به کمک مهندسی ژنتیک، فرایندی روی DNA بعضی گونه‌های گیاهی انجام می‌شود تا صفات مطلوب آن‌ها برجسته شود و به این وسیله ارگانیسم‌های اصلاح‌شده ژنتیکی موسوم به GMO، تولید می‌شوند. با این روش کیفیت و فواید محصولات اصلاح‌شده ژنتیکی بهبود می‌یابد و مقاومت و انعطاف‌پذیری آنها در برابر تأثیرات تغییرات آب‌وهوایی بیشتر می‌شود که این قابلیت‌ها می‌تواند نقشی محوری در پیشرفت به سمت کشاورزی پایدار داشته باشد، به عنوان مثال، می‌توان GMO‌ها را برای رشد در شرایط خشکسالی طراحی کرد تا مواد مغذی بهتری برای مصرف‌کنندگان فراهم آید. حامیان GMO بر این ویژگی برای کاهش گرسنگی در جهان و تقویت خودکفایی غذایی در کشورهای کم‌بهره تاکید دارند. علاوه بر این موارد، اصلاح ژنتیکی می‌تواند برای افزایش مقاومت گیاه در برابر حشرات و افزایش تحمل گیاه در برابر علف‌کش‌ها استفاده شود.

کشاورزی شهری و اصلاح ژنتیکی

کشاورزی شهری به عنوان راه‌حلی برای رفع چالش‌های دسترسی به مواد غذایی در شهرها پدیدار شده است که امکان کاشت و پرورش گیاهان و محصولات غذایی را در فضاهای کوچک شهری فراهم می‌کند و راه را برای افزایش خودکفایی غذایی هموار می‌کند. طرح‌های نوآورانه بسیاری در شهرها برای گسترش کشاورزی شهری ارائه شده است که روزبه‌روز جذاب‌تر می‌شوند، برای نمونه می‌توان به استفاده از ایستگاه‌های مترو به‌عنوان مزارع عمودی اشاره کرد.

در مزارع عمودی زمینه برای ویرایش ژنتیکی مهیا است و احتمالاً در آینده این روش به یک گام ضروری برای دستیابی به محصول بهینه تبدیل خواهد شد. محققان معتقدند بذرهای مناسب برای مزارع عمودی با آنچه در کشاورزی سنتی استفاده می‌شود متفاوت است و برای پاسخگویی به این محیط‌های نوآورانه به بذرهای اصلاح‌شده نیاز است. گونه‌های اصلاح‌شده ژنتیکی می‌توانند مقدار خاک مورد نیاز برای کشاورزی را کاهش دهند، زیرا این گیاهان انعطاف‌پذیری بیشتری در برابر چالش‌های محیطی نشان می‌دهند.

شهرسازی ژنتیک

ارگانیسم‌های اصلاح‌شده ژنتیکی می‌توانند به‌عنوان یک جنبه کلیدی در طراحی شهرهای آینده ظاهر شوند. گیاهان اصلاح‌شده ژنتیکی این توانایی را دارند که هوا را به‌طور موثرتری تصفیه کنند، در همین راستا یک شرکت فرانسوی در تلاش برای ارائه نوعی گیاه پتوس بسیار کارآمد است که آلاینده‌های موجود در فضای خانه‌ها و ادارات را حذف می‌کند. چنین اقداماتی به‌راحتی می‌تواند چالش‌های بزرگ زندگی شهری نظیر آلودگی را بدون انجام فرایندهای هزینه‌بر حل کند.

طی چند سال گذشته، انتخاب بیومواد به یکی از گرایش‌های جدید در برنامه‌ریزی شهری تبدیل شده و لزوم استفاده از مواد قابل بازیابی مانند چوب‌پنبه و الیاف گیاهی را در اولویت برنامه‌های شهری قرار داده است، معماری ژنتیک از مواد زنده برای افزایش پایداری در ساختمان‌ها و زیرساخت‌های شهری استفاده می‌کند و پروژه‌های تحقیقاتی نوآورانه از مواد زنده برای افزایش دامنه خدمات استفاده می‌کنند.

در کاتالونیا، یکی از پروژه‌های تحقیقاتی در زمینه بیومواد موفق شد از DNA باکتری‌ها برای تولید درختان لیمو با برگ‌های درخشان استفاده کند، برگ‌های این درختان با فرارسیدن شب روشن می‌شود. این درختان می‌توانند نیاز به روشنایی خیابان را از بین ببرند و منجر به صرفه‌جویی در مصرف انرژی شوند. همین اقدام علمی گرچه ممکن است برای انجام و اجرا هزینه‌بر باشد اما می‌تواند انقلابی را در استفاده از انرژی و طراحی شهری ایجاد کند. برای مثال دیگر برای تأمین روشنایی خیابان‌ها در شب به زیرساخت‌های گران نوری نیازی نخواهد بود و علاوه بر این، زیباسازی شهر به‌راحتی با این اقدام بدون آسیب رساندن به فضای سبز فراهم می‌شود.

یک پروژه تحقیقاتی دیگر نیز در حال تلاش برای تولید آجر با استفاده از نوعی قارچ است. این فرآیند شامل کشت میسلیوم از ضایعات کشاورزی و سپس تبدیل آن به اشکال همه‌کاره مانند آجر، پنل و بلوک است. برای ایجاد این مواد جامد، میسلیوم با مواد آلی مخلوط می‌شود که به عنوان یک بستر غنی از مواد مغذی عمل می‌کند.

معایب اصلاح ژنتیکی

با وجود مزایایی که برای ارگانیسم‌های اصلاح‌شده ژنتیکی گفته شد، گروهی از منتقدان این رشته نگران تأثیر سوء اصلاح ژنتیک بر سلامت انسان‌ها و حیوانات هستند. با توجه به اینکه این علم نوظهور است، پژوهش‌ها در زمینه آثار بلندمدت این گیاهان بر سلامت محدود است و شواهد کافی برای ضرر و زیان‌های این فرایند وجود ندارد. با این وجود منتقدان موضوع برهم خوردن توازن در اکوسیستم را به‌عنوان یکی از معایب اصلاح ژنتیکی مطرح می‌کنند، زیرا با گسترش گیاهان اصلاح‌شده ژنتیکی، محصولات ارگانیک از چرخه تولید حذف می‌شوند. آن‌ها معتقدند که طی پروسه‌های آزمایشگاهی امکان انتشار ویروس یا باکتری و ورود آن به چرخه مواد غذایی تولید شده و متعاقباً در محیط زیست وجود دارد.