1. Resumé
Der kommer pres på verdens udnyttelse af ressourcer, stigende miljøproblemer og livsstilssygdomme vil fortsat presse sundhedssystemet.
Der er derfor behov for at sammentænke fødevare-, miljø-, klima-, og sundhedsområderne, hvor teknologiske nybrud inden for DNA-sekventering, sensorsystemer, -omics og viden om det humane mikrobiom har potentiale for at skabe nye løsninger på de store samfundsproblemstillinger.
Nedenfor er beskrevet, hvordan forskning i disse teknologier kan skabe konkurrencedygtige miljø- og klimateknologier, medicinsk teknologi til individuel behandling samt fremtidens bioressourcer til foder og fødevarer.
2. Samfundsudfordringer og/eller muligheder
Konkurrencedygtige miljø- og klimateknologier
Globalt er vand i stigende grad en begrænset ressource. CDP (Carbon Disclosure Project, Water Disclosure, 2014) anslår, at der globalt vil mangle 40 % vand i 2030 med produktionsstop, forhøjede omkostninger og økonomiske tab til følge. Samtidig betyder klimaforandringer større risiko for ekstreme nedbørshændelser med oversvømmelser til følge, hvilket fordrer en efterspørgsel på effektive løsninger til lokal håndtering og rensning af regnvand i byområder.
Samtidig bevirker en stigende global miljø- og sundhedsmæssig bevidsthed kombineret med stadig strengere lovkrav om udledninger og udfasning af problematiske stoffer, at en lang række virksomheder efterspørger luftrenseløsninger og værktøjer til reduktion af miljø- og sundhedsskadelige stoffer i produkter og processer samt emissioner.
Danske virksomheder har en styrkeposition på markedet for miljøteknologiske løsninger og det forventes at en stærk forskningsindsats vil medvirke til fortsat vækst og jobskabelse blandt miljøteknologiske virksomheder.
Medicinsk teknologi til individuel behandling
Den demografiske udvikling, livsstilssygdomme, antibiotikaresistens samt globalisering af infektionssygdomme forventes fortsat at være væsentlige drivere for fremtidens sundhedssystem, sammen med krav om bedre og hurtigere diagnostik og individualiseret behandling.
Da disse udfordringer bliver mere og mere globale, udgør de også en mulighed for et farma-, mediko-, og biotekland som Danmark. Danmark har internationalt førende virksomheder inden for en række sygdomme, og internationale farmaceutiske virksomheder har placeret afdelinger i landet for at udnytte den højtkvalificerede danske arbejdskraft på området.
Fremtidens bioressourcer til foder og fødevarer
Verdensbefolkningen stiger især i Afrika og Asien og samtidig stiger befolkningens gennemsnitlige alder i de vestlige lande. Populært sagt forventes demografien at medføre flere ældre i større byer i vesten og et babyboom i Ulandene. Urbanisering af verden betyder, at der kommer længere mellem forbruger og producent.
Verden over er der stigende fokus på sammenhængen mellem fødevarer og sundhed, og derfor er markedet for fødevarer med positive egenskaber i forhold til sundhed i stor vækst.
De her nævnte store globale udfordringer kan den danske fødevare-, foder- og ingrediensindustri være med til at løse. Der er således store muligheder for branchen for at fastholde og styrke den danske position på området. Fødevareklyngen beskæftiger ca. 170.000 mennesker (2014), og en indsats her vil medvirke til fortsat vækst og jobskabelse. Disse jobs er især placeret i yderområderne af Danmark.
3. Forskningsbehov
Konkurrencedygtige miljø- og klimateknologier
De vandforbrugende virksomheder og forsyningerne efterlyser ny innovation og kreativitet fra deres teknologileverandører. Næste skridt i udviklingen kræver implementering af mere avancerede renseteknologier eller udvikling af avancerede metoder til effektivisering. Der er derfor behov for forskning i nye vandrenseteknologier. Særligt forventes forskning i nye DNA sekventeringsteknologier at kunne give langt bedre indsigt i biologiske processer – herunder biologiske vandrenseprocesser, hvilket fx kan give langt mere effektiv rensning for miljø- og sundhedsskadelige stoffer. Biologiske renseteknologier forventes også at kunne anvendes til lokal vand-rensning i byområder ved ekstreme nedbørshændelser. Derudover skal der forskes i nye klimatilpasningsløsninger, som har flere funktioner, fx nye grønne elementer i bybilledet, der håndterer store regnmængder og samtidig bidrager til reduktion af luft- og støjforurening i byerne i tæt samarbejde med innovative danske virksomheder.
Den teknologiske udvikling inden for sensorer og måleteknologi betyder at kemiske og biologiske sensorer kan fremstilles langt billigere end tidligere. Dermed bliver det i højere grad muligt at følge processer med distribuerede netværk af små billige sensorer. Det forventes at forskning i kemiske og biologiske sensorer til miljøformål sammen med nye metoder til håndtering til integration (Internet of Things) og databehandling (Big Data) vil give nye muligheder for processtyring og overvågning, som vil kunne forbedre miljøprofilen markant for mange forskellige fremstillingsprocesser samt reducere spild.
Udvikling af miljøteknologier til håndtering af problemstillinger omkring udledning af partikler til det omgivende miljø og arbejdsmiljø bliver i øjeblikket bremset af manglende konsensus om korrekt partikelmåleteknologi og forståelsen af sammenhængen mellem partikler (antal, størrelse mv.) og sundhedseffekter. Der er derfor behov for forskning inden for disse to emner.
Medicinsk teknologi til individuel behandling
Danmark står stærk inden for sygdomme som diabetes, autoimmunsygdomme og lidelser i det centrale nervesystem. Det er dog væsentligt at fastholde, at grundforskningen inden for disse områder ikke alene baseres på privat funding.
Danmark står ligeledes særdeles stærkt inden for en række omics teknologier, som sammen med fx avanceret mikroskopi kan give helt nye indblik
i sygdomme på et molekylært plan. Forskningsresultaterne fra dette felt bør i endnu større omfang end nu bruges til udvikling af klinisk anvendelig og valideret præcisionsdiagnostik og -medicin, der kan sikre fremtidens individuelle behandling af alle patienter.
Menneskets forståelse af samspillet mellem human sundhed og sygdom, behandling, ernæring og det humane mikrobiom er stadig ret spæd. De senere års forskning har dog gjort det tydeligt, at ernæring, infektioner og mikrobiomet spiller en væsentlig rolle i forhold til sygdomsforebyggelse, -udvikling og -behandling. Danmark har særlig gode forudsætninger for at spille en internationalt væsentlig rolle i kraft af de særlige nationale styrkepositioner inden for stærke forskningscentre, farmaceutisk industri og ingrediens- og fødevarevirksomheder. Og det bør naturligvis udnyttes.
Antibiotikaresistens er af WHO identificeret som en af de største, globale sundhedsmæssige udfordringer i det 21. århundrede. I takt med et internationalt stigende antibiotikaforbrug og deraf omsiggribende udvikling af resistente mikroorganismer står verdenssamfundet nu ved indgangen til den postantibiotiske æra. Der er således et presserende internationalt behov for at udvikle nye, effektive tiltag til infektionsprofylakse og -behandling.
Fremtidens bioressourcer til foder og fødevarer
Der er behov for en tværdisciplinær indsats og mange forskningsaktiviteter, som kan udnyttes på tværs af brancher. Dette omfatter samarbejde om mange forskellige specialkompetencer på tværs af brancher.
-
Udvikling af nye teknologier til at udvinde og udnytte alle biologiske ressourcer i hele værdikæden til fødevarer, foder og ingredienser samt reduktion af spild og reststrømme.
-
Forskningen viser i stigende grad, at menneskers kostbehov er meget individuelle. Der bør sættes fokus på skræddersyede kostløsninger, som en mulig vej til at forebygge visse sygdomme såsom Type II diabetes.
-
Forskning indenfor det humane mikrobiom har medført et paradigmeskift indenfor forståelsen af sammenhæng mellem kost og udvikling af en lang række sygdomme. Der er i fremtiden behov for at forstå og udnytte disse banebrydende resultater og udvikle nye fødevarer sammen-sat således man kan gøre de gode bakterier mere kampdygtige. Mikrobiotaen er den eneste komponent af det menneskelige mavetarmsystem, som potentielt kan ændres via kosten – og som kan have stor betydning for sygdomsforebyggelsen, herunder overvægt mv.
-
Den digitale revolution vil også få betydning i fødevareindustrien, da fx sensorteknologi vil få stor relevans i hele værdikæden i forhold til at overvåge store mængder råvarer og dermed undgå spild. Forskning bør understøtte denne implementering, således at man kan udnytte bioressourcerne optimalt.
-
Forskning i enhedsoperationer til at udnytte alle dele af bioressourcer optimalt fx ekstraktions- og oprensningsteknologier til at udvinde høj-værdikomponenter i biomassestrømme til fødevarer er helt essentielt.
4. Forhold vedrørende udmøntning og implementering af forskningsindsatsen
Både miljø- og klimateknologier samt fødevarer er meget anvendelsesorienterede forskningsområder. Derfor bør forskningsindsatsen implementeres i tæt samarbejde med virksomheder og GTS’er. På sundhedsområdet pågår megen vigtig grundforskning, men det er nødvendigt at sikre bedre muligheder for at modne forskningsresultater til klinisk anvendelse og til produkter.
Områderne er alle præget af mange konkurrerende teknologier. Det er derfor nødvendigt at sikre agilitet i forskningen. Derfor vil det være hensigtsmæssigt at forskningsmidler til området udmøntes til mange mindre fokuserede anvendelsesorienterede projekter med virksomhedsopbakning (1 – 10 mio. kr. i støtte) frem for større tunge partnerskaber. Dette vil give en kortere vej fra idé til forskningsprojekt – og dermed en kortere vej fra idé til effekt.
5. Danske forudsætninger
Danmarks industrielle styrkeposition inden for miljø- og klimateknologi bygger i høj grad på en stærk dansk forskningsposition på området. Danske forskere har været blandt pionererne i forståelsen af biologiske systemer, herunder biologiske renseteknologier. Fokus for DNA sekventeringsteknologi skifter i disse år fra selve sekventeringsteknologien til anvendelsen af denne til optimering og udvikling af biologiske systemer – i denne sammenhæng forventes dansk forskning at stå stærkt.
Dansk farmaceutisk og medikoindustri står stadig stærk internationalt, til trods for beskårede offentlige forsknings- og udviklingsmidler.
Dansk fødevareforskning er anerkendt verden over og Danmark råder over førende industrier fx indenfor mejeri-, ingrediens-, kød- og foderindustri, som også bidrager stærkt til forskningsresultaterne. Der er desuden en stor underskov af innovative SMV, som kan bidrage til at skabe væksten i branchen.
6. Mål, effekt og perspektiver
Forskning i miljø- og klimateknologier vil kunne løfte både de virksomheder, der direkte arbejder med miljøteknologiske løsninger og også mange produktionsvirksomheder, som møder øgede krav til miljøeffektivt og bæredygtighed. Samtidig vil også offentlige virksomheder som fx vandforsyninger få gavn af forskningen.
Fx er der pt. 17.000 mennesker beskæftiget i den danske vandsektor – heraf 5.500 inden for eksport af vandteknologi. Disse bidrager til en årlig værditilvækst på godt 30 mia. kr. svarende til knap 5 % af den samlede værditilvækst i den private sektor.
Sundhedsindustrien er den store vækstdriver i dansk industri, så der er store muligheder for at få omsat forskning til faktura. Omvendt så er netop sundhedsindustrien en global industri. Så hvis forudsætningerne for at drive og udvikle industrien og den bagvedliggende forskning forringes, så flytter fremtidens investeringer nemt over grænserne.
Det er essentielt at kunne bevare konkurrenceevnen indenfor så stor en branche som hele den danske fødevareklynge. Det stigende marked for kvalitetsprodukter på verdensmarkedet er netop til stede her og derfor helt oplagt at styrke. Danmark har et bredt hjemmemarked hvor produkterne kan afprøves og nye koncepter kan testes. Danmark har også internationalt ledende virksomheder og vidensinstitutioner til at kunne orkestrere en stor forsknings og innovationsindsats med et internationalt sigte, som kan komme både industri og samfund til gode.
7. Kontaktperson
Bo Frølund, Direktør for divisionen Life Science, Teknologisk Institut, 7220 1833, bof@teknologisk.dk
8. Forslagets prioritering
Forslaget har høj prioritet.