Дэниел Франклин - Мегатех. Технологии и общество 2050 года в прогнозах ученых и писателей

По большей части орошение (и связанное с ним распределение удобрений и гербицидов) будет осуществляться посредством проложенных рядом с посадками сельскохозяйственных культур сетей труб, а не расточительных опрыскивающих систем. Управлять трубами будут датчики состояния почвы. Для тех химикатов, которые необходимо именно разбрызгивать, например пестицидов и фунгицидов, и которые обязательно должны попасть на листву, а не на землю, чтобы подействовать, будут использоваться специальные роботы, получающие информацию с беспилотников и спутников. Кроме того, эти роботы с помощью камер смогут находить любые сорняки и уничтожать их лазерами.

Более того, отношения фермеров с самой землей к 2050 году сильно изменятся. Давно понятно, что почва — в равной степени продукт жизнедеятельности тех, кто в ней живет, и минералов, из которых она состоит. Именно это и отличает ее от реголита, покрывающего Луну и Марс. Но рост знаний о микроорганизмах, в изобилии населяющих почву, позволит улучшать ее в той же степени, сколь и введение севооборота виконтом Чарльзом Тауншендом, прозванным современниками «Репой», и изобретение синтетических азотных удобрений Фрицем Габером.

Заселение почвы бактериями, извлекающими азот из атмосферы и высвобождающими иначе химически недоступный фосфор, станет привычным делом. Это позволит снизить потребность в искусственных удобрениях Габера. Однако наибольшую пользу принесет лучшее понимание взаимосвязи между растениями и грибами. Похоже, первые нередко вступают в симбиотические отношения со вторыми — сегодня мы лишь начинаем узнавать об этом и изучать эти процессы. К 2050 году все это агрономам должно быть уже достаточно хорошо известно, и они смогут воспользоваться этим для повышения урожайности.

Трудно сказать, насколько культуры 2050 года будут отличаться от сегодняшних, поскольку способ их создания вскоре изменится. Тут следует вспомнить неудачный старт генной инженерии, которая, как предполагалось, должна была прийти на помощь потребителям и фермерам. Занимающиеся ею компании не видели принципиальной разницы между перемещением генов, скажем, бактерий в кукурузу или бобы и модификацией генома этих культур посредством облучения их радиацией или применения химических препаратов, изменяющих ДНК. Может быть, они считали, что генная инженерия лучше, поскольку более предсказуема. Тем не менее подогреваемая различными чрезмерно обеспокоенными лоббистскими группами большая часть широкой публики пришла к другому выводу. Хотя культуры, устойчивые к поражению насекомыми-вредителями и гербицидами, хорошо проявили себя в самых разных местах, похоже, вряд ли кто-то рискнет инвестировать деньги в их дальнейшую генетическую модификацию (например, для увеличения питательной ценности).

Ситуация может измениться, когда к сельскохозяйственным культурам начнет применяться новое поколение точных инструментов модификации генов. Тогда PR-отделы компаний, продающих семена, взяли бы реванш за прошлое и объяснили публике ее выгоду от происходящего и что это является «выведением Франкенштейна» не больше, чем другие общепринятые способы культивации сельскохозяйственных культур. Примером того, что может быть сделано с помощью подобной технологии, является ячмень фермера Джайлса, связывающий азот из атмосферы. При наличии общественного одобрения все может пойти гораздо дальше. Питательную ценность масличных культур реально улучшить, допустим, добавлением ценных жиров омега‐3 в продукты (в настоящий момент там в основном присутствует менее ценная версия — омега‐6). Фрукты могут быть изменены для создания новых вкусов или улучшения уже существующих. Ассортимент овощей, имеющихся в распоряжении покупателей из богатых стран мира, может быть расширен за счет изменения пока еще некоммерческих тропических культур таким образом, чтобы они стали пригодны для продажи на массовом рынке.

Настоящей находкой для 2050 года было бы радикальное ускорение фотосинтеза, что заставило бы культуры расти быстрее. Уже сейчас исследователи работают над тем, чтобы перенести характерный для высших растений C 4-фотосинтез в виды, использующие более примитивный процесс C 3-фотосинтеза. И это только начало. У микроорганизмов имеется множество вариантов фотосинтеза, недоступных растениям. Некоторые вполне годны для переноса в растения уже сейчас. Если достаточное число потребителей воспримет это позитивно, то в ближайшие два-три десятилетия нас ждет настоящий Дикий Запад инноваций, направленных на повышение урожайности. И страх того, что человечество не сможет себя прокормить, уйдет.

Деревенская жизнь в городе

Все это, однако, по большому счету является продолжением методов нынешнего ведения сельского хозяйства. Однако поездка фермера Джайлса в город показывает нам, что в сельском хозяйстве 2050 года появятся совершенно новые элементы.

Наименее необычным нововведением станут городские овощные заводы. По функциям (но не по форме) они будут напоминать огороды, снабжавшие города свежими фруктами и овощами до появления механизированного транспорта и супермаркетов. Продукция будет продаваться и, как правило, потребляться в день сбора урожая. Но эти заводы не будут подвержены воздействию капризов солнца и дождя. Или гигантские теплицы — они станут зданиями без окон, в которых точно контролируются не только подача воды и питательных веществ, но и освещение. Спектральный состав последнего будет отрегулирован таким образом, чтобы точно соответствовать требованиям хлорофилла растений — так что ни один лишний фотон не будет потрачен.

Среднюю степень новизны имели бы в наших глазах городские рыбные хозяйства. Рыбоводство является одним из самых крупных достижений науки конца XX — начала XXI в. Производство искусственно разводимой рыбы в 2015 г. превысило производство говядины (рис. 7.2). Но подобные хозяйства были в основном пресноводными прудами или, например, отгороженным сеткой пространством в морских заливах или фьордах. Городское рыболовство обеспечит появление систем с замкнутым циклом для выращивания рыбы из оплодотворенной икры, а затем используя часть этих рыб для получения следующего поколения. Более того, едва этот процесс будет освоен для уже выращивающихся видов рыб, как откроется прямая дорога новым, таким как тунец. В результате в море повторится сельскохозяйственная революция времен неолита, когда большинство сегодняшних домашних животных как раз и были одомашнены.

Рис. 7.2. Соревнование.