Биоэкономика, биоэкономика или биотехнология — это экономическая деятельность, включающая использование биотехнологий и биомассы в производстве товаров, услуг или энергии. Эти термины широко используются агентствами регионального развития, национальными и международными организациями, а также биотехнологическими компаниями. Они тесно связаны с развитием биотехнологической отрасли и способностью изучать, понимать и манипулировать генетическим материалом, что стало возможным благодаря научным исследованиям и технологическим разработкам. Это включает в себя применение научных и технологических разработок в сельском хозяйстве, здравоохранении, химической и энергетической промышленности.
Термины биоэкономика (БЭ) и биоэкономика (ББЭ) иногда используются как синонимы. Однако стоит их различать: биоэкономика учитывает производство непродовольственных товаров, тогда как биоэкономика охватывает как биоэкономику, так и производство и использование продуктов питания и кормов. Более 60 стран и регионов имеют стратегии биоэкономики или бионауки, из которых 20 опубликовали специальные стратегии биоэкономики в Африке, Азии, Европе, Океании и Америке.
Биоэкономика имеет большое разнообразие определений. Биоэкономика включает в себя те части экономики, которые используют возобновляемые биологические ресурсы суши и моря, такие как сельскохозяйственные культуры, леса, рыба, животные и микроорганизмы, для производства продуктов питания, здоровья, материалов, продуктов, текстиля и энергии. Однако определения и использование различаются в разных регионах мира.
Важным аспектом биоэкономики является понимание механизмов и процессов на генетическом, молекулярном и геномном уровнях и применение этого понимания для создания или улучшения промышленных процессов, разработки новых продуктов и услуг, а также производства новой энергии. Целью биоэкономики является снижение нашей зависимости от ископаемых природных ресурсов, предотвращение утраты биоразнообразия и создание нового экономического роста и рабочих мест, соответствующих принципам устойчивого развития.
Термин «биотехономия» использовался Хуаном Энрикесом и Родриго Мартинесом на семинаре по геномике на заседании AAAS в 1997 году. Отрывок из этой статьи был опубликован в журнале Science».
В 2010 году это было определено в отчете Альбрехта и др. «Биоэкономика, основанная на знаниях (KBBE) в Европе: достижения и проблемы». следующим образом: Биоэкономика — это устойчивое производство и переработка биомассы для производства ряда продуктов питания, здоровья, волокон, промышленных продуктов и энергии, где возобновляемая биомасса включает в себя любой биологический материал, который будет использоваться в качестве сырья. >».
Согласно исследованию 2013 года, «биоэкономику можно определить как экономику, в которой основные строительные блоки для материалов, химикатов и энергии производятся из возобновляемых биологических ресурсов».
Первый глобальный саммит по биоэкономике в Берлине в ноябре 2015 года определяет биоэкономику как «основанное на знаниях производство и использование биологических ресурсов, биологических процессов и принципов для устойчивого предоставления товаров и услуг во всех секторах экономики». По данным саммита, биоэкономика включает в себя три элемента: возобновляемую биомассу, эффективные и конвергентные технологии, а также интеграцию приложений, касающихся первичного производства (т.е. всех живых природных ресурсов), здравоохранения (т.е. фармацевтических препаратов и медицинского оборудования) и промышленности (т.е. химикатов, пластмасс, ферменты, целлюлоза и бумага, биоэнергетика).
В рабочем документе Гарвардской школы бизнеса Энрикеса и Мартинеса за 2002 год «Биотехономия 1.0: приблизительная карта потока биоданных» показан глобальный поток генетического материала в три крупнейшие общедоступные генетические базы данных и из них: GenBank, EMBL и DDBJ. Затем авторы выдвинули гипотезу об экономическом влиянии, которое такие потоки данных могут оказать на создание патентов, развитие биотехнологических стартапов и лицензионные сборы. Адаптация этой статьи была опубликована в журнале Wired в 2003 году.
Термин «биоэкономика» стал популярным с середины 2000-х годов, когда он был принят Европейским Союзом и Организацией экономического сотрудничества и развития в качестве политической программы и основы для содействия использованию биотехнологии для разработки новых продуктов, рынков и использования биотехнологий. биомасса. С тех пор и ЕС (2012 г.), и ОЭСР (2006 г.) разработали специальные стратегии биоэкономики, как и все большее число стран по всему миру. Часто эти стратегии смешивают биоэкономику с термином «биоэкономика». Например, с 2005 года Нидерланды стремятся содействовать созданию экономики, основанной на биотехнологиях. Были запущены пилотные заводы, например, в Лелистаде (Zeafuels), и существует централизованная организация (Межведомственная программа биоэкономики), при которой проводятся вспомогательные исследования (Исследования в области пищевых продуктов и биотехнологий). Другие европейские страны также разработали и внедрили стратегии и рамки биоэкономики или политики биоэкономики.
В 2012 году президент США Барак Обама объявил о намерении поощрять биологические методы производства с помощью Национальной программы биоэкономики.
Глобальный рост населения и чрезмерное потребление многих ресурсов приводят к увеличению давления на окружающую среду и изменению климата. Биоэкономика решает эти проблемы. Он направлен на обеспечение продовольственной безопасности и содействие более устойчивому использованию природных ресурсов, а также на снижение зависимости от невозобновляемых ресурсов, например. ископаемые природные ресурсы и полезные ископаемые. В некоторой степени биоэкономика также помогает экономике сокращать выбросы парниковых газов и помогает смягчать последствия изменения климата и адаптироваться к ним.
Для производства ферментативного катализа используются организмы, от бактерий и дрожжей до растений. Генетически модифицированные бактерии использовались для производства инсулина, артемизиновую кислоту получали из модифицированных дрожжей. Некоторые биопластики (на основе полигидроксилбутирата или полигидроксиалканоатов) производятся из сахара с использованием генетически модифицированных микробов.
Генетически модифицированные организмы также используются для производства биотоплива. Биотопливо – это вид углеродно-нейтрального топлива.
Также проводятся исследования по фиксации CO2 с использованием синтетического метаболического пути. Генетически модифицировав E. coli, чтобы позволить им потреблять CO2, бактерия может обеспечить инфраструктуру для будущего возобновляемого производства продуктов питания и экологически чистого топлива.
Один из организмов (Ideonella sakaiensis), который способен расщеплять ПЭТ (пластик) на другие вещества, был генетически модифицирован, чтобы расщеплять ПЭТ еще быстрее, а также расщеплять ПЭФ. Как только пластик (который обычно не поддается биоразложению) разлагается и перерабатывается в другие вещества (т.е. в биоматериал в случае личинок Tenebrio molitor), его можно использовать в качестве сырья для других животных.
Также используются генетически модифицированные культуры. Например, генетически модифицированные энергетические культуры могут обеспечить некоторые дополнительные преимущества, такие как снижение сопутствующих затрат (т.е. затрат в процессе производства) и меньшее использование воды. Одним из примеров является то, что деревья были генетически модифицированы, чтобы иметь меньше лигнина или экспрессировать лигнин с химически лабильными связями.
Однако с генетически модифицированными культурами все еще существуют некоторые проблемы (препятствия для получения разрешений регулирующих органов, принятия на рынке и общественного признания).
Согласно Стратегии биоэкономики Европейского Союза, обновленной в 2018 году, биоэкономика охватывает все сектора и системы, которые полагаются на биологические ресурсы (животные, растения, микроорганизмы и производную биомассу, включая органические отходы), их функции и принципы. Он охватывает все основные производственно-экономические и промышленные сектора, которые базируются на использовании, производстве или переработке биологических ресурсов сельского хозяйства, лесного хозяйства, рыболовства и аквакультуры. Продуктом биоэкономики обычно являются продукты питания, корма и другие продукты биологического происхождения, биоэнергетика и услуги, основанные на биологических ресурсах. Биоэкономика направлена на обеспечение устойчивости, цикличности, а также на защиту окружающей среды и будет способствовать увеличению биоразнообразия.
В некоторых определениях биоэкономика включает также экосистемные услуги, которые представляют собой услуги, предлагаемые окружающей средой, включая связывание углекислого газа и возможности для отдыха. Еще одним ключевым аспектом биоэкономики является не растрата природных ресурсов, а их эффективное использование и переработка.
Согласно отчету ЕС о биоэкономике за 2016 год, биоэкономика объединяет различные сектора экономики, которые производят, перерабатывают и повторно используют возобновляемые биологические ресурсы (сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыболовство, продукты питания, химические вещества и материалы биологического происхождения и биоэнергетика).
Клеточное сельское хозяйство фокусируется на производстве сельскохозяйственной продукции из клеточных культур с использованием сочетания биотехнологии, тканевой инженерии, молекулярной биологии и синтетической биологии для создания и разработки новых методов производства белков, жиров и тканей, которые будут в противном случае исходят из традиционного сельского хозяйства. Большая часть отрасли сосредоточена на продуктах животного происхождения, таких как мясо, молоко и яйца, производимых с помощью клеточных культур, а не на выращивании и убое сельскохозяйственного скота, что связано с существенными глобальными проблемами пагубного воздействия на окружающую среду (например, производство мяса), благополучия животных, продовольственная безопасность и здоровье человека. Клеточное сельское хозяйство — это область биоэкономики. Наиболее известной концепцией клеточного сельского хозяйства является культивирование мяса. (Полная статья…)
Однако не все синтетические продукты питания являются продуктами питания животного происхождения, такими как мясо и молочные продукты – например, по состоянию на 2021 год существуют также продукты из синтетического кофе, которые, как сообщается, близки к коммерциализации. Аналогичными областями исследований и производства на основе биоэкономики сельского хозяйства являются:
Многие продукты, производимые с помощью инструментов и методов биоэкономики, могут предназначаться не для потребления человеком, а для животных, не являющихся людьми, например, для корма для скота, кормов для домашних животных на основе насекомых или экологически чистых кормов для аквакультуры. По всему миру существуют различные стартапы и исследовательские группы, которые используют синтетическую биологию для создания кормов для животных.
Более того, сельскохозяйственные культуры могут быть генетически модифицированы таким образом, что, например, безопасно повысить урожайность, снизить потребность в пестицидах или облегчить производство в закрытых помещениях.
Одним из примеров широко доступного продукта, весьма специфичного для биоэкономики, является масло водорослей, которое представляет собой пищевую добавку, которая может заменить, возможно, менее устойчивые добавки с рыбьим жиром, занимающие большую долю рынка.
Например, продолжаются исследования и разработки высокопроизводительных механизмов для внутреннего применения.
Биологические приложения, исследования и разработки в области управления отходами могут составлять часть биоэкономики. Биологическая переработка (электронные отходы, переработка пластмасс и т. д.) связана с управлением отходами и соответствующими стандартами и требованиями производства и продукции. Часть переработки отходов может представлять собой биодобычу, а часть биодобычи может применяться помимо переработки.
Например, в 2020 году биотехнологи сообщили о генно-инженерной доработке и механическом описании синергических ферментов — ПЭТазы, впервые обнаруженной в 2016 году, и МГЕТазы Ideonella sakaiensis — для более быстрой деполимеризации ПЭТ, а также ПЭФ, которые может быть полезен для удаления загрязнений, переработки и повторного использования смешанных пластиков наряду с другими подходами. Такие подходы могут быть более экологически чистыми, а также экономически эффективными, чем механическая и химическая переработка ПЭТ, позволяя создавать решения для круговой биоэкономики пластика с помощью систем, основанных на специально разработанных штаммах. Кроме того, микроорганизмы можно использовать для добычи полезных элементов из базальтовых пород путем биовыщелачивания.
Согласно анализу Grand View Research, в 2020 году мировая индустрия пищевых добавок оценивалась в 140,3 миллиарда долларов. Определенные части экономики здравоохранения могут пересекаться с биоэкономикой, включая продукты и мероприятия, связанные с борьбой со старением и продлением жизни, гигиенические/косметические товары, функциональное питание, продукты, связанные со спортивными результатами, и биологические тесты (например, микробиоты). и банки (такие как банки стула, включая капсулы «супер стула» для перорального применения) и базы данных (в основном базы данных ДНК), которые, в свою очередь, могут использоваться для индивидуального вмешательства, мониторинга, а также для разработки новых продуктов. Фармацевтический сектор, включая исследования и разработку новых антибиотиков, также можно считать сектором биоэкономики.
Лесная биоэкономика основана на лесах и их природных ресурсах и охватывает множество различных отраслей промышленности и производственных процессов. Лесная биоэкономика включает, например, переработку лесной биомассы для производства продукции, относящейся к энергетике, химии или пищевой промышленности. Таким образом, лесная биоэкономика охватывает множество различных производственных процессов, основанных на древесном материале, и спектр конечной продукции широк.
Помимо различных продуктов из древесины, важнейшей частью лесной биоэкономики являются отдых, природный туризм и охота. Связывание углерода и экосистемные услуги также включены в концепцию лесной биоэкономики.
Целлюлоза, бумага, упаковочные материалы и пиломатериалы являются традиционной продукцией лесной промышленности. Древесина также традиционно используется в мебельной и строительной промышленности. Но в дополнение к этому, будучи возобновляемым природным ресурсом, ингредиенты из древесины могут быть превращены в инновационные биопродукты наряду с рядом традиционных продуктов лесной промышленности. Таким образом, традиционные заводы крупных лесопромышленных компаний, например, в Финляндии, постепенно превращаются в биоперерабатывающие заводы. В различных процессах лесная биомасса используется для производства текстиля, химикатов, косметики, топлива, лекарств, интеллектуальной упаковки, покрытий, клеев, пластмасс, продуктов питания и кормов.
Синяя биоэкономика охватывает предприятия, основанные на устойчивом использовании возобновляемых водных ресурсов, а также области знаний, связанные с водой. Он охватывает разработку и маркетинг продуктов и услуг голубой биоэкономики. В этом отношении ключевые сектора включают деловую деятельность, основанную на знаниях и технологиях в области водных ресурсов, водный туризм, использование водной биомассы и цепочку создания стоимости в рыболовстве. Кроме того, нематериальная ценность водных природных ресурсов также очень высока. Водные территории имеют и другие ценности, помимо того, что они являются платформой экономической деятельности. Оно обеспечивает человеческое благополучие, отдых и здоровье.
По данным Европейского Союза, синяя биоэкономика фокусируется на водной или морской среде, особенно на новых приложениях аквакультуры, включая непродовольственные, пищевые и кормовые культуры.
В Европейском отчете о стратегии голубого роста — На пути к более устойчивому росту и рабочим местам в голубой экономике (2017) голубая биоэкономика определяется иначе, чем голубая экономика. Голубая экономика означает отрасли, которые связаны с деятельностью в морской среде, например, судостроение, транспорт, прибрежный туризм, возобновляемые источники энергии (например, ветряные мельницы в открытом море), живые и неживые ресурсы.
Биоэкономика также включает биоэнергетику, биоводород, биотопливо и топливо из водорослей.
По данным Всемирной биоэнергетической ассоциации, 17,8 % валового конечного потребления энергии было покрыто возобновляемыми источниками энергии. Среди возобновляемых источников энергии биоэнергетика (энергия из биологических источников) является крупнейшим возобновляемым источником энергии. В 2017 году на биоэнергетику пришлось 70% потребления возобновляемой энергии.
Роль биоэнергетики неодинакова в разных странах и континентах. В Африке это важнейший источник энергии с долей 96%. Биоэнергетика занимает значительную долю в производстве энергии в Северной и Южной Америке (59%), Азии (65%) и Европе (59%). Биоэнергия производится из разнообразной биомассы лесного хозяйства, сельского хозяйства, отходов и побочных потоков промышленности для производства полезных конечных продуктов (пеллет, древесной щепы, биоэтанола, биогаза и биодизеля) для производства электроэнергии, тепла и транспортного топлива по всему миру.
Биомасса является возобновляемым природным ресурсом, но по-прежнему остается ограниченным ресурсом. В мире существуют огромные ресурсы, но экологические, социальные и экономические аспекты ограничивают их использование. Биомасса может сыграть важную роль в разработке низкоуглеродных решений в сфере снабжения потребителей, энергетики, продуктов питания и кормов. На практике существует множество конкурирующих применений.
Биологическая экономика использует биомассу первого поколения (сельскохозяйственные культуры), биомассу второго поколения (убежище для сельскохозяйственных культур) и биомассу третьего поколения (водоросли, водоросли). Затем используются несколько методов обработки (на биоперерабатывающих заводах), чтобы максимально эффективно использовать биомассу. Сюда входят такие методы, как
Анаэробное сбраживание обычно используется для производства биогаза, ферментация сахаров дает этанол, пиролиз используется для производства пиролизного масла (которое представляет собой затвердевший биогаз), а торрефикация используется для создания биомассы-угля. Биомасса-уголь и биогаз затем сжигаются для производства энергии, этанол можно использовать в качестве (транспортного) топлива, а также для других целей, например, для производства продуктов по уходу за кожей.
Биологическую энергию можно использовать для управления нестабильностью возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая.
По экономическим причинам переработка биомассы осуществляется по определенной схеме (процесс, называемый каскадированием). Эта закономерность зависит от типов используемой биомассы. Весь поиск наиболее подходящего шаблона известен как биоочистка. В общем списке показаны продукты с высокой добавленной стоимостью и наименьшим объемом биомассы и продукты с наименьшей добавленной стоимостью и наибольшим объемом биомассы:
Недавние исследования выявили потенциал традиционно используемых растений в предоставлении продуктов с добавленной стоимостью в отдаленных районах мира. Исследование, проведенное на растениях табака, предложило неисчерпывающий список соединений с потенциальным экономическим интересом, которые могут быть получены из этих растений.
Биопродукты или продукты на биологической основе — это продукты, изготовленные из биомассы. Термин «биопродукт» относится к широкому спектру промышленных и коммерческих продуктов, которые характеризуются разнообразием свойств, составов и процессов, а также различными преимуществами и рисками.
Продукты на биологической основе разрабатываются с целью снижения зависимости от ископаемого топлива и невозобновляемых ресурсов. Для достижения этой цели ключевым моментом является разработка новых технологий биопереработки для устойчивого преобразования возобновляемых природных ресурсов в продукты, материалы и топливо биологического происхождения, например:
Синтетическая биология может быть использована для создания наночастиц, которые можно использовать для доставки лекарств, а также для других целей. Дополняющие исследования и разработки направлены на создание синтетических клеток, имитирующих функции биологических клеток. Приложения включают в себя медицину, например, дизайнерские наночастицы, которые заставляют клетки крови разъедать — изнутри — части атеросклеротических бляшек, которые вызывают сердечные приступы. Синтетические микрокапли для клеток водорослей или синергетические водорослево-бактериальные многоклеточные сфероидные микробные реакторы, например, могут быть использованы для производства водорода в качестве биотехнологии экономии водорода.
Деятельность и технологии по адаптации к изменению климата на биологической основе можно рассматривать как часть биоэкономики. Примеры могут включать в себя:
Существует потенциал для биопроизводства строительных материалов (изоляционных, поверхностных материалов и т. д.), а также новых материалов в целом (полимеров, пластиков, композитов и т. д.). Фотосинтетические микробные клетки использовались в качестве шага к синтетическому производству паучьего шелка.
Биопластики — это не просто один материал. Они включают в себя целое семейство материалов с различными свойствами и применением. Согласно Европейской биопластике, пластиковый материал определяется как биопластик, если он представляет собой либо пластик на биологической основе, либо биоразлагаемый пластик, либо материал, обладающий обоими свойствами. Биопластики обладают теми же свойствами, что и обычные пластмассы, и предлагают дополнительные преимущества, такие как снижение выбросов углекислого газа или дополнительные возможности управления отходами, такие как компостирование.
Биопластики делятся на три основные группы:
Кроме того, новые материалы, такие как PLA, PHA, целлюлоза или материалы на основе крахмала, предлагают решения с совершенно новыми функциональными возможностями, такими как биоразлагаемость и компостируемость, а в некоторых случаях оптимизированные барьерные свойства. Наряду с ростом разнообразия биопластичных материалов значительно улучшились такие свойства, как гибкость, долговечность, пригодность для печати, прозрачность, барьерность, термостойкость, блеск и многие другие.
Биопластики были изготовлены из сахарной свеклы бактериями.
Пластиковые упаковки или пластиковые компоненты иногда являются частью действенного экологического решения. В других случаях желательны альтернативы пластику на основе нефти и природного газа.
Материалы были разработаны или использованы для упаковки без использования пластика, особенно для случаев использования, в которых упаковка не может быть прекращена (например, в соответствии с требованиями национальных продуктовых магазинов) из-за необходимости консервирования пищевых продуктов или других целей.
Биоразлагаемая упаковка на основе растительных белков, альтернатива пластику, была разработана на основе исследований паучьего шелка, известного своей высокой прочностью и сходства на молекулярном уровне.
Исследователи из Службы сельскохозяйственных исследований рассматривают возможность использования пленок на основе молочных продуктов в качестве альтернативы упаковке на основе нефти. Вместо того, чтобы изготавливаться из синтетических полимеров, эти пленки на основе молочных продуктов будут состоять из белков, таких как казеин и сыворотка, которые содержатся в молоке. Пленки будут биоразлагаемыми и будут обеспечивать лучший кислородный барьер, чем синтетические пленки на химической основе. Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы улучшить водонепроницаемость пленки на основе молочных продуктов, но активно развиваются достижения в области экологически чистой упаковки.
Политика устойчивой упаковки не может быть индивидуализирована для конкретного продукта. Эффективное законодательство должно будет включать альтернативы многим продуктам, а не только некоторым избранным; в противном случае положительное воздействие экологически чистой упаковки не будет настолько эффективным, насколько это необходимо для значительного сокращения использования пластиковой упаковки. Поиск альтернатив может сократить выбросы парниковых газов в результате неустойчивого производства упаковки и уменьшить количество опасных химических побочных продуктов неустойчивой практики упаковки.
Другой альтернативой обычно используемым нефтяным пластикам являются пластики на биологической основе. Примеры пластиков на биологической основе включают природные биополимеры и полимеры, синтезированные из мономеров природного сырья, которые можно экстрагировать из растений, животных или микроорганизмов. Полимер биологического происхождения, используемый для изготовления пластиковых материалов, не обязательно является компостируемым или биоразлагаемым. Природные биополимеры часто могут подвергаться биоразложению в естественной среде, в то время как лишь немногие мономеры на биологической основе могут подвергаться биологическому разложению. Пластики на биологической основе являются более экологичным вариантом по сравнению с их аналогами на основе нефти, однако по состоянию на 2020 год на их долю приходится лишь 1% пластмасс, производимых ежегодно.
Текстильную промышленность или ее отдельные виды деятельности и элементы можно считать сильным сектором глобальной биоэкономики. Текстиль производят из натуральных, регенерированных и синтетических волокон (Sinclair 2014). Текстильная промышленность из натуральных волокон основана на производстве хлопка, льна, бамбука, конопли, шерсти, шелка, ангоры, мохера и кашемира.
Деятельность, связанная с производством и обработкой текстиля, которая более четко подпадает под сферу биоэкономики, — это такие разработки, как биопроизводство кожаного материала с использованием грибов, грибковых заменителей хлопка и возобновляемых волокон из клеточных стенок грибов.
Текстильные волокна могут быть получены в результате химических процессов из материалов биологического происхождения. Эти волокна называются регенерированными волокнами на биологической основе. Самыми старыми регенерированными волокнами являются вискоза и вискоза, произведенные в 19 веке. В первых промышленных процессах в качестве сырья использовалось большое количество древесины, а также вредных химикатов и воды. Позже был разработан процесс регенерации волокон, позволяющий сократить использование сырья, химикатов, воды и энергии.
В 1990-е годы появились первые более экологичные регенерированные волокна, например. Lyocell вышел на рынок под коммерческим названием Tencel. В производственном процессе используется древесная целлюлоза, при этом волокно обрабатывается без вредных химикатов.
Следующее поколение регенерированных волокон находится в стадии разработки. В производственных процессах используется меньше химикатов или вообще не используется вовсе, а также снижается потребление воды.
Биоэкономика во многом связана с представлениями о «зеленом росте». Исследование показало, что «циркулярная биоэкономика» может быть «необходима для построения углеродно-нейтрального будущего в соответствии с климатическими целями Парижского соглашения». Однако некоторые обеспокоены тем, что при сосредоточении внимания или опоре на технологический прогресс фундаментально неустойчивая социально-экономическая модель может сохраниться, а не изменяться. Некоторые обеспокоены тем, что это может привести не к экологизации экономики, а к экономизации биологического, «живого», и предупреждают, что необходимо учитывать потенциал небиологических технологий для достижения большей устойчивости. Исследование показало, что по состоянию на 2019 год текущая интерпретация биоэкономики в ЕС «диаметрально противоположна первоначальному мнению Баранова и Джорджеску-Рогена, которые говорили нам, что расширение доли деятельности, основанной на возобновляемых ресурсах, в экономике замедлит экономический рост». роста и установить строгие ограничения на общее расширение экономики». Кроме того, некоторые предупреждают, что «Силиконовая долина и пищевые корпорации» могут использовать технологии биоэкономики для «зеленого отмывания» и монопольной концентрации. Биоэкономика, ее потенциал, разрушительные новые способы производства и инновации могут отвлекать от необходимости системных структурных социально-экономических изменений и создавать ложную иллюзию технокапиталистического утопизма/оптимизма, которая предполагает, что технологические решения могут позволить поддерживать современные модели и структуры, до провоцируя структурные изменения.
Многие фермеры зависят от традиционных методов производства сельскохозяйственных культур, и многие из них живут в развивающихся странах. Клеточное сельское хозяйство для производства таких продуктов, как синтетический кофе, может, если современный социально-экономический контекст (механизмы социально-экономической системы, такие как стимулы и механизмы распределения ресурсов, такие как рынки) останется неизменным (например, по характеру, целям, масштабам, ограничениям и степени), поставить под угрозу их занятость и средства к существованию, а также экономику и социальную стабильность соответствующей страны. Исследование пришло к выводу, что «учитывая необходимый опыт и высокие инвестиционные затраты на инновации, маловероятно, что культивированное мясо сразу принесет пользу бедным в развивающихся странах», и было подчеркнуто, что животноводство часто имеет решающее значение для существования фермеров в бедных странах. Однако пострадать могут не только развивающиеся страны.
Наблюдатели обеспокоены тем, что биоэкономика станет такой же непрозрачной и свободной от ответственности, как и отрасль, которую она пытается заменить, то есть нынешняя продовольственная система. Есть опасения, что ее основной продукцией будет массовое производство сомнительного с точки зрения питательной ценности мяса, продаваемого в однородных заведениях быстрого питания будущего.
Медицинское сообщество предупредило, что патенты на гены могут препятствовать медицинской практике и прогрессу науки. Это также может относиться и к другим областям, где используются патенты и лицензии на частную интеллектуальную собственность, что часто полностью препятствует использованию и дальнейшему развитию знаний и методов на многие годы или десятилетия. С другой стороны, некоторые обеспокоены тем, что без защиты интеллектуальной собственности как типа стимулирования НИОКР, особенно в нынешних масштабах и масштабах, у компаний больше не будет ресурсов или мотивов/стимулов для проведения конкурентоспособных, жизнеспособных биотехнологических исследований – поскольку в противном случае они могут не смогут получить достаточную прибыль от первоначальных инвестиций в НИОКР или меньшую прибыль, чем от других возможных расходов. «Биопиратство» означает «использование систем интеллектуальной собственности для узаконивания исключительного права собственности и контроля над биологическими ресурсами и биологическими продуктами, которые веками использовались в неиндустриализированных культурах».
Вместо того, чтобы вести к производству устойчивых, здоровых, недорогих, безопасных и доступных продуктов питания с минимальными затратами труда на местном уровне – после передачи знаний и технологий и своевременных эффективных инноваций – биоэкономика может привести к агрессивному формированию монополий и усугублению неравенства. Например, хотя производственные затраты могут быть минимальными, затраты, в том числе на лекарства, могут быть высокими.
Утверждалось, что государственные инвестиции станут инструментом, который правительства должны использовать для регулирования и лицензирования клеточного сельского хозяйства. Частные фирмы и венчурный капитал, скорее всего, будут стремиться максимизировать ценность для инвесторов, а не социального благосостояния. Более того, радикальные инновации считаются более рискованными, «и, вероятно, предполагают большую информационную асимметрию, так что частные финансовые рынки могут несовершенно управлять этими разногласиями». Правительства также могут помочь в координации, «поскольку может потребоваться несколько новаторов, чтобы расширить границы знаний и сделать рынок прибыльным, но ни одна компания не хочет делать необходимые инвестиции на раннем этапе». А инвестиции в соответствующие отрасли кажутся узким местом, препятствующим переходу к биоэкономике.
Правительства могли бы также помочь новаторам, которым не хватает сети, «естественным образом получить известность и политическое влияние, необходимое для получения государственных средств», и могли бы помочь определить соответствующие законы.
Создавая вспомогательную инфраструктуру для предпринимательских экосистем, они могут помочь создать благоприятную среду для инновационных стартапов в области биоэкономики. Предоставление таким стартапам биоэкономики возможности использовать возможности, предоставляемые трансформацией биоэкономики, еще больше способствует ее успеху.
Биопанк, названный так из-за сходства с киберпанком, представляет собой жанр научной фантастики, который часто тематизирует биоэкономику, а также ее потенциальные проблемы и технологии. Роман Заводная девчонка изображает общество, движимое безжалостной биоэкономикой и страдающее от изменения климата. В более позднем романе Агент перемен широко распространены клиники черного рынка, предлагающие богатым людям несанкционированные услуги по генетическому усовершенствованию человека и, например, Наркотики, изготовленные по индивидуальному заказу, печатаются на 3D-принтере на месте или провозятся контрабандой с помощью мягких роботов. Соларпанк — еще один развивающийся жанр, который фокусируется на отношениях между человеческим обществом и окружающей средой, а также затрагивает многие проблемы и технологии биоэкономики, такие как генная инженерия, синтетическое мясо и коммерческое использование.