המפתח להאכלת העולם במהפכה החקלאית הבאה? המיקרוביום, אומרים מדעני NCSU
תאריך פרסום:ראלי - המפתח למהפכה החקלאית הבאה? כוח משימה לאומי שמפרסם היום מאמר מדעי אומר שהתשובה טמונה במיקרוביום - קהילות המיקרואורגניזמים המתקיימות במקביל על צמחים, בצמחים ובקרבתם.
לדברי איגנציו קרבון ומייגן אנדרוז, מדענים עם קשרי מדינת NC אשר עמדו בראש כוח המשימה, "להצלחה בעבר עם פתרונות מיקרוביאליים בשילוב עם הבנה חדשה וטכנולוגיה יש הבטחה גדולה להוביל למהפכה החקלאית הנדרשת כדי להמשיך להאכיל את עולמנו. ”
השגת ההבטחה הזו, לדבריהם, תדרוש מימון מוגבר ותשתית טובה יותר למחקר קשור, יותר שיתוף פעולה בין-תחומי ואסטרטגיות משופרות לתקשורת מדעית, מעורבות ציבורית, רגולציה של מוצרים ופיתוח מדיניות.
מאמר כוח המשימה, שפורסם על ידי המועצה למדע וטכנולוגיה חקלאית, הוא זמין להורדה בחינם.
קרבון, פרופסור במחלקה לאנטומולוגיה ופתולוגיה של צמחים במדינת NC ואנדרוס, מנהל פרויקט שעזב לאחרונה את האוניברסיטה, יוביל סמינר מקוון על ממצאי כוח המשימה בשעה 13:00 שעון המזרח ביום שלישי, 25 באוגוסט. קרבון ואנדרוס ישתפו דגשים בפרסום, ואחריו יתקיים דיון פאנל ומפגש שאלות ותשובות עם כמה מחברי המאמר. הרשמה ל ניתן לערוך סמינר מקוון בחינם כאן.
למה הזמן נכון
מחברי הפרסום אומרים כי האתגרים החקלאיים של היום מדאיגים: אוכלוסיית העולם גדלה במהירות, אך כמות הקרקעות היבולים לנפש ירדה, קרקעות חקלאיות זמינות נצרכות על ידי פיתוח עירוני בקצבים חסרי תקדים, האקלים משתנה ותפוקת היבולים עולה. .
כעת, לדבריהם, הגיע הזמן להתמקד במיקרוביום הצמחי כמקור לפתרונות חקלאיים לשיפור תפוקת היבול.
לחוקרים יש כעת הבנה טובה יותר עד כמה מורכבות יכולות להיות אינטראקציות צמחים-קרקע-מיקרובים.
"לחוקרים יש כעת הבנה טובה יותר עד כמה מורכבות יכולות להיות אינטראקציות בין צמחים לאדמה ומיקרובים", אומרים קרבון ואנדרוס. "ההתקדמות העכשווית בטכנולוגיה ועיבוד נתונים מאפשרת כעת לאסוף ולנתח את כמויות הנתונים העצומות הנדרשות ללימוד רמת מורכבות זו, והתמיכה הגוברת בניהול הקרקע והסביבה דורשת פתרונות להגדלת תפוקת היבול תוך הפחתת כימיקלים וסביבה. כניסות מים."
קרבון אמר כי מתודולוגיות חדשות "יאפשרו לחוקרים לזהות חלק גדול יותר מהמיקרוביום ובכך ליצור תמונה מלאה יותר של מי שנמצא בדגימת מיקרוביום מורכבת".
תקשורת, תקנות, מימון עושים את ההבדל
איך אנשים מסוכנים או מועילים רואים טכנולוגיה יכולה להיות קשורה קשר הדוק לקשרים שיש לאדם עם אחרים.
הפעלת הידע הזה באמצעות ייצור מוצרים ביולוגיים חדשים יכולה לקחת זמן ויכולה להיות כרוכה בתקנות רבות. טכנולוגיות מתקדמות הופכות את הנתונים המיקרוביאליים לשימושיים, אך כדי להשתמש בהם בהצלחה, הם חייבים להיות מועברים ביעילות לקהלים ציבוריים.
כפי שאומר חבר כוח המשימה, אנדרו בינדר, ממחלקת התקשורת של מדינת NC, "אפילו ההערכה של איך אנשים מסוכנים או מועילים רואים טכנולוגיה יכולה להיות קשורה קשר הדוק לקשרים שיש לאדם עם אחרים במשפחתו, בין חברים וחברות. בקהילה הרחבה יותר שלהם".
כוח המשימה נותן שש המלצות
רתימת כוחם של חיידקים, מציין צוות המשימה, ידרוש השקעות בחינוך בינתחומי, מחקר וטכנולוגיות, שותפויות חדשות ומודלים חדשים לחינוך והכשרה. דו"ח כוח המשימה מסתיים בשש המלצות:
- הקדש משאבים למחקר ופיתוח תשתיות כדי לקדם את ההבנה של המורכבות הדינמית של הפיטוביום - הצמח וקהילת החיידקים, בעלי החיים והסביבה הגיאופיזית המשפיעים על הצמח
- קרן פיתוח ויישום של טכנולוגיות מתקדמות - כגון למידת מכונה, חקלאות מדויקת וחיישנים - הרלוונטיים למחקר מיקרוביום חקלאי
- הפגישו מדענים, מדעני חברה ובעלי עניין כדי לפתח אסטרטגיות סביב תקשורת, מעורבות ציבורית, רגולציה של מוצרים ופיתוח מדיניות עבור פתרונות מבוססי מיקרוביום
- הגדלת המימון והתמריצים למחקר בינתחומי, חינוך והכשרה בתחומי החקלאות והמיקרוביום
- עודדו מודלים חדשים להכשרת סטודנטים לתארים מתקדמים להגברת אוריינות חוצת תחומית, יכולות עבודת צוות ומיומנויות תקשורת
- עודדו שותפויות תעשייתיות-אקדמיות וספקו תוכניות וקרנות שיעזרו לגשר על הפער בין תוצאות מעבדה מבטיחות לבין שבילי שטח מוצלחים הקשורים לחיידקי יבול
ב-NC State, קרבון ואנדרוס אומרים, ה יוזמת מדעי הצמח בצפון קרוליינה מיצבה את האוניברסיטה ושותפיה לסייע בהתמודדות עם המלצות כוח המשימה על ידי מינוף צוותים בינתחומיים חזקים של מדענים במדינת NC ומערכות יחסים ארוכות שנים עם חברות ביוטכנולוגיה חקלאיות וקבוצות סחורות.
שותפויות תעשייה-אוניברסיטה הן חשובות
הם אומרים שזה קריטי לאקדמיה ולתעשייה לעבוד יחד כדי להאיץ את הגילוי והמסחור של פתרונות חקלאיים חדשים מבוססי חיידקים.
כרגע, קרבון ועמיתיו חוקרים כיצד חיידקים מתפתחים בשדות חקלאיים; האם מבנה הקהילה המיקרוביאלית מושפע מהצמחים ומאורגניזמים אחרים התופסים את אותו מרחב; והמנגנונים הגנטיים המאפשרים לחיידקים להגיב במהירות להפרעות סביבתיות כמו בצורת, שיטפונות, מחסור בחומרי מזון או מחלות צמחים.
בנוסף לאנדרוז, Carbone ו-Binder, מחברי כוח המשימה הם נטלי ברייקפילד, NewLeaf Symbiotics; אוון דאקוורת', אוניברסיטת צפון קרוליינה; קירק פרנסיס, BASF; סוזנה ל. האריס, אוניברסיטת צפון קרוליינה בצ'פל היל; לינדה קינקל, אוניברסיטת מינסוטה; יאן ליץ', אוניברסיטת קולורדו סטייט: גרגורי מאלוני, נובוזימס צפון אמריקה, בע"מ; Kelci Miclaus, SAS Institute, Inc.; אליזבת שאנק, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת מסצ'וסטס; אליזבת סטולברג, ברית האגודות למדעי היבול, הקרקע והסביבה; קרולין יאנג, מכון מחקר נובל; ו-Sherryl Yu-Su, Novozymes North America, Inc.
ה המועצה למדע וטכנולוגיה חקלאית הוא קונסורציום בינלאומי של אגודות מדעיות ומקצועיות, חברות וארגונים ללא מטרות רווח. באמצעות רשת המומחים שלה, CAST מרכיבה, מפרשת ומתקשרת מידע אמין, מאוזן ומבוסס מדעי לקובעי מדיניות, לתקשורת, למגזר הפרטי ולציבור.
(ג) NCSU
מקור המאמר המקורי: WRAL TechWire