科学让虚构成为现实，通过新技术改变我们的生活。但从发明到普及，还有很长的路要走。只有当一项技术足够实惠、足够普及时，它通常才能开始解决世界上一些最紧迫的问题。
我们正接近生物制造领域的这一临界点。生物制造是一门利用生物体、以生物学方式构建产品并制造日常用品的科学。生物学的奇妙潜力首次变得足够经济，不仅可用于药理或工业领域——过去几十年里，这些领域已取得巨大进展——也能以各种方式直接惠及消费者。
新时代已经到来：我们能够利用生物体，创造可自行生长的消费材料。这些材料兼具自然与科学的优势，同时减轻当前生产方式对地球有限资源造成的巨大压力。
我们是如何走到今天这一步的？
最早的商用计算机体积庞大、价格惊人，按今天的标准来看，运算速度也慢得像蜗牛。然而，对于有关键任务需求（且财力雄厚）的客户而言，它们产生了巨大影响。NASA借助早期的IBM大型机，在太空竞赛中大幅领先，并成功将第一位人类送上月球。
在随后的几十年里，摩尔定律持续应验：集成电路每平方英寸的晶体管数量每一年半便翻一番，从而降低成本，让更多人能够使用计算能力。
如今，几乎人人都能使用计算机科学的基础工具。借助智能手机，我们每个人都把超级计算机装在口袋里，而一个价值十亿美元的创意几乎一夜之间就能构思出来并编写成代码。
我们正沿着类似的道路迈向生物学工具的广泛应用，其影响也可能同样深远。正如计算机使用由0和1组成的二进制代码处理信息，生物技术的基本构件是DNA碱基对——具体而言，就是读写由A、T、G和C组成的遗传密码。
进入21世纪，DNA测序成本不断下降，这一趋势被称为“卡尔森曲线”，得名于罗布·卡尔森博士——其发展速度甚至超过了摩尔定律。随着操作DNA的成本下降，机遇也大幅增加。
生物技术成功应用的例子不胜枚举。1973年重组DNA技术问世后，技术不断进步、成本逐渐降低，进而在作物生产、药理学和众多行业实现了切实可行的应用。
例如，安进公司从20世纪80年代开始利用重组DNA进行药物克隆、表达和生产。该公司的产品Neupogen是一种可促进白细胞生成的药物，能帮助癌症和HIV患者抵御感染，于1991年获准在美国用于医疗，如今已列入世界卫生组织《基本药物标准清单》。其他工业应用也不断涌现，从可生物降解塑料到生物燃料，不一而足。
在农业领域，首个转基因作物是1982年培育的一种烟草，其抗生素抗性经过改造。十年后，美国农业部批准了FLAVR SAVR番茄——这种转基因番茄更耐腐烂——工程化作物由此开始真正商业化。此后，工程化作物迅速兴起：1996年至2015年间，累计种植的生物技术作物面积超过20亿公顷，相当于美国国土总面积的两倍以上。
这些专业化应用都非常成功，足以支撑巨额固定成本。它们或许是生物技术迈向“登月”的机会。关乎生死的药物可以获得庞大的研发预算，而转基因作物品种在前期投入大量开发成本后，则能持续带来回报。
我们正站在生物技术大规模进入消费市场的门槛上。这将成为一种独立的新类别，与医疗、农业和工业应用并行发展。如今，我们已经能够以有竞争力的成本生物制造日常材料。
我们将走向何方？
正如利用农业废弃物培育包装材料的Ecovative首席执行官兼联合创始人埃本·拜尔在最近一期《华尔街日报》播客中所说：“我们正处于一个临界点，就像大约1980年个人电脑所处的阶段：我们已经能够通过DNA编程生物体，而CRISPR控制技术正飞速发展——我认为，培育材料将如雪崩般涌现，无论是皮革、包装，还是培育家具（……）；下一步将是生物制造出具有功能的产品。”
欢迎来到消费生物技术时代。
这将涵盖各种在实验室中培育的材料：经过工程改造、尝起来像真正肉类的植物性食品，甚至可能使用与动物肉相同的蛋白质培育；还有用生物制造蜘蛛丝制成的鞋、领带、夹克和其他可穿戴用品。我们或许会看到活体混凝土利用微生物自行修复随时间形成的裂缝。生物燃料公司曾一再尝试大规模培育产能藻类和微生物，如今我们终于看到了进展迹象。
这种与生物技术的亲身接触，将涵盖各种在实验室中培育的材料：经过工程改造、尝起来像真正肉类的植物性食品，甚至可能使用与动物肉相同的蛋白质培育；还有用生物制造蜘蛛丝制成的鞋、领带、夹克和其他可穿戴用品。我们或许会看到活体混凝土利用微生物自行修复随时间形成的裂缝。生物燃料公司曾一再尝试大规模培育产能藻类和微生物，如今我们终于看到了进展迹象。
下一步将从模仿转向纯粹创新：材料和产品不仅以新方式制造，还将展现自然界尚不存在的特性。
这些蜘蛛丝公司设想，材料可以像丝绸一样柔软，同时更加耐用。Impossible Foods等公司从仿制汉堡口味起步，但它们最宏大的愿景是通过生物制造创造全新的风味。研究人员甚至在尝试改造植物，使其在接触爆炸物时变色。
消费生物技术的所有这些进展，都建立在操作DNA的成本不断下降这一基础之上。在我们的实验室里，我们反复编辑细胞的DNA，筛查数千种变体，挑选出表现出更优材料特性的“奥运健将”。直到最近，像我们这样的商业策略——在整个消费生物技术行业都能看到——仍然因成本过高而无法实施。
未来十年，我们将见证消费生物技术带来的全部影响。众多新公司将利用自然的力量，以环境可持续的方式制造材料，同时避免伤害动物。通过这样做，我们将运用世界上最古老、最精湛的工具——生物学与人类智慧——开发能够点燃我们想象力的日常产品。
