماش

ومن المحتمل أن يُشحن عبر المحيطات بعد ذلك

قبل أن يُقطع وتُحاك منه ثياب.

كلّ ذلك يحتاج إلى أشهر.

لذا فهذه النماذج المبدئيّة كانت بمثابة حقل

يقدّم موارد ذات كفاءة عالية.

من تقليل للمياه والطاقة والكيمياء اللازمة

لإنتاج مادّةٍ ما،

وحتّى من دون إنتاج أيّة مخلّفات،

أنتجنا القماش في شكله النهائيّ...

إذا كنت تحبّ، "تصنيع المواد
المضافة الحيويّة."

عن طريق التصنيع الحيوي،

فقد استبدلت الكثير من الخطوات
المكثّفة التي يقوم بها البشر

بخطوة حيويّة واحدة.

وعندما ارتبطت بهذا الجهاز الحيويّ،

حوّل فكري في التصميم.

هذا كان بفعل علم الأحياء
دون أيّ تدخّلٍ منّي

عدا تصميم الظروف المبدئيّة للنمو،

والذي أنتج مادةً مفيدة، ومستدامة بكفاءة.

لذا فأنا لا أستطيع الآن إلّا أن أرى جميع
المواد عبر عدسات صناعة الأقمشة الحيويّة.

في الحقيقة، هناك مجتمع عالميٌّ
متزايد من المبتكرين

يعيدون التفكير بموادٍ حيويّة.

تقوم الكثير من الشركات حاليًّا
بإنتاج المواد من الفطريّات،

ولكن ليس الفطريّات حرفيًّا...

يستخدمون المشيجة الفطريّة
وهي جهاز الجذر في الفطر،

ليربطوا المنتجات الزراعيّة الثانويّة معًا.

إنّها عمليّة وُصفت ب"صمغ الطبيعة".

إنّ طريقةً شائعة للقيام بهذا هي عن طريق
أخذ قالب ثلاثي الأبعاد،

وملئِه بمخلفات المحاصيل
مثل سيقان الذرة والقنّب،

وإضافة الماء،

والانتظار لبضعة أيّام حتى ينمو
في كافة الأنحاء،

ومن ثمّ إزالة القالب،

وستحصل على شكلٍ ناضجٍ وثلاثيّ الأبعاد.

ممّا يثير الدهشة أنّنا نستطيع
أن ننتج جميع أنواع المركّبات

باستخدام كائنات حيّة،

من الرغوات التي تستطيع أن تحلّ
محلّ البلاستيك في الأحذية،

إلى المواد المشابهة للجلود
دون الحاجة للحيوانات في ذلك.

إنّ المفروشات، والأرضيّات...جميعها
يُصنَع لها حاليًّا النماذج الأوليّة.

تستطيع الفطريّات إنتاج مواد
مقاومة للحريق طبيعيًّا،

بدون استخدام الكيمياويّات.

هي كارهة للماء طبيعيًّا،

أي أنّها لن تمتصّ الماء.

ولديها درجات انصهار أعلى من البلاستيك.

يحتاج البوليستيرين آلاف السنين ليتحلّل،

أمّا مواد التغليف المُستخرجة من الفطريّات

فمن الممكن أن تتحلل طبيعيًّا
في الحديقة الخلفيّة لمنازلكم

في ما يقارب 30 يومًا.

تحوّل الكائنات الحيّة النفايات

إلى مواد ذات أسعار منافسة، ومطابقة للأداء

والتي تستطيع أن تبدأ باستبدال البلاستيك

ومواد أخرى نافثة لثنائي أكسيد الكربون.

وعندما نبدأ بإنتاج المواد
باستخدام الكائنات الحيّة،

ستبدو الطرق السابقة للتصنيع غير منطقيّة.

كحجارة بناء المنازل على سبيل المثال.

حيث توّلد صناعة الإسمنت نحو ثمانية بالمئة

من ثنائي أكسيد الكربون العالميّ.

وهذا ما يعادل أكثر من جميع
الطائرات والسفن كلّ سنة.

إن معالجة الإسمنت تحتاج
إلى مواد تُصهر في أفران

بدرجة حرارة تصل إلى أكثر
من 2,000 درجة فاهرينهايت.

قارنوا ذلك مع البناء الحيويّ.

هم يستخدمون ميكروبات من التربة
لتحويل الركام بحالته الحرّة،

كالرمل والحصى الناعمة،

إلى حجارة بناء مصنعّة حيويًّا،
أو إسمنت حيوي.

تُصنع في درجة حرارة الغرفة،

خلال يومين فقط.

فكّروا: بالزراعة المائيّة للطوب.

جهاز ريٍّ يغذّي بمياه
غنيّة بالعناصر الغذائيّة

أطباقًا من الطوب

والتي قد تمّ تلقيحها بالبكتيريا.

تقوم البكتيريا بتكوين البلّورات

التي تتشكّل حول كلّ حبّة رمل،

جامعةً بذلك كلّ الجزيئات الحرّة

لتشكيل طوبةٍ صلبةٍ.

نستطيع الآن أن نبني موادًا للبناء

بالطريقة الراقية التي تقوم بها الطبيعة،

كالشعاب المرجانية تمامًا.

وهذه اللَّبِنات المصنّعة حيويًّا
أقوى بثلاثة أضعاف تقريبًا

من الكتل الخرسانيّة.

وفي تناقضٍ مطلقٍ لصناعة
الإسمنت التقليديّة،

وهو أنّه يخزّن كميّة من الكربون
أكبر من تلك التي ينتجها.

لذا فإذا استطعنا استبدال 1,2 تريليون
من الطوب المحروق

الذي يُصنَع كلّ سنة

بالطوب المصنّع حيويًّا،

فسنستطيع تقليل انبعاث ثنائي أكسيد الكربون

بنحو 800 مليون طنّ كلّ سنة.

(تصفيق)

لقد تخطّينا إنتاج المواد
من الكائنات الحيّة،

حتّى أنّنا بدأنا بتصميم منتجاتٍ

تحفّز نموّها.

وهذا جاء من الإدراك

بأنّ الشيء الذي نحاول تهميشه -الحياة-

قد تكون في الواقع مساعدنا الأكبر.

ولبلوغ ذلك الهدف، نحاول اكتشاف جميع الطرق

التي نستطيع من خلالها إنتاج ميكروبات
صحيّة في أنظمتنا البيئيّة.

ومثالٌ عظيم لذلك هو المهندسون المعماريّون

الذين يتخيّلون غلاف البناء الخارجيّ

ليعمل كلحاء الشجر.

ولكن ليس كطبقة خضراء تجميليّة.

إنّهم يصمّمون لحاءً هندسيًّا

كمضيف للبيئات المتطوّرة.

صُمّمَت هذه الهياكل السطحيّة
لتحتوي الحياة بداخلها.

وإذا طبّقنا الطاقة نفسها التي نستخدمها
حاليًّا لسحق أشكال الحياة

في تشجيع الحياة،

فسوف نحوّل الصورة السلبيّة
للأدغال الحضريّة

إلى واحدة تجسّد حرفيًّا
نظامًا بيئيًّا مزدهرًا.

من خلال تحفيز تفاعلات سطحيّة
باستخدام ميكروبات صحيّة،

نستطيع أن نطوّر تحكّمًا مناخيًّا ذاتيًّا،

وإدارة مياه الأمطار

وحتّى تقليل انبعاثات ثنائي أكسيد الكربون

عن طريق تقليص الطاقة المستخدمة
لتدفئة وتبريد مبانينا.

لقد بدأنا للتوّ إدراك قدرة

التقنيّات المبنيّة على الطبيعة.

أنا متحمّسة لأنّنا بدأنا نصمّم
ونصنّع حيويًّا

عالمًا مادّيًّا جديدًا.

هو عالَم يتجّه بعيدًا عن استخدام

الموارد غير المتجدّدة

ونحو العمل مع الحياة الأصليّة والمتجدّدة.

بدلًا من التصميم بعيدًا عن الحياة،

نحن نصمّم مع الحياة ومن أجلها.

التغليف، والأزياء، والأحذية،
والمفروشات، والبناء...

من الممكن أن تُصنَّع المنتجات الحيويّة
بالقرب من مراكز الطلب،

باستخدام موارد محليّة، ومساحة أقل
من الأرض، وطاقة أقل،

وحتّى تسخير تيّارات الفضلات الصناعيّة.

كانت أدوات التقنيّة الحيويّة

تقتصر على أقوى

الشركات الكيميائيّة متعدّدة الجنسيّات
والشركات ذات التقنيّة الحيويّة.

في القرن الماضي،
توقّعنا أنّ ابتكارًا ماديًّا

سيأتي من أمثال دوبونت، أو داو، أو باسف.

ولكنّ الثورة الماديّة في القرن الواحد
والعشرين تَجري بقيادة شركات ناشئة

ذات فِرقٍ صغيرةٍ ورأس مالٍ محدود.

وبالمناسبة، ليس كلّ مؤسّسيها
من أصحاب درجاتٍ علميّة في الأحياء.

إذ يضُمون فنانين،
ومهندسين معماريين، ومصمّمين.

تمّ استثمار أكثر من مليار دولار

في الشركات الناشئة التي تصنّع
المنتجات الاستهلاكيّة حيويًّا.

لا أعتقد أنّ لدينا أيّ خيارٍ
غير التصنيع الحيويّ في المستقبل.

من السُترة التي ترتدونها

إلى الكرسيّ الذي تجلسون عليه

إلى المنزل الذي تسكنونه،

إنّ عالمكم الماديّ المصمّم
لا يجب أن يعطّل صحتكم

أو صحة كوكبنا.

إذا لم تكن المواد قابلة لإعادة التدوير

أو للتحلّل الطبيعي في المنزل،

فيجب أن ننبُذها.

أنا ملتزمة بجعل هذا المستقبل حقيقة

من خلال تسليط الضوء
على كلّ هذا الجهد الرائع

الذي يُبذَل اليوم

وعن طريق تسهيل اتصالاتٍ أكثر

بين المصمّمين، والعلماء،
والمستثمرين، والعلامات التجاريّة.

لأنّنا نحتاج ثورة ماديّة،

ونحتاج إليها الآن.

شكرًا جزيلًا.

(تصفيق)