پایگاه خبری تحلیلی ایراسین، در لابراتواری پنهان شده در یک کارخانه اسلحه قدیمی در «نیو هَون» ایالت کانکتیکت، دستگاهی قرار دارد که ضایعات پلاستیکی را تا ۲۸۰ درجه سانتی‌گراد داغ می‌کند و سپس ماده‌ای را به صورت رشته رشته بیرون می‌دهد که وقتی در معرض هوا قرار می‌گیرد، سفت می‌شود. این ماده که از منسوجات و ضایعات پساصنعتی درست شده که دور ریخته شده بودند، به قطعات کوچک خرد می‌شود تا به کمک هوش مصنوعی استارت‌آپ «پروتئین اولوشن» (Protein Evolution)، منبع تغذیه یک آنزیم باشد.
شرکت پروتئین اولوشن می‌خواهد در یک برنامه جاه‌طلبانه از هوش مصنوعی برای مهندسی یک آنزیم جدید استفاده کند که قادر است ضایعات پلاستیکی و منسوجاتی که پلاستیک در آنها به کار رفته را تجزیه کند. این ماده نهایی که طی فرآیندی به دست می‌آید شرکت آن را «بیوپیور» (Biopure) می‌نامد و ظاهراً فرقی با پلی‌استری که از نفت به دست می‌آید ندارد و به همان شیوه، در تولید پارچه و منسوجات استفاده می‌شود. شرکت پروتئین اولوشن امیدوار است فرآیند تولید آنزیم‌هایش باعث شود کلیه لباس‌ها، ملحفه‌ها و منسوجات دیگر به طور کامل قابل بازیافت باشند.
دنیا به طور جدی با مشکل پلاستیک مواجه شده و سالانه حدود ۴۶۰ میلیون تن پلاستیک تولید می‌شود و این رقم با خرید بیشتر ما رو به افزایش است. طبق اعلام سازمان همکاری اقتصادی و توسعه، تنها ۹ درصد این میزان پلاستیک تولیدی بازیافت می‌شود. بقیه یا دور ریخته می‌شود یا سوزانده می‌شود – و این همان بخشی است که جاناتان راتبرگ، هم‌بنیان‌گذار پروتئین اولوشن، می‌گوید که می‌خواهد هدف قرار دهد. راتبرگ که یک کارآفرین سریالی است و بیشتر به خاطر اختراع و تجاری‌سازی توالی‌یابی DNA با سرعت بالا شناخته می‌شود، می‌گوید: «ما مجبوریم ۹۱ درصدی را که مردم بازیافت نمی‌کنند، بازیافت کنیم؛ آن هم یک عالم زباله کثیف و قاطی شده، نه بطری‌های آب که شسته و آب‌کشی شده است.»
دانشمندان، پتانسیل بازیافت بیولوژیک را در همین ۹۱ درصد می‌بینند: استفاده از آنزیم‌هایی که خیلی سریع پلاستیک را تجزیه می‌کنند، بدون اینکه ذرات میکروپلاستیک ایجاد شود یا کیفیت ماده در طول این فرآیند پایین بیاید. اما مشکلی که وجود دارد این است که تعداد آنزیم‌های پلاستیک‌خوار ممکن، از تعداد اتم‌های شناخته‌شده در جهان بیشتر است و این موضوع، پیشرفت کار محققان را دشوار می‌کند.
اینجاست که هوش مصنوعی وارد کار می‌شود. جی کونچکا، مدیر ارشد تکنولوژی شرکت، می‌گوید: «در ۵ سال اخیر، دنیای مهندسی آنزیم به خاطر وجود هوش مصنوعی شکوفا شده است. مدل اختصاصی هوش مصنوعی پروتئین اولوشن، داده‌های عمومی در مورد ده‌ها هزار پروتئین را ترکیب می‌کند و هزاران توالی آمینو اسید که نمایانگر آنزیم‌های جدید است، تولید می‌شود. پروتئین اولوشن سپس از یکسری الگوریتم‌ها مثل سیستم هوش مصنوعی AlphaFold شرکت گوگل استفاده می‌کند که ساختار یک پروتئین را از توالی آمینو اسید آن پیش‌بینی کرده و آنهایی را که احتمال جواب دادنشان در رآکتورهای لابراتوار بیشتر است، تست می‌کند. کونچکا می‌گوید وقتی پروتئین اولوشن کارش را شروع کرد، بیشتر آنزیم‌های جدیدی که مدل هوش مصنوعی پیشنهاد کرده بود، «به درد نخور» بودند، اما هر چقدر کار بیشتر پیش رفت و تیم اطلاعات جدیدی در مورد چیزهایی که کارآیی داشتند یا نداشتند جمع‌آوری کرد، مدل هوش مصنوعی آنها فهمید که چطور آنزیم‌های پلاستیک‌خوار بهتری طراحی کند.
کونچکا معتقد است که می‌تواند باز هم طراحی را تغییر دهد تا هم کارشان سرعت بیشتری بگیرد و هم با دمای کمتری بتوان فرآیند را پیش برد. به این ترتیب، کل فرآیند هم کارآمدتر می‌شود و هم ارزان‌تر. کانر لین، یکی دیگر از هم‌بنیان‌گذاران پروتئین اولوشن که اداره کسب‌وکار را هم بر عهده دارد، می‌گوید: «ما از روز اول بر کم کردن هزینه‌ها متمرکز بودیم.»
پروتئین اولوشن تنها شرکتی نیست که می‌خواهد بازیافت بیولوژیک را به یک واقعیت تبدیل کند. شرکت فرانسوی «کاربیوس» که سرمایه بازار آن به حدود ۴۰۰ میلیون دلار می‌رسد، اخیراً یک کارخانه بازیافت بیولوژیک نزدیک مرز بلژیک راه‌اندازی کرده که ۵۰ هزار تن ظرفیت دارد. و شرکت «برکینگ» که بر اساس میکروبی به نام X32 کار می‌کند که پلاستیک را می‌خورد، توسط جورج چرچ، متخصص ژنتیک از دانشگاه هاروارد و بن لم، کارآفرین، تأسیس شده است. لم می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم این یک مشکل بنیادی است واگر ۱۰۰۰ شرکت هم روی آن کار کنند باز کم است.»
همه این شرکت‌ها تازه کارشان را شروع کرده‌اند و بزرگ شدنشان با ریسک همراه است. امروز، پروتئین اولوشن بخش بسیار اندکی از درآمدش را از قراردادهای توسعه با برندهای مصرفی مثل استلا مک‌کارتنی، طراح بریتانیایی، به دست می‌آورد. این شرکت برای اینکه به مقیاس تجاری برسد، باید هرچه زودتر کارخانه ۵۰ هزار تنی خود را راه‌اندازی کند، وارد زنجیره تأمین دفع ضایعات پلاستیکی شود تا مواد کافی برای بازیافت را خریداری کند، و هزینه‌هایش را به اندازه کافی پایین نگه دارد تا برندهای تولید لباس و منسوجات، تشویق به خرید پلی‌استرهای آن شوند.
ریچارد ویله‌شوسکی، تحلیلگر ارشد سرمایه‌گذاری در منسوجات، می‌گوید: «هیچ دلیلی وجود ندارد که این تکنولوژی کار نکند یا مقیاس‌پذیر نباشد. ما از تکنولوژی آنزیمی در انواع دیگر فرآیندهای صنعتی استفاده می‌کنیم.» به عنوان مثال، آنزیم‌ها در تصفیه فاضلاب و تولید دارو مورد استفاده قرار می‌گیرند. «برای من، زنگ خطر واقعی همواره هزینه‌ها بوده است.» کانر لین انتظار دارد درآمد سالانه از کارخانه آزمایشی آنها در سال آینده، زیر ۱۰ میلیون دلار باشد و درآمد اولین کارخانه تجاری آنها به ۱۰۰ میلیون دلار برسد. او می‌گوید: «بدون حل مساله پلاستیک، نمی‌توان مساله اقلیم را حل کرد.»
منبع: Forbes
ارسال نظر