Биоконвергенция

Биоконвергенция — это междисциплинарный подход в науках о жизни, который использует интеграцию биотехнологий , инженерии и компьютеров для решения сложных проблем. Этот метод направлен на улучшение диагностических процессов , разработку современных материалов и ускорение разработки лекарств . ^[1] Помимо здравоохранения , биоконвергенция способствует улучшениям в таких секторах, как сельское хозяйство , энергетика , продовольствие , безопасность и климат . ^[2] Исследования McKinsey показывают, что большая часть воздействия биоконвергенции будет ощущаться за пределами сектора здравоохранения, включая такие области, как сельское хозяйство, аквакультура , потребительские товары , новые материалы, химия и энергетика. По оценкам McKinsey, разрабатываемые в настоящее время биоконвергентные решения могут принести экономический эффект в размере до 4 триллионов долларов США ежегодно в течение следующих 10–20 лет. ^[3]

Подразумеваемое

Биоконвергенция использует методы из таких дисциплин, как биология , химия , физика , инженерия , медицина , математика , сельское хозяйство , вычислительные науки и искусственный интеллект (ИИ), чтобы решать проблемы в нескольких секторах.

Здравоохранение

Технологии биоконвергенции в здравоохранении включают трансляционную медицину , позволяющую извлекать скрытую информацию из огромных наборов данных; нейроморфные вычисления , которые стремятся имитировать биологическую нейронную структуру мозга для достижения беспрецедентного уровня производительности обработки и энергоэффективности; создание цифровых двойников для клинических исследований ; и биочипы, такие как «орган на чипе » (ООС). ^[4] Другие последствия биоконвергенции включают новые методы использования наноробототехники для доставки лекарств , регенеративную медицину , диагностику и биологические сенсоры, оптогенетику , биоэлектронику , создание «живых» материалов и многое другое. ^[5] По словам Белен Гарихо , генерального директора Merck , биоконвергенция также может раскрыть потенциал персонализированной медицины ». ^[6]

Продовольствие и сельское хозяйство

Традиционное сельское хозяйство опирается на землю, воду и подходящий климат. В будущем, благодаря исследованиям и технологиям, основанным на биоконвергенции, продукты питания можно будет производить где угодно, в лабораториях и на закрытых вертикальных фермах . Это может фундаментально изменить сельскохозяйственный сектор, международную торговлю и миграцию , а также отношения людей с землей, животными и продуктами питания. ^[7]

Приложения также включают новые инновационные способы проведения селекции животных и растений с использованием молекулярных или генетических маркеров , которые во много раз быстрее, чем традиционные методы селекции; точные инструменты генной инженерии растений новые, более ; быстроразвивающиеся работы по использованию микробиома растений, почвы, животных и воды для повышения качества и продуктивности сельскохозяйственного производства; и разработка альтернативных белков, включая культивированное мясо , альтернативные яйца и альтернативное молоко . ^[3]

Энергия, климат и современные материалы

Биоконвергенция может преобразовать сектор природных ресурсов за счет новых способов производства и получения сырья и топлива, а также новых производственных технологий. Это потенциально могло бы ослабить давление на природные ресурсы . ^[7]

История

Термин «биоконвергенция» использовался в 2005 году для описания интеграции био- и информационных технологий в отрасль здравоохранения. ^[8] С 2020 года он получил более широкое признание.

В апреле 2020 года Европейский инвестиционный банк и Управление инноваций Израиля заключили соглашение о сотрудничестве для совместного инвестирования в развивающуюся глобальную область биоконвергенции. ^[9]

США В марте 2021 года Национальный разведывательный совет (NIC), который объединяет разведывательное сообщество США с политиками в США, опубликовал исследовательскую работу «Будущее биологии», в которой пришел к выводу, что « в течение следующих 20 лет более Мультидисциплинарный и емкий подход к наукам о жизни изменит наше понимание живой материи и способности манипулировать ею. Эти дисциплины в сочетании с когнитивной наукой , нанотехнологиями , физикой и другими, способствуют новым скачкам в нашем понимании. применение этих разнообразных технологий в науках о жизни, известное как биоконвергенция, ускорит открытия и предсказуемость в биотехнологическом проектировании и производстве » . ^[10]^{[ чрезмерная цитата ]}

В сентябре 2021 года CELLINK Life Sciences, шведская публичная компания, которая в 2016 году выпустила на рынок первые чернила на биологической основе, изменила название своей группы на BICO Group , что означает «биоконвергенция». Он формирует портфолио, сочетающее в себе технологии биологии, инженерии и информатики, и рассматривает возможности приобретения компаний, занимающихся биоконвергентными технологиями. ^[11]

В мае 2022 года Израиль запустил пятилетний национальный план стоимостью фунтов стерлингов 435 миллионов (127 миллионов долларов США ) по стимулированию исследований и разработок в области биоконвергенции. ^[12] Также в мае 2022 года Университет Бен-Гуриона в Негеве (BGU) и Медицинский центр «Сорока» объявили о стратегическом сотрудничестве по разработке новых технологий в области биоконвергенции. ^[13]

В октябре 2022 года Япония объявила, что создаст глобальный центр биоконвергентных инноваций в Окинавском институте науки и технологий . Он будет поддержан грантом программы JST Японского агентства науки и технологий по открытой инновационной платформе для совместного создания академических кругов и промышленности. ^[14]

Согласно отчету McKinsey о государственной политике и «Биологических инновациях для решения сложных проблем», Управление инноваций Израиля , отвечающее за компаний инновационную политику Израиля и финансовую поддержку , занимающихся исследованиями и разработками в области технологий, « инвестирует в биоконвергентные технологии, чтобы гарантировать, что профессионалы в биологии информатика, математика, инженерия и нанонаука органично работают вместе ». ^[15]^{[ чрезмерная цитата ]} Управление инноваций Израиля рассматривает биоконвергенцию как потенциально «один из следующих значительных двигателей роста израильских высоких технологий». ^[16]

Рынок

По данным исследовательской компании Grand View Research, мировой рынок биоконвергенции в 2021 году оценивался в 110,9 млрд долларов США, и ожидается, что совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 7,4% в период с 2022 по 2030 год. Значительный рост рынка можно объяснить растущее пожилое население и ускоряющееся развитие технологии стволовых клеток для восстановления поврежденных клеток, тканей и органов. ^[2] В отчете McKinsey за 2020 год предполагается, что уже можно увидеть более 400 научно обоснованных вариантов использования, и что одни только эти приложения могут иметь прямой экономический эффект в размере до 4 триллионов долларов США в год в течение следующих 10–20 лет. ^[3]

Ссылки

^ Гариджо, Белен (4 января 2023 г.). «Зависит ли будущее науки от биоконвергенции?» . Всемирный экономический форум .
^ Jump up to: ^а ^б «Отчет о размере и доле рынка биоконвергенции в здравоохранении, 2030 г.» . Исследование Гранд Вью .
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Биологическая революция: инновации, меняющие экономику, общество и нашу жизнь» . Глобальный институт McKinsey . 13 мая 2020 г.
^ Гарихо, Белен. «Биоконвергенция: междисциплинарный подход к улучшению здоровья человека» . Эрнст и Янг .
^ «Биоконвергенция, революционизирующая науку о жизни и инновации в области здравоохранения» . Инновационный центр Дании .
^ Всемирный экономический форум (18 января 2022 г.). «Какие самые большие изменения в здравоохранении мы увидим в 2022 году? Вот что думают эксперты в области здравоохранения» . europeansting.com .
^ Jump up to: ^а ^б «Биоцифра сегодня и завтра» . Горизонты политики Канады . 31 мая 2022 г.
^ Энджи, Крис. «Конвергенция здравоохранения, биотехнологий и технологий – и стоящие за ними решения о размещении» .
^ «биоконвергенция – соединение инновационных систем Европейского Союза и Государства Израиль» . Фонд КЕНУП .
^ «Будущее биотехнологий» . Канцелярия директора Национальной разведки . апрель 2021 г.
^ Филиппидис, Алекс (сентябрь 2021 г.). «Ажиотаж: ребрендинг BICO делает большую ставку на «биоконвергенцию» » . Новости генной инженерии и биотехнологии .
^ «Израиль запускает пятилетний национальный план стоимостью 127 миллионов долларов по стимулированию биоконвергенции» . Бизнес-стандарт . 12 мая 2022 г.
^ «Университет Бен-Гуриона и Медицинский центр «Сорока» объявляют о стратегическом сотрудничестве в области новых технологий в области биоконвергенции» . Университет Бен-Гуриона в Негеве . 12 мая 2022 г.
^ «Новый центр инноваций ОИСТ» . ЭврекАлерт . 27 октября 2022 г.
^ «Биологические инновации европейской биореволюции» . МакКинси и компания . 10 января 2023 г.
^ «Биоконвергенция: будущее медицины» . Инновации в Израиле – Отчет об инновациях за 2019 год .

Дальнейшее чтение

Дин, Б.В.; Осланд, Асбьёрн; Рихтер, Мелинда; Цзян, Уильям Ю. (август 2007 г.). «Биоцентр Сан-Хосе: биоконвергентное предпринимательство в Кремниевой долине» . PICMET '07-2007 Портлендская международная конференция по менеджменту в сфере техники и технологий . стр. 2833–2843. дои : 10.1109/PICMET.2007.4349626 . ISBN 9781890843151 . S2CID 27440822 .
Джонс, Уильям Р. (17 ноября 2021 г.). «Перспективы водных ресурсов на следующие 50 лет на водной планете: личный взгляд на общую историю от Дня Земли, Четвертой промышленной революции и Единого здоровья до будущего альтернативной энергетики, биоконвергенции и квантовых вычислений» . Водный Интернационал . 46 (7–8): 1158–1186. дои : 10.1080/02508060.2021.2005332 . ISSN 0250-8060 . S2CID 245290473 .
Стейнберг, Дебора Линн; Мюррей, Стюарт Дж., ред. (2011). «Редакционное предисловие: специальный выпуск о биоконвергенции, том I» . МедиаТропы . 3 (1): i – iii.

[1] Гариджо, Белен (4 января 2023 г.). «Зависит ли будущее науки от биоконвергенции?» . Всемирный экономический форум .

[GVR-2] Jump up to: ^а ^б «Отчет о размере и доле рынка биоконвергенции в здравоохранении, 2030 г.» . Исследование Гранд Вью .

[MKGI-3] Jump up to: ^а ^б ^с «Биологическая революция: инновации, меняющие экономику, общество и нашу жизнь» . Глобальный институт McKinsey . 13 мая 2020 г.

[4] Гарихо, Белен. «Биоконвергенция: междисциплинарный подход к улучшению здоровья человека» . Эрнст и Янг .

[5] «Биоконвергенция, революционизирующая науку о жизни и инновации в области здравоохранения» . Инновационный центр Дании .

[6] Всемирный экономический форум (18 января 2022 г.). «Какие самые большие изменения в здравоохранении мы увидим в 2022 году? Вот что думают эксперты в области здравоохранения» . europeansting.com .

[Policy2022-7] Jump up to: ^а ^б «Биоцифра сегодня и завтра» . Горизонты политики Канады . 31 мая 2022 г.

[8] Энджи, Крис. «Конвергенция здравоохранения, биотехнологий и технологий – и стоящие за ними решения о размещении» .

[9] «биоконвергенция – соединение инновационных систем Европейского Союза и Государства Израиль» . Фонд КЕНУП .

[10] «Будущее биотехнологий» . Канцелярия директора Национальной разведки . апрель 2021 г.

[11] Филиппидис, Алекс (сентябрь 2021 г.). «Ажиотаж: ребрендинг BICO делает большую ставку на «биоконвергенцию» » . Новости генной инженерии и биотехнологии .

[12] «Израиль запускает пятилетний национальный план стоимостью 127 миллионов долларов по стимулированию биоконвергенции» . Бизнес-стандарт . 12 мая 2022 г.

[13] «Университет Бен-Гуриона и Медицинский центр «Сорока» объявляют о стратегическом сотрудничестве в области новых технологий в области биоконвергенции» . Университет Бен-Гуриона в Негеве . 12 мая 2022 г.

[14] «Новый центр инноваций ОИСТ» . ЭврекАлерт . 27 октября 2022 г.

[15] «Биологические инновации европейской биореволюции» . МакКинси и компания . 10 января 2023 г.

[16] «Биоконвергенция: будущее медицины» . Инновации в Израиле – Отчет об инновациях за 2019 год .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]