Глава 12

Пища и ее будущее

Вы живете в 2030 г., и сейчас вы сильно проголодались. На днях вас заинтересовало последнее поветрие кулинарной моды: гибридные кухни. Ваш персональный ИИ заготовил кое-какие предложения, причем учел все, что для вас важно, от истории ваших вкусовых предпочтений и личных потребностей в питании до вашего графика. Завтра вы собираетесь на серфинг, и совсем не лишним будет загодя подзаправиться дополнительными калориями. Итак, на сегодняшний вечер вам предлагается фьюжн, сплав элементов еврейской и азиатской кухни. Такого вы еще не пробовали и потому рассудили, что лучше поостеречься, чем потом жалеть. И вы поручаете своему ИИ подобрать вам что-то из проверенных блюд этого кулинарного гибрида.

Через восемь минут Amazon уже доставляет вам дроном два пакета сырых ингредиентов. Вы загружаете их в семь отсеков вашего пищевого 3D-принтера. Ой, какой странный овощ, таких вы еще не видели. Сканируете крохотный штрихкод на упаковке, и сейчас же оживает мобильное приложение на блокчейне, отслеживающее происхождение пищевых продуктов. Оказывается, это новый сорт кабачка родом из Вьетнама, а теперь его выращивает вертикальная ферма по соседству.

Остальные ингредиенты вы вручаете вашему робошефу — именно вручаете, поскольку это не более чем две сочлененные искусственные руки плюс интерфейс в виде сенсорного экрана. Хотя экрана вам касаться незачем, ведь рецепты блюд загрузились, еще когда вы заказывали их на обед. А поскольку система приготовления пищи полностью автоматизирована, вам не нужно и болтаться на кухне.

Выходя из кухни, вы краем глаза замечаете, как рука-манипулятор выверенными плавными движениями шинкует филе тунца. Еще бы, 20 различных моторчиков, 24 сочленения и 129 сенсоров вашего робошефа способны точно воспроизводить движения человеческой руки от ладони до плеча. А вообще-то у этого бота есть функция машинного обучения, он перенимал кулинарное искусство у шеф-поваров пятизвездочных ресторанов — по видеороликам.

Но еще лучше другое: в качестве поставщика провизии вы выбрали Moo-Less Meats, а они «выращивают» синтетические продукты питания, и потому вы уверены, что тунца под ножичком робошефа не ловили донным тралением, не глушили динамитом и не применяли против несчастного создания никаких других экологических живодерств. Все обстояло иначе: ваше филе тихо-мирно вырастили в лаборатории из стволовых клеток, в процессе не пострадали ни окружающая среда, ни какое-либо живое существо. И наконец, поскольку весь процесс автоматизирован и подстроен конкретно под ваши нужды и аппетиты, от вашей трапезы останется ноль пищевых и непищевых отходов. Вы съедаете всё, что было на тарелке, а поскольку она напечатана на 3D-принтере из шоколада, на десерт вы ею и закусы­ваете.

В 2020 г. у нас есть почти все составляющие этого обеда. Разумеется, пока не на кухне, но дайте немного времени. Прежде чем обсуждать, какие модификации вышеописанных технологий могли бы потребоваться, чтобы приспособить их под ваши домашние очаги, начнем разговор о будущем нашей пищи насущной с ее первоисточника — а происходит наш съестной объект изучения из ядерной сердцевины звезды, которую мы называем Солнцем.

Не пища, а сплошное расточительство

История о пище — всегда история о расточительстве. Каждое звено, каждый поворот в ней всегда спотыкаются о неэффективность. Задумаемся, откуда происходит пища, что лежит на вашей тарелке. «Все животные поедают растения или животных, которые поедают растения, — написал Ричард Мэннинг в очерке для Harpers. — Это и есть пищевая цепочка, а движет ею уникальная способность растений перерабатывать солнечный свет в энергию, аккумулируемую в виде углеводов — главного источника энергии для всех животных. Вырабатывать ее можно только одним способом — в процессе фотосинтеза солнечного света. Для растительной энергии не существует альтернативы, как нет альтернативы кислороду».

Чтобы попасть на нашу тарелку, пища начинает свой путь за 150 млн км от Земли в виде пучка солнечного света с перспективой принять участие в реакции фотосинтеза. Каждую секунду Солнце сжигает миллионы тонн водорода, преобразуя их в энергию, но Земли достигает менее одной миллиардной доли этой энергии. А из всей солнечной энергии, которая попадает на поверхность Земли, на фотосинтез расходуется всего 1%.

Впрочем, на этом история расточительства не заканчивается. Когда наша пища вырастет, ее надо перевозить к местам, где мы ее потребляем. И все происходящее в процессе транспортировки окружающей среде даром не обходится. Когда вы сидите за праздничным столом, велик шанс, что услаждающая вас пища пропутешествовала большее расстояние, чем ваши родные, собравшиеся на торжество. В среднем американская пища на пути к потребителю преодолевает расстояния 2400–4000 км. Картофель из Айовы, вино из Франции, говядина из Аргентины — в общем, сами видите, какая энергозатратная картина.

Но еще больше энергии впустую расходуется на конечной, потребительской стороне процесса питания. При том, что каждый восьмой американец с трудом добывает себе пропитание, 40% производимых в США пищевых продуктов остаются несъеденными. Они либо сгнивают, либо оканчивают свои скорбные дни на помойке. Вообще-то — и об этом говорит Национальный совет по защите ресурсов, — имей мы возможность «спасать» всего-то 15% даром пропадающих продуктов питания, и проблема обеспечения продовольствием решилась бы для 25 млн американцев из тех 42 млн, которые сегодня страдают от его нехватки.

Помощь уже на подходе, ведь сегодня каждое звено в нашей цепочке создания пищевой ценности претерпевает глубокие изменения. В начальном звене цепочки ученые начинают постигать, как усилить способность растений к преобразованию солнечного света в углеводы и тем самым в пищу. В биологии растений табак — как известно, любимая лабораторная крыса. В Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (University of California, Los Angeles, UCLA) ученые улучшили способность растения к выработке глюкозы, благодаря чему урожай табака увеличился на 14–20%. Спонсируемый Биллом Гейтсом RIPE Project — проект «Повышение эффективности фотосинтеза» (Realizing Increased Photosynthetic Efficiency) — в Иллинойском университете не только добился такой же урожайности, но и повысил ее. Следующий шаг вперед сделали исследования в Эссекском университете. Повышением уровня белка, участвующего в фотодыхании, ученые увеличили урожайность табака в пределах от 27 до 47%. ООН подсчитала, что мы должны удвоить производство продуктов растениеводства к 2050 г., чтобы прокормить население планеты, которое к тому времени превысит 9 млрд человек. Все эти исследования подтверждают, что повышение эффективности фотосинтеза позволит нам преодолеть половину пути к данной цели.

Вероятно, понадобится какое-то время, чтобы из лаборатории эти достижения пришли в наш дом, но компании уже готовятся улучшить следующее звено цепочки — транспортировку. У нас не только транспортные средства учатся экономичнее расходовать энергию, но и продукты питания становятся долговечнее.

Квартирующая в Санта-Барбаре компания Apeel Sciences на основе биомиметики (или бионики) и материаловедения взялась решить проблему пищевых отходов. Природа, как выясняется, снабжает фрукты и овощи естественной защитой от порчи — кожицей. По-научному называемый «кутин», наружный воскоподобный слой эпидермиса образован жирными кислотами и призван препятствовать излишнему испарению воды. В Apeel нашли способ лабораторно производить из натуральных растительных веществ кутин, чтобы опрыскивать им (или окунать в него) продукты питания. Синтетический кутин не имеет запаха, вкуса и цвета, и обработанный им органический продукт сохраняет свою органичность. Так, плоды авокадо доспевают до мягкости на 60% дольше, чем не обработанные, и уже есть в продаже у большинства ведущих американских продовольственных ретейлеров.

Защита от порчи помогает сохранять нашу пищу дольше, но полностью вопрос транспортировки не решает. И потому компании стараются вообще исключить это звено из цепи. Чтобы повысить эффективность на стадии транспортировки продуктов питания с ферм на стол потребителя, компании придвигают первые к последним. Такая методика получила название вертикального фермерства и предлагает выращивать овощи и фрукты не в полях и садах за городом, а в небоскребах. А учитывая, что к 2025 г. более 70% человечества будет проживать в городах, перевозить выращенные на фермах овощи за 3000 км к столу потребителя-горожанина не только расточительно, но и небезвредно для здоровья. Вырванные из почвы растения с каждой секундой теряют свою питательную ценность. А если продукт питания две недели добирается до вашего стола — такая длительность транспортировки не так уж редка, — он рискует потерять 45% питательной ценности. С приходом вертикального фермерства выражение «выращено местными производителями» приобретает буквальный смысл, что фрукт или овощ выращен прямо здесь. ИКЕА, например, в своих кафетериях уже сейчас кормит покупателей блюдами из продуктов, которые выращиваются вертикально на месте — в ее магазинах.

Вертикальное фермерство не только устраняет из цепочки время транспортировки, но решает и ряд других проблем. Поскольку вертикальные фермы — абсолютно закрытые среды, отпадает надобность применять пестициды. А какая экономия воды! Вертикальные фермы опираются на методы гидропоники и аэропоники, которые позволяют выращивать сельхозрастения при затратах воды на 90% меньших, чем требует традиционное растениеводство — и это крайне важно, когда наша планета все больше страдает от жажды.

Вертикальное фермерство развивается семимильными шагами. В 2012 г., когда мы впервые написали о вертикальных фермах в нашей книге «Изобилие­», соответствующие пилотные проекты можно было пересчитать по пальцам. А сегодня это целая отрасль.

Крупнейший игрок на сегодня — Plenty Unlimited, располагающаяся в области залива Сан-Франциско. При финансировании свыше 200 млн долл. Plenty освоила умный технологичный подход к выращиванию продовольственных культур в закрытых помещениях. Для этого используются башни высотой 6,1 м, за ростом рассады надзирают десятки тысяч камер и датчиков, а оптимизируется процесс через машинное обучение на больших данных. Благодаря этому на клочок почвы, который в прошлом занимало одно растение, удается высаживать 40 растений. Урожаи в 350 раз больше, чем в открытом грунте, а воды расходуется меньше 1% от объема, требуемого для полевого выращивания тех же культур. И это не овощи на заказ для кучки богатых; напротив, процессы, которые Plenty внедрила на своих вертикальных фермах, позволяют снизить стоимость продукта на 20–35% по сравнению с традиционными продовольственными магазинами. На данный момент флагманское предприятие Plenty располагается в Южном Сан-Франциско; есть еще ферма общей площадью около 9,3 тыс. м² в Кенте и вертикальная ферма в ОАЭ; строительство башен для вертикального выращивания началось также более чем на 300 фермах в Китае.

На Восточном побережье США компания AeroFarms придумала, как выращивать более 907 т листовой зелени в перепрофилированном фабричном здании площадью 6,5 тыс. м² — без солнечного света и без почвы. Помещение оборудовано рядами ИИ-регулируемых светодиодных светильников, благодаря чему каждое растение освещается световыми волнами именно той длины, которая оптимальна для его здорового роста. По принципу аэропоники питательные вещества подводятся непосредственно к корням рассады в виде аэрозолей, что исключает необходимость в почвенном субстрате. Вместо того чтобы сидеть в почве, растения подвешены в воздухе на специальной ячеистой ткани из переработанных пластиковых бутылок. Как и на фермах Plenty, процессом культивации здесь руководят датчики, камеры наблюдения и машинное обучение.

Вертикальные фермы пока не настолько велики, чтобы реально влиять на глобальную продовольственную проблему, но экспоненциальные технологии идут им на пользу. Конвергенция технологий, как недавно заявил репортерам CEO компании Plenty Мэтт Барнард, сулит серьезные выгоды сельскому хозяйству.

«Вон как выиграла Google от единовременного сочетания усовершенствованной технологии, улучшенных алгоритмов и больших массивов данных, вот и мы наблюдаем аналогичный прогресс [в вертикальном фермерстве]».

А еще мы видим, что в общую картину встраиваются роботы. На данный момент у вертикальных ферм 50–80% затрат приходятся на оплату труда, а вот стартап из Кремниевой долины Iron Ox сконструировал 450-килограммового робота, который легко ворочает контейнеры с рассадой весом более 3,5 центнера. А известный блог о гаджетах и электронике Engadget по такому случаю переиначил старинную детскую песенку про старика Макдональда и его ферму (Old MacDonald had a farm) — «Старик Макдональд дроид был».

Если коротко, то фермерство не только растет вверх, но и набирает силу. А также умнеет. И главное — сильно прибавляет в эффективности.

Держать корову неэффективно

Устрашающий факт: к 2050 г., чтобы прокормить 9-миллиардное человечество, потребуется на 70% больше продовольствия, чем мир производил в 2009 г. Важное место среди продовольствия займет мясо. Как ожидается, к тому же 2050 г. его глобальное потребление, главным образом вследствие модернизации Китая и Индии, возрастет на 76%. Назвать это проблематичным — значит сильно недооценить ситуацию.

Сегодня половина всей заселенной территории Земли используется под сельское хозяйство, из которой 80% предназначено для животноводства. Четверть обитаемой суши в настоящее время отведена под содержание 20 млрд кур, 1,5 млрд голов крупного рогатого скота и 1 млрд овец — имеется­ в виду живых, еще не умерщвленных и не съеденных нами. Степень мучений и страданий несчастных животных зашкаливает. Как и бесполезные потери. Каждый восьмой американец сегодня ляжет спать на голодный желудок, а между тем сельскохозяйственные животные потребляют 30% выращенных в мире продовольственных культур.

Еще хуже дела обстоят с расходом воды. На производство мяса приходится 70% ее глобального потребления. По сравнению с 1,5 тыс л, требуемыми для производства 1 кг пшеницы, на производство 1 кг говядины расходуются 15 тыс. л. Итак, во взрослом мясном бычке плещется водохранилище таких размеров, что по нему и эсминец ВМС США пройдет.

На производстве мяса лежит ответственность за 14,5% парниковых газов, и в значительной мере — за вырубку лесов. По большому счету, мы на полпути к самому массовому в истории вымиранию — о чем подробнее поговорим в , — и на сегодня самый сильный кулак, безжалостно толкающий нас к вымиранию, — это утрата земельных угодий в пользу нужд сельского хозяйства.

Корень проблемы все тот же — расточительность.

Сегодня, чтобы получить один-единственный стейк, нужно вырастить целую корову. Плюсуем сюда все виды отходов содержания буренки и сопряженные с ним парниковые газы, не говоря уже о том, что после всего придется как-то утилизировать остов. Между тем уже началась конвергенция передовых достижений в биотехнологии с передовыми достижениями в агротехнологии, что открывает нам возможность исключить весь животноводческий процесс и тот же стейк выращивать из одной стволовой клетки. И никакая корова не нужна.

Вот вам формула культивируемого мяса. У живой коровы забираем методом биопсии несколько стволовых клеток, не причиняя ей вреда. Помещаем в богатый питательными веществами раствор. Задействуем мощь биореакторов. Даем отрасли несколько лет, чтобы достичь зрелости, и столько же — технологии, чтобы придумала, как снизить затраты, и готово: штампуй себе стейки в неограниченном количестве и корми человечество, чем дальше, тем больше входящее во вкус плотоядности.

Во всяком случае, такова цель, но на пути к ней предстоит разгрести еще несколько завалов. На данный момент богатый питательными веществами раствор все еще готовится из продуктов животного происхождения и обходится­ в бешеные деньги. Будь нашей целью «мясо без жестокости», достичь ее мы могли бы, только научившись производить питательный раствор полностью из растительных продуктов, над чем все еще бьются наука и бизнес. Ввиду невозможности доставлять раствор точно тогда и точно туда, когда и где он требуется, большего успеха мы добились в имитации, так сказать, «мяса всмятку» — скажем, говяжьего фарша или чоризо (сухой колбасы с красным перцем), — чем в выращивании стейка. Наконец, отраслевые ученые в области пищевой промышленности и энергетики по-прежнему общими силами ищут более эффективные энергообеспечения всего процесса. В конце концов биореакторы начнут потреблять меньше энергии и/или они полностью перейдут на возобновляемое сырье, но до этого еще надо дожить.

Но уже сейчас экологические выгоды значительны. Для культивации мяса требуется на 99% меньше земли, на 82–96% меньше воды, а парниковых газов выделяется при этом на 78–96% меньше. Энергозатраты на производство «мяса из пробирки» сокращаются в диапазоне от 7 до 45% в зависимости от вида мяса (традиционные методы разведения кур гораздо энергозатратнее, чем традиционное пастбищное мясное животноводство). Высвободив четверть обитаемой суши, мы сможем возобновить лесные массивы, чем воссоздадим естественные среды обитания, чтобы остановить кризис биоразнообразия, и восстановим естественное поглощение углерода, чем замедлим глобальное потепление. Как ни сложно продраться сквозь дебри расчетов, они обнажают весьма любопытную суть всего этого — этичное и экологичное решение проблемы голода в мире.

Культивированное мясо — и в плане здоровья более выгодное продовольственное решение. Поскольку мы выращиваем стейк из стволовых клеток, мы можем заодно увеличить содержание полезных белков в его составе, снизить количество насыщенных жиров и даже добавить витамины. И потом, искусственное мясо выращивается без применения антибиотиков, а учитывая опасность заболеваний, вроде коровьего бешенства, оно еще и безопаснее для человека с точки зрения зоозаболеваний, чем натуральное. Переходом на искусственное мясо мы облегчаем глобальное бремя болезней и риск пандемий, поскольку 70% заболеваний передаются нам от скота. Плюс к тому испытания с участием потребителей и шеф-поваров показывают, что вкус искусственного мяса уже не выступает ограничивающим фактором.

Сейчас масштабировать данное решение — удовольствие еще слишком дорогое. В 2013 г. первый гамбургер «из пробирки» стоил 330 000 долл. К 2018 г. компания Memphis Meats снизила этот показатель до 2400 долл. за фунт, а Aleph Farms и вовсе довела стоимость стейка до 50 долл. за фунт (около 110 долл/кг). Экспоненциальные технологии им подыгрывают: в Memphis считают, что благодаря ускоряющимся технологиям затраты в ближайшие годы удастся снизить примерно до 5 долл., а в ресторанах азиатской кухни люксовой категории курятина из пробирки уже обосновалась в меню.

С совершенствованием выращивания мяса «в пробирке» оно приобретает потенциал продукта, способного обогнать по рентабельности обычное натуральное мясо. Производство первого почти полностью автоматизировано и не требует много земли или труда. К тому же, чтобы вырастить корову, у вас уйдет несколько лет, а выращивание в лаборатории стольких же стейков, сколько дала бы одна корова, занимает всего несколько недель. И это не только стейки. Полным ходом движутся разработки всей гаммы синтетических мясных продуктов, от свиных колбасок и куриных наггетсов до деликатесов, вроде фуа-гра и филе-миньон, — смотря по тому, какие стволовые клетки берешь в работу. В конце 2018 г. компания Just Inc. объявила о партнерстве с японской фермой Toriyama, где выращивают коров породы вагю, на предмет разработки методики культивации из их стволовых клеток редчайшего и самого дорогого на свете мраморного стейка.

Все, что говорилось выше о мясе, справедливо и для молока. Компания из Беркли Perfect Daily Foods изобрела способ производить сыр без участия коров. Они сочетали секвенирование генов, технологию трехмерной печати со знаниями о сычужных ферментах и создали линию молочных продуктов неживотного происхождения.

Резюмируем всё сказанное — и увидим, что нашу насущную пищу ожидает будущее, совсем не похожее на ее настоящее. В ближайшие несколько лет люди станут первыми, кто получает белки от животных, но ни одно живое существо при этом не страдает. Бойни отойдут в область преданий, которые мы в виде страшилок будем под настроение рассказывать нашим внукам. А планета, и так уже прогибающаяся под бременем почти восьми миллиардов душ и тел, отвоюет себе неплохой шанс сохраниться, когда нас станет девять миллиардов.

Отправить