Фермы будущего помогут в борьбе с болезнями

Американский стартап OpenAg (Open Agriculture Initiative), основанный в рамках проекта Media Lab в Массачусетском технологическом институте, разработал методику повышения вкусовых качеств базилика, выращенного в «пищевых компьютерах» – гидропонных контейнерах, использующих последние достижения компьютерных технологий. В проекте не используется каких-либо генных модификаций – лишь компьютерные алгоритмы для максимальной концентрации ароматических молекул, известных как летучие соединения.

Однако это лишь начало новой области «кибер-агрокультуры», считает Калеб Харпер, главный научный сотрудник Media Lab и глава OpenAg. Его группа работает над улучшением свойств трав для борьбы с человеческими заболеваниями, и они также надеются помочь производителям адаптироваться к климатическим изменениям, изучая поведение культур в различных условиях.

В своем исследовании Калеб Харпер и команда выяснили, что наилучшие вкусовые качества базилик приобретает, если его выращивать при 24-часовом освещении, что возможно лишь в искусственных условиях, характерных для вертикальных ферм. В случае с OpenAg это «пищевые компьютеры» – транспортировочные контейнеры, оснащенные всем необходимым для контроля над освещением, температурой и влажностью. Таким образом им удалось варьировать продолжительность стандартного освещения и воздействия ультрафиолета. Как только растения вырастали, ученые тестировали вкусовые качества, измеряя концентрацию летучих соединений с помощью газовой хроматографии и масс-спектроскопии. Учитывая то, что молекулы летучих соединений также содержат ценные нутриенты и антиоксиданты, из максимизация также полезна для здоровья.

Вся полученная информация затем идет на обработку алгоритмами искусственного интеллекта, разработанными в Массачусетском технологическом институте и Sentient Technologies. Компьютер оценивает миллионы возможных комбинаций и выдает сотни условий, при которых можно максимизировать выходные качества выращиваемых растений. Помимо прочего, изучаются и способы выращивания базилика, способного помочь в борьбе с такими заболеваниями, как диабет, так как известно, что базилик и некоторые другие растения содержат соединения, помогающие контролировать уровень сахара в крови. Для этого тестируются такие факторы, как температура, влажность и даже цвет падающего на растения света, а также добавление растительных гормонов. Так, в одном из проектов ученые подвергли растения воздействию хитозана – полимера, получаемого из хитина насекомых. В результате выращиваемое растение стало приобретать резистентность к различным паразитам.

Наконец, команда Калеба Харпера также заинтересована использовать свой подход для увеличения урожайности лекарственных растений, таких как розовый катарантус, являющийся единственным источником получения противораковых соединений винкристина и винбластина.