जलवायु परिवर्तन: बायोइंजीनियरिंग समाधान की क्षमता

सिडनी: (द कन्वर्सेशन) जीवन ने अरबों वर्षों में हमारी दुनिया को बदल दिया है, एक मृत चट्टान को हरे-भरे, उपजाऊ ग्रह में बदल दिया है जिसे हम आज जानते हैं। लेकिन मानव गतिविधि वर्तमान में पृथ्वी को फिर से बदल रही है, इस बार ग्रीनहाउस गैसों को जारी करके जो हमारी जलवायु में नाटकीय परिवर्तन ला रही हैं।क्या होगा यदि हम जलवायु परिवर्तन पर लगाम लगाने में जीवित जीवों की शक्ति का उपयोग कर सकें? "इंजीनियरिंग बायोलॉजी" का क्षेत्र, जो विशिष्ट समस्याओं को हल करने के लिए जैविक उपकरणों को इंजीनियर करने के लिए आनुवंशिक प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है, मदद करने में सक्षम हो सकता है।शायद इस उभरते क्षेत्र की अब तक की सबसे नाटकीय सफलता एमआरएनए टीके हैं जिन्होंने हमें कोविड महामारी से निपटने में मदद की। लेकिन इंजीनियरिंग जीव विज्ञान में न केवल हमें जलवायु परिवर्तन के अनुकूल ढलने में मदद करने की, बल्कि वार्मिंग को सीमित करने की भी अपार क्षमता है।नेचर कम्युनिकेशंस में हमारे नवीनतम पेपर में, हमने उन कई तरीकों की समीक्षा की, जिनसे इंजीनियरिंग जीव विज्ञान जलवायु परिवर्तन के खिलाफ लड़ाई में सहायता कर सकता है - और कैसे सरकारें और नीति निर्माता यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि मानवता को प्रौद्योगिकी का लाभ मिले।

क्या इंजीनियरिंग जीव विज्ञान जलवायु परिवर्तन से लड़ने में मदद कर सकता है? हमने ऐसे चार तरीकों की पहचान की है जिनसे इंजीनियरिंग जीव विज्ञान जलवायु परिवर्तन को कम करने में मदद कर सकता है।पहला है सिंथेटिक ईंधन बनाने के बेहतर तरीके ढूंढना जो सीधे जीवाश्म ईंधन की जगह ले सकें। कई मौजूदा सिंथेटिक ईंधन मकई और सोयाबीन जैसी उच्च मूल्य वाली फसलों से बनाए जाते हैं जिनका उपयोग अन्यथा भोजन के लिए किया जा सकता है, इसलिए ईंधन महंगे हैं।कुछ इंजीनियरिंग जीवविज्ञान अनुसंधान कृषि अपशिष्ट से सिंथेटिक ईंधन बनाने के तरीकों की खोज करते हैं। ये ईंधन सस्ते और हरित हो सकते हैं, और इससे डीकार्बोनाइजेशन में तेजी लाने में मदद मिल सकती है।उदाहरण के लिए, एयरलाइनों के लिए अपने विमानों को हाइड्रोजन या बैटरी पर चलने वाले अभी तक विकसित विमानों से बदलने की प्रतीक्षा करने के बजाय सिंथेटिक शून्य-कार्बन जेट ईंधन पर स्विच करके अपने मौजूदा बेड़े को डीकार्बोनाइज करना बहुत तेज़ होगा।दूसरा ग्रीनहाउस उत्सर्जन (औद्योगिक सुविधाओं, निर्माण और कृषि से) को पकड़ने के लिए लागत प्रभावी तरीके विकसित करना है और फिर इस कचरे का उपयोग मूल्यवान उत्पादों (जैसे औद्योगिक रसायन या जैव ईंधन) के "जैव निर्माण" के लिए करना है।

तीसरा उत्सर्जन-गहन उत्पादन विधियों को प्रतिस्थापित कर रहा है। उदाहरण के लिए, कई कंपनियां पहले से ही सिंथेटिक दूध का उत्पादन करने के लिए "सटीक किण्वन" का उपयोग कर रही हैं जो डेयरी उद्योग के मीथेन उत्सर्जन से बचाता है। अन्य कंपनियों ने ऐसे रोगाणुओं का उत्पादन किया है जो मिट्टी में नाइट्रोजन को स्थिर करने का वादा करते हैं, और इस प्रकार जीवाश्म ईंधन से उत्पादित उर्वरकों के उपयोग को कम करने में मदद करते हैं।अंत में, चौथा सीधे तौर पर हवा से ग्रीनहाउस गैसों को ग्रहण करना है। वायुमंडलीय कार्बन का उपभोग करने के लिए इंजीनियर किए गए बैक्टीरिया, या अपनी जड़ों में अधिक कार्बन जमा करने के लिए पाले गए पौधे, सैद्धांतिक रूप से वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैस के स्तर को कम करने में मदद कर सकते हैं।तकनीकी और आर्थिक बाधाओं से परे, यह स्पष्ट नहीं है कि इन विचारों को कभी सामाजिक लाइसेंस मिलेगा या नहीं। इनमें से कुछ उभरती जलवायु प्रतिक्रियाओं के "विज्ञान कथा-जैसे" चरित्र को देखते हुए यह आवश्यक है कि शोधकर्ता सार्वजनिक दृष्टिकोण के प्रति पारदर्शी और उत्तरदायी हों।तथ्य या विज्ञान कथा? ये विचार कितने यथार्थवादी हैं? किसी नए उत्पाद को बाज़ार में लाने में समय, पैसा और सावधानीपूर्वक शोध लगता है।

उदाहरण के लिए सौर ऊर्जा को लें। पहला सौर सेल 1880 के दशक में बनाया गया था, और सौर पैनल 1979 में व्हाइट हाउस की छत पर स्थापित किए गए थे, लेकिन सौर ऊर्जा को बिजली का लागत-प्रतिस्पर्धी स्रोत बनने में कई दशकों का सरकारी समर्थन लगा।इंजीनियरिंग जीव विज्ञान क्षेत्र वर्तमान में निवेशक पूंजी से भर गया है। हालाँकि, अधिकांश निवेश आकर्षित करने वाली कंपनियाँ और परियोजनाएँ वे हैं जिनका व्यावसायिक मूल्य सबसे अधिक है - विशेष रूप से चिकित्सा, दवा, रसायन और कृषि क्षेत्रों में।इसके विपरीत, ऐसे अनुप्रयोग जिनका प्राथमिक लाभ ग्रीनहाउस उत्सर्जन को कम करना है, बहुत अधिक निजी निवेश आकर्षित करने की संभावना नहीं है। उदाहरण के लिए, सिंथेटिक जेट ईंधन वर्तमान में पारंपरिक जेट ईंधन की तुलना में बहुत अधिक महंगा है, इसलिए इसके व्यावसायीकरण का समर्थन करने वाले निजी निवेशकों की कोई भीड़ नहीं है।विकास और व्यावसायीकरण की धीमी प्रक्रिया के माध्यम से अधिकांश जलवायु-अनुकूल अनुप्रयोगों को पोषित करने के लिए किसी प्रकार के सरकारी (या परोपकारी) समर्थन की आवश्यकता होगी।

विजेताओं को चुनने के लिए वापस? कौन से इंजीनियरिंग जीवविज्ञान अनुप्रयोग सरकार की सहायता के पात्र हैं? अभी, यह बताना जल्दबाजी होगी।नीति निर्माताओं को प्रस्तावित इंजीनियरिंग जीव विज्ञान अनुप्रयोगों की सामाजिक और तकनीकी खूबियों का लगातार आकलन करने की आवश्यकता होगी।यदि इंजीनियरिंग जीव विज्ञान को जलवायु परिवर्तन से लड़ने में महत्वपूर्ण भूमिका निभानी है, तो नीति निर्माताओं को समय के साथ इसमें कुशलता से शामिल होने की आवश्यकता होगी।हमारा तर्क है कि सरकारी समर्थन में पाँच तत्व शामिल होने चाहिए।सबसे पहले, बुनियादी वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए निरंतर वित्त पोषण h जो नया ज्ञान और नए संभावित शमन उपकरण उत्पन्न करता है।दूसरा, इंजीनियरिंग जीवविज्ञान अनुप्रयोगों पर सार्वजनिक विचार-विमर्श। कुछ नए उत्पाद - जैसे सटीक-किण्वित सिंथेटिक दूध - समय के साथ स्वीकार्यता प्राप्त कर सकते हैं, भले ही वे पहली बार में अनाकर्षक लगें। दूसरों को कभी भी समर्थन नहीं मिल सकता है। संपूर्ण मानवता के हितों को प्रतिबिंबित करने वाले इस सार्वजनिक विचार-विमर्श के लिए निम्न और मध्यम आय वाले देशों को इंजीनियरिंग जीव विज्ञान में विशेषज्ञता हासिल करने की आवश्यकता होगी।तीसरा, नियमों को सार्वजनिक हित के अनुरूप बनाया जाना चाहिए। सरकारों को मौजूदा उद्योगों द्वारा नए प्रतिस्पर्धियों को बाहर करने के लिए नियमों का उपयोग करने की संभावना के प्रति सतर्क रहना चाहिए।

उदाहरण के लिए, हम पशु-आधारित कृषि उत्पादकों के प्रयासों को देख सकते हैं कि कौन "दूध" और "सॉसेज" जैसे शब्दों का उपयोग कर सकता है या प्रयोगशाला में उगाए गए मांस पर पूरी तरह से प्रतिबंध लगा सकता है।चौथा, आशाजनक प्रौद्योगिकियों के व्यावसायीकरण और पैमाने को बढ़ावा देना, जिसका प्राथमिक लाभ ग्रीनहाउस उत्सर्जन को कम करना है। सरकारें या तो इस काम को सीधे वित्त पोषित कर सकती हैं या अन्य प्रोत्साहन बना सकती हैं - जैसे कार्बन मूल्य निर्धारण, कर क्रेडिट या पर्यावरण नियम - जो निजी निवेश को लाभदायक बनाते हैं।पांचवां, दीर्घकालिक खरीद नीतियों पर विचार किया जाना चाहिए जहां जलवायु लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए बड़े पैमाने पर तैनाती की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, अमेरिकी मुद्रास्फीति न्यूनीकरण अधिनियम प्रत्यक्ष हवाई कैप्चर का समर्थन करने के लिए असीमित कर क्रेडिट प्रदान करता है।

हालाँकि ये प्रोत्साहन इंजीनियरिंग जीव विज्ञान को ध्यान में रखकर नहीं बनाए गए थे, वे तकनीकी रूप से तटस्थ हैं और इसलिए इसका अच्छी तरह से समर्थन कर सकते हैं।ऑस्ट्रेलिया में बायोइंजीनियर्ड भविष्य? सरकारें अब अपने देशों को उभरती हरित अर्थव्यवस्था में अग्रणी के रूप में स्थापित करने की वैश्विक दौड़ में शामिल हैं। ऑस्ट्रेलिया का प्रस्तावित "फ्यूचर मेड इन ऑस्ट्रेलिया" कानून सिर्फ एक उदाहरण है।अन्य सरकारों के पास इंजीनियरिंग जीव विज्ञान के लिए विशिष्ट योजनाएँ हैं। उदाहरण के लिए, यूनाइटेड किंगडम ने पिछले साल एक इंजीनियरिंग जीवविज्ञान रणनीति के लिए £2 बिलियन (A$3.8 बिलियन) की प्रतिबद्धता जताई थी, जबकि यूएस चिप्स और विज्ञान अधिनियम 2022 में एक राष्ट्रीय इंजीनियरिंग जीवविज्ञान अनुसंधान और विकास पहल के निर्माण का आह्वान किया गया था।

यदि ऐसे हस्तक्षेपों को आर्थिक और पारिस्थितिक रूप से सफल होना है, तो उन्हें अभी भी विकसित हो रही तकनीक के साथ काम करने की आवश्यकता होगी।क्या नीति निर्माता इस तरह की अनिश्चितता के साथ काम कर सकते हैं? एक दृष्टिकोण विभिन्न प्रौद्योगिकियों की क्षमता का परिष्कृत आकलन विकसित करना और फिर एक विविध पोर्टफोलियो में निवेश करना है, यह जानते हुए कि उनके कई दांव विफल हो जाएंगे। या, वे टैक्स क्रेडिट और रिवर्स नीलामी जैसे प्रौद्योगिकी-तटस्थ उपकरण बना सकते हैं, और निजी उद्योग को विजेताओं को चुनने का प्रयास करने की अनुमति दे सकते हैं।इंजीनियरिंग जीव विज्ञान जलवायु शमन में एक बड़े कदम में योगदान देने का वादा करता है। यह इस वादे पर खरा उतरेगा या नहीं यह जनता और नीति निर्माताओं दोनों के समर्थन पर निर्भर करेगा। यह देखते हुए कि दांव कितने ऊंचे हैं, हम सभी को इस तकनीक की क्षमता को ध्यान में रखते हुए काम करना होगा।