Φανταστείτε θωράκιση σώματος κατασκευασμένη από μετάξι αράχνης, τριπλάσια δύναμη από το κέβλαρ. Μικροσκοπικοί, φορητοί αισθητήρες που χρησιμοποιούν μικρόβια για να ανιχνεύσουν φυσικές τοξίνες ή βιοχημικές επιθέσεις. Αντιδιαβρωτικές επιστρώσεις για αεροσκάφη ή πλοία του Πολεμικού Ναυτικού. Μια σειρά από νέα φάρμακα.
Αυτές είναι μερικές μόνο από τις εφαρμογές στις οποίες εργάζονται οι ερευνητές στον τομέα της βιοκατασκευής, της χρήσης βιολογικών και βιολογικά εμπνευσμένων διαδικασιών για την κατασκευή νέων υλικών. Σήμερα, είναι ένας νέος αλλά πολλά υποσχόμενος τομέας, με πολλά ενδιαφέροντα πειράματα αλλά ελάχιστα σε εμπορική ή στρατιωτικά χρήσιμη κλίμακα.
Το μετάξι της αράχνης είναι ένα από τα ισχυρότερα υλικά στη φύση, για παράδειγμα, ωστόσο δεν μπορούν να διατηρηθούν αράχνες με τον ίδιο τρόπο με τους μεταξοσκώληκες, καθώς ενώ οι τελευταίοι τρώνε φύλλα μουριάς, οι αράχνες θα τρώνε η μία την άλλη. Έτσι οι ερευνητές εξετάζουν, μεταξύ άλλων, γενετικά "πειραγμένους" μεταξοσκώληκες με DNA αράχνης για να παράγουν μετάξι αράχνης.
Έτσι, ως μέρος μιας ευρύτερης κυβερνητικής πρωτοβουλίας των ΗΠΑ που ξεκίνησε με Εκτελεστικό Διάταγμα τον περασμένο Σεπτέμβριο, το Υπουργείο Άμυνας θέλει να ξεκινήσει την εγχώρια παραγωγή - και να την εμποδίσει να κινηθεί στις υπεράκτιες χώρες. Την Τετάρτη, το Υπουργείο Άμυνας κυκλοφόρησε τη Στρατηγική Βιοκατασκευής, επιδιώκοντας να ενισχύσει την «αναδυόμενη βιομηχανία» και ένα αίτημα για πληροφορίες (RFI), ζητώντας από όλους τους εγχώριους βιοκατασκευαστές δεδομένα για την τεχνολογία και την ωριμότητά της.
Η νέα στρατηγική αναφέρει ρητά την κατασκευή ημιαγωγών στο εξωτερικό ως «κύριο παράδειγμα» αυτού που προσπαθεί να αποφύγει. Πάνω από το 60% των ημιαγωγών - κρίσιμα στοιχεία κάθε σύγχρονου gadget, από έξυπνα τηλέφωνα έως έξυπνες βόμβες - και πάνω από το 90% των πιο προηγμένων τύπων κατασκευάζονται τώρα στην Ταϊβάν, σε εμβέλεια κινεζικών πυραύλων ξηράς, που θέτει αλυσίδες εφοδιασμού τόσο για την παγκόσμια οικονομία και τον αμερικανικό στρατό στο έλεος της αυξανόμενης έντασης μεταξύ Ταϊπέι και Πεκίνου.
Η βιοκατασκευή θα μπορούσε να μετακινηθεί υπεράκτια σχεδόν με τον ίδιο τρόπο, ακόμη και στην ίδια τη Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας, προειδοποιεί η στρατηγική. Ήδη, λέει το έγγραφο, «πολλές αμερικανικές εταιρείες πηγαίνουν στην Ευρωπαϊκή Ένωση για τις ανάγκες βιοκατασκευής τους και είναι θέμα χρόνου να πάνε και οι αμερικανικές εταιρείες στην Κίνα». Μια πρόσφατη μελέτη για τη βιοτεχνολογία από το thinktank Center for a New American Security προειδοποίησε επίσης ότι οι ΗΠΑ βρίσκονται σε «σχετικά μειονεκτική θέση» σε σχέση με την ηπειρωτική Κίνα και κινδύνευαν «να παραχωρήσουν την αμερικανική ηγεσία σε έναν από τους πιο ισχυρούς και μετασχηματιστικούς τομείς της τεχνολογίας».
Ενώ η μελέτη CNAS προειδοποίησε για το ανατριχιαστικό αποτέλεσμα της υπερβολικά προσεκτικής ρύθμισης, το Υπουργείο Άμυνας εστιάζει στην έλλειψη επενδύσεων, τις οποίες μπορεί να προσφέρει το Πεντάγωνο από τον προϋπολογισμό σχεδόν τρισεκατομμυρίων δολαρίων.
«Οι Ηνωμένες Πολιτείες αντιμετωπίζουν ένα θεμελιώδες κενό στην ικανότητα κλιμάκωσης της βιο-βιομηχανικής παραγωγής από την εργαστηριακή έρευνα και ανάπτυξη στην παραγωγή εμπορικής κλίμακας λόγω του ανεπαρκούς δικτύου υποδομής βιοκατασκευής πιλοτικής κλίμακας για την επικύρωση μιας τεχνολογίας ή ενός προϊόντος», αναφέρει η μελέτη. «Ενώ έχει καθιερωθεί από πολυάριθμες νεοφυείς επιχειρήσεις, ακαδημαϊκούς και εργαστήρια του Υπουργείου Άμυνας ότι η βιολογία μπορεί να παράγει προϊόντα σε κλίμακα που θα μπορούσαν ενδεχομένως να καλύψουν κενά ικανότητας, απαιτείται έρευνα για την κλιμάκωση της βιοκατασκευής για παραγωγή σε κλίμακα επαρκή για να πρωτότυπο αυτών των προϊόντων». Εν ολίγοις, η βιοκατασκευή εξακολουθεί να είναι τόσο μικρής κλίμακας που δεν μπορεί ακόμη να κάνει εφαρμόσιμα πρωτότυπα για πιλοτικά έργα.
Μια «πιλοτική μονάδα παραγωγής που έχει κατασκευαστεί για το σκοπό αυτό κοστίζει 100-200 εκατομμύρια δολάρια, [αλλά] η απόδοση της επένδυσης για ιδιωτικά κεφάλαια δεν υπάρχει», λέει η στρατηγική. Το Υπουργείο Άμυνας έχει ήδη βοηθήσει στη χρηματοδότηση δύο τοποθεσιών βιοκατασκευής. Το BioFabUSA στο Μάντσεστερ, N.H., κυκλοφόρησε το 2017 με 80 εκατομμύρια δολάρια από τον στρατό και 214 εκατομμύρια δολάρια από τον ακαδημαϊκό χώρο, τη βιομηχανία και μη κερδοσκοπικούς οργανισμούς, επικεντρώνεται στην κατασκευή ιστών και οργάνων για την αναγεννητική ιατρική. Το BioMade in Saint Paul, που κυκλοφόρησε το 2020 με 87 εκατομμύρια δολάρια από το Υπουργείο Άμυνας και 187 εκατομμύρια δολάρια από μη κυβερνητικούς εταίρους, εξετάζει «ένα ευρύ φάσμα [δυνητικών] προϊόντων» από διαλύτες έως πολυμερή. Στη συνέχεια, προσβλέποντας στο μέλλον, το Υπουργείο Άμυνας επενδύει σχεδόν 1,5 δισεκατομμύρια δολάρια σε πέντε χρόνια, σύμφωνα με μια ανασκόπηση του Λευκού Οίκου από το φθινόπωρο:
- 1 δισεκατομμύριο δολάρια σε επενδύσεις υποδομής για να «καταλύσουν τη δημιουργία εγχώριας βιομηχανικής βάσης βιοβιομηχανίας».
- 270 εκατομμύρια δολάρια για μια πρωτοβουλία υπό τη διαχείριση του στρατού που ονομάζεται Tri-Service Biotechnology for a Resilient Supply Chain, που εξετάζει εφαρμογές «όπως καύσιμα, πυρίμαχα σύνθετα υλικά, πολυμερή και ρητίνες και προστατευτικά υλικά».
- 200 εκατομμύρια δολάρια για την αναβάθμιση της «βιοασφάλειας και της κυβερνοασφάλειας» σε όλη την εκκολαπτόμενη βιομηχανική βάση — με άλλα λόγια, για την αποφυγή διαρροών εργαστηρίου, επιθέσεων χάκερ και άλλων κινδύνων τόσο τυχαίων όσο και σκόπιμων.
Το Πεντάγωνο ελπίζει επίσης να συνδέσει τη νεοσύστατη βιομηχανία με πελάτες, «δημιουργώντας συνεργάτες μετάβασης για καινοτομίες σε πρώιμο στάδιο», δηλαδή υπηρεσίες του Υπουργείου Άμυνας που θα μπορούν να πάρουν τη βασική επιστήμη και να την ανεβάσουν στη σκάλα των Επιπέδων Τεχνολογικής Ετοιμότητας.
Το αίτημα για πληροφορίες, το οποίο χειρίζεται το Εργαστήριο Έρευνας της Πολεμικής Αεροπορίας για λογαριασμό του παραρτήματος πολιτικής βιομηχανικής βάσης του Πενταγώνου, στοχεύει στην έρευνα της υπάρχουσας βάσης βιοκατασκευής. Ενώ η RFI φροντίζει να μην υπόσχεται σε κανέναν χρηματοδότηση ή βραβεία συμβάσεων, στοχεύει ρητά στην καθοδήγηση μελλοντικών επενδύσεων του Υπουργείου Άμυνας.
«Ο στόχος αυτού του RFI είναι να αξιολογήσει ποια βιοκατασκευασμένα υλικά ή προϊόντα μπορούν να καλύψουν βασικές ανάγκες εθνικής άμυνας και συγκεκριμένα ποιες επενδύσεις, εάν υπάρχουν, σε μελλοντικές κρατικές παραγωγικές δυνατότητες μπορεί να είναι επωφελείς για το Υπουργείο Άμυνας και μπορούν να αντιμετωπιστούν από το DPAI», λέει, αναφερόμενο στο γραφείο Επενδύσεων του Νόμου για την Άμυνας Παραγωγής του Πενταγώνου.
Το εύρος του ενδιαφέροντος του Πενταγώνου είναι ευρύ. Το RFI ρωτά για τα πάντα, από βιοκατασκευασμένα ακατέργαστα συστατικά - παραδείγματα περιλαμβάνουν «επεξεργασμένη πρώτη ύλη, ένζυμα, χημικές πρόδρομες ουσίες» - έως τελικά προϊόντα, από τρόφιμα έως βιοτσιμέντο έως αισθητήρες.
«Η βιοκατασκευή [έχει] τις ρίζες της στην ιατρική και τη γεωργία», αναγνωρίζει η νέα στρατηγική, αλλά επιμένει: «Το Υπουργείο Εξωτερικών πρέπει να εξετάσει τη βιοτεχνολογία πέρα από… την ιατρική περίθαλψη και τα εμβόλια». Υπάρχει ένας κόσμος δυνητικών εφαρμογών εκεί έξω, εάν ο στρατός και ο ιδιωτικός τομέας μπορέσουν να απογειώσουν αυτήν την «αναδυόμενη βιομηχανία».
