Tám nhà khoa học, một tỷ đô la và cơ quan Moonshot cố gắng làm cho Anh trở nên vĩ đại hơn

“Đó là điều tuyệt vời khi ARIA tồn tại, và tôi nghĩ rằng chương trình về cây cỏ trong đó cũng tuyệt vời,” nói Langdale. “Không có nghi ngờ gì về điều đó vì trong thời gian dài, những người như Gates đã đang lái dự án moonshot, và dĩ nhiên họ có một mục tiêu cụ thể về những gì họ muốn đạt được.”

Các quỹ từ thiện như của Gates cũng có sự chịu đựng cao hơn đối với các dự án có thể sẽ không đạt được thành công. “Chúng tôi đã làm điều này một thời gian dài, và chúng tôi chắc chắn không có bất kỳ sản phẩm nào để đưa ra thị trường,” Langdale nói. Việc tài trợ khoa học từ phía chính phủ lịch sử luôn ít chịu đựng hơn đối với những loại dự án này, bởi vì rất khó để bào chế nguồn tiền của người đóng thuế cho các dự án có thể mất 30 năm để thực hiện.

Ngay cả so với Dự Án Lúa C4, chương trình về cây cỏ tổng hợp của Burnett là một mảnh tiền lớn, Langdale nói. Burnett đang dự định chi 62,4 triệu bảng Anh (82 triệu đô la Mỹ) trong vòng năm năm. Chương trình sẽ tài trợ các nhà khoa học để thử nghiệm việc tạo ra các nhiễm sắc thể tổng hợp, các khối xây dựng gen của cây cỏ, và các tảo clo tổng hợp, có gen riêng biệt. Nhưng chương trình không chỉ định rõ rằng các đặc điểm mới mà những cây cỏ phần tử tổng hợp này nên có. Đó giống như thiết kế một máy mới mà không biết máy đó sẽ xây dựng công cụ nào, Langdale nói.

Johnathan Napier, một giám đốc khoa học tại viện nghiên cứu nông nghiệp Rothamsted cũng chia sẻ những lo ngại này. Xây dựng nhiễm sắc thể tổng hợp và tảo nhân học rõ ràng là mục tiêu xác định, nhưng anh không chắc chắn chúng có mang lại lợi ích cụ thể hay không. Napier cố gắng điều chỉnh cây trồng để tạo ra dầu cá omega-3, trong khi Dự Án Lúa C4 đang cố gắng làm cho lúa đạt hiệu quả cao hơn. Nhưng chương trình của Burnett rộng hơn nhiều so với cả hai. Ít nhất trong lý thuyết, có một ngày nào đó cho phép các nhà khoa học thực vật cắm bất kỳ loại chức năng nào vào một cây.

“Nếu tất cả việc này hoạt động, bạn sẽ có thể thiết kế công đường phức tạp trong máy tính, xây dựng một nhiễm sắc thể toàn bộ (…) và chỉ cần cắm đó vào cây trong một bước,” Saul Purton, một người tham gia hội thảo khác và một giáo sư tại Đại học London, người làm việc về tảo nhân học trong tảo. Purton nói rằng anh có thể xin một hồ sơ ARIA, nhưng việc lịch trình năm năm để đưa tảo clo tổng hợp vào một số loại cây trồng khác nhau là cực kỳ chặt chẽ. “Chúng tôi đã bên bê trong việc phát triển các công cụ sinh học tổng hợp mới cho việc kỹ thuật tảo nhân học của một hệ thống mẫu đơn 15 hoặc 20 năm nay, và chúng tôi vẫn đang học hỏi, vẫn đang mắc phải sai lầm.”

Khi tôi gặp Burnett lại vào đầu tháng Tám, cô vừa được chương trình của mình thông qua sau một cuộc họp căng thẳng ba giờ với Gur, các thành viên của ban điều hành ARIA, và một panel các chuyên gia bên ngoài. “Đó là một chút căng thẳng vì đó là một khoảnh khắc lớn mà tôi đã dành cả thời gian làm việc để đạt được,” cô nói. Ngoài việc tài trợ các dự án làm việc để xây dựng nhiễm sắc thể tổng hợp và tảo nhân học, Burnett cũng đang yêu cầu nghiên cứu về đạo đức của cây cỏ tổng hợp—dự báo một thế giới mà nông dân, nhà lập pháp, và công chúng có thể phải đối mặt với ý tưởng cây trồng hoàn toàn được tạo ra bởi tay người. Nhưng cô không chắc chắn rằng cô vẫn sẽ còn ở cùng cơ quan để thấy những hạt giống khoa học đó đồng hành. Giám đốc chương trình thường được thuê với thời hạn ba năm, và cơ quan đang thuê những giám đốc tiếp theo của mình, một số trong số họ sẽ khởi động các lĩnh vực dự án hoàn toàn mới.

Trong một quãng thời gian ngắn như vậy, thật khó để đánh giá thành công của những trò chơi dài hạn như vậy: Liệu sai lầm chỉ là điểm trở ngại trên đường đi, hay dấu hiệu rằng bạn đã chọn lộ sai hoàn toàn? Collison cảnh giác với việc định nghĩa thành công. Hãy cho đến khi đã qua 15 năm, anh nói, và đó sẽ rất rõ ràng xem ARIA là một điều tốt hay không. Cơ quan có một chút không khí. Nó không thể bị giải thể trong ít nhất 10 năm, đến lúc đó Anh sẽ đã có ít nhất một cuộc bầu cử lớn nữa. Chính phủ Lao động mới đã thể hiện sự ủng hộ của mình đối với ARIA, không chỉ bởi việc bổ nhiệm Vallance là bộ trưởng chịu trách nhiệm với ARIA. “Rất quan trọng để khai thác sức mạnh của khoa học để mang lại sự phát triển kinh tế, cơ hội, và tiến bộ khoa học cho mọi người trên khắp Vương Quốc Anh,” một người phát ngôn chính phủ nói.

“It’s great that ARIA exists, and I think it’s great that there is a plants program in it,” says Langdale. “There’s no doubt about that because for far too long, people like Gates have been driving the moonshot projects, and of course they have a very specific focus on what it is they want to achieve.”

Philanthropic foundations like Gates’ also have a higher tolerance for projects that may not hit paydirt. “We’ve been going quite a long time, and we certainly don’t have anything near a product to put in the field,” Langdale says. Government-backed science funding has historically had much less of an appetite for these kinds of projects, because it’s hard to justify spending taxpayer money on projects that might take 30 years to come to fruition.

Even compared to the C4 Rice Project, Burnett’s synthetic plants program is a very significant chunk of money, Langdale says. Burnett is aiming to spend £62.4 million ($82 million) over five years. The program will fund scientists to try to make synthetic chromosomes, the genetic building blocks of plants, and synthetic chloroplasts, which have their own separate genomes. But the program doesn’t specify what new features these partly synthetic plants should have. It’s a little like designing a new machine without knowing what tools that machine is going to build, says Langdale.

Johnathan Napier, a science director at agricultural institute Rothamsted Research shares these concerns. Building synthetic chromosomes and chloroplasts are clearly defined goals, but he’s not sure whether they’re going to deliver a tangible benefit. Napier tries to engineer crops to produce omega-3 fish oils, while the C4 Rice Project is attempting to make rice much more productive. But Burnett’s program is much wider than either of these. In theory at least, it could one day allow plant scientists to plug in any kind of functionality into a plant.

“If this all worked, you’d be able to design your complex pathway in the computer, build an entire chromosome (…) and just plug that into the plant in a single step,” says Saul Purton, another workshop attendee and a professor at University College London who works on synthetic chloroplasts in algae. Purton says that he may apply for an ARIA grant, but that the five-year timeline set out to deliver synthetic chloroplasts in several crop species is extremely tight. “We’ve been bashing away in terms of developing new synthetic biology tools for engineering the chloroplast of a simple model system for 15 or 20 years now, and we’re still learning, we’re still making mistakes.”

When I meet Burnett again in early August, she has just had her program approved after a grueling three-hour meeting with Gur, members of ARIA’s executive team, and a panel of external experts. “It was a little nerve-wracking because it’s such a big moment that I’ve been working towards for this whole time,” she says. As well as funding projects working to build synthetic chromosomes and chloroplasts, Burnett is also asking for research into the ethics of synthetic plants—anticipating a world where farmers, lawmakers, and the public may have to grapple with the idea of crops fully crafted by human hands. But it’s unlikely she’ll still be with the agency to see those scientific seeds bear fruit. Program directors are typically hired for three-year terms, and the agency is already hiring its next batch of directors, some of whom will launch entirely new project areas.

Over such short timescales, it can be difficult to gauge the success of such long-term plays: Are mistakes just bumps in the road, or signs that you’ve taken the wrong route altogether? Collison is wary about defining success at all. Give it 15 years, he says, and it should be pretty obvious if ARIA is a good thing or not. The agency has a little breathing room. It cannot be dissolved for at least 10 years, by which point the UK will have had at least one more general election. The new Labour government has indicated its support for ARIA, not least by making Vallance the minister responsible for ARIA. “It is essential to harness the power of science to deliver economic growth, opportunity, and scientific advancements for people across the UK,” said a government spokesperson.