Умная пыль

Умная пыль

Перемены, которые несут с собой биотехнологии, космические технологии и Интернет, еще не показывают в полной мере всех возможностей разработок, осуществляемых в лабораториях богатого мира. Они включают в себя тысячи предназначенных для других нужд технологий, которые в случае модификации могли бы оказаться весьма полезными для сельского хозяйства бедных стран.

Начиная с клонирования в Шотландии овечки Долли и собаки Снуппи в Южной Корее, а также клонирования учеными в штате Джорджия коровы, которая была мертва двое суток, технологии клонирования неуклонно совершенствуются. Каково бы ни было отношение к клонированию с точки зрения этики, его потенциальное воздействие на агрокультуру и воспроизводство крупного рогатого скота трудно переоценить.

Вода — это кровь сельского хозяйства. По заказу Министерства обороны США было создано приспособление размером с карандаш, которое способно более эффективно очистить до трехсот литров воды, чем традиционные способы с помощью хлорирования и йодирования. Разве нельзя это приспособление — или подобные ему — использовать для очистки воды в сельской местности?

Одной из наиболее значимых индустрий будущего является сенсорная технология. Сенсоры широко используются в новых моделях автомашин. Сенсоры применяются и при производстве одежды. Почему бы не найти им применение в земледельческой практике?

Уже проходят испытания сенсоры, предназначенные для определения того, когда виноградники нуждаются в поливе. Некоторые ученые предсказывают, что наступит день, когда каждое отдельное растение будет снабжаться крохотным встроенным биосенсором и часовым механизмом, которые будут подавать сигнал о том, когда и сколько воды ему требуется.

Другие ученые прогнозируют появление сенсоров столь малых по размеру, что их можно использовать как «умную пыль», которую можно рассеивать по полям, чтобы узнавать температуру почвы, ее влажность и прочие переменные.

Ученые также проводят опыты по использованию ткани печени и легких, нервных и сердечных клеток в качестве сенсоров, которые могут распознавать угрозу, исходящую, например, от спор сибирской язвы. Разве не смогут эти или подобные им способы пригодиться в распознавании опасностей, угрожающих урожаю?

А еще можно вспомнить о наноэлектродах — размером менее одной миллиардной метра, которые могут отслеживать функции живой клетки по мгновенным изменениям электрического заряда на ее поверхности. А ведь растения — это тоже живые клетки. Стало быть, сведения об изменениях в их электрическом заряде могут использоваться для повышения урожайности.

Или возьмем биологические и биометрические контролируемые системы, которые собирают информацию о популяциях насекомых. Некоторые насекомые во время полета аккумулируют из воздуха споры бактерий. И они могли бы дать нам знания о том, как защитить урожай.

Известно, что магнитное поле включает и отключает внутриклеточную активность — синтез протеинов или изменение цвета. Если проводимые сейчас эксперименты пройдут удачно, какое влияние смогут они оказать на растения! Не смогут ли фермеры увеличить содержание витаминов — и цену овощей при помощи небольших направленных магнитных воздействий?

Все сказанное выше — всего лишь случайно выбранные примеры из тысяч ведущихся сейчас исследований и экспериментов, которые прямо или косвенно повлияют на будущее агрокультуры. Многие из этих идей, разумеется, окажутся неудачными, неработающими, бесполезными или слишком дорогими, зато другие докажут свою ценность и жизнеспособность. Поистине радикальные перемены произойдут в результате применения не одной конкретной технологии, какой бы действенной она ни была, а как взрывной кумулятивный эффект использования двух или более из них. Уже сейчас комбинируют сенсоры и беспроводные технологии для измерения температуры сахарной свеклы при хранении.

А какие перспективы сулит соединение нанотехнологии и магнитных полей? Ученые исследуют использование магнитных полей на наноуровне, чтобы отслеживать и контролировать биологическую активность на клеточном и даже молекулярном уровне.