A digitális forradalomnak köszönhetően az élelmiszertermelésbe is betörnek az exponenciális technológiák (olyan technológia, mely teljesítménye évente megduplázódik, míg a költségek megfeleződnek) és tovább javítják a hatékonyságot. Az ezen eszközök által megnyitott új korszakot hívjuk Farming 3.0-nak. A CRISPR génmódosító technológiával megoldható lesz, hogy változtassunk a haszonnövények egyes negatív tulajdonságain, így a környezeti hatásoknak és kórokozóknak jobban ellenálló, valamint magasabb tápértékű fajták születhetnek.

Az évszázad nagy újítása lehet a vertikális termelés. Jelenleg horizontálisan, egy síkban termelünk, ám a felfelé terjeszkedéssel jelentősen növelhető lenne a hatékonyság. Így a mostanival megegyező alapterületen akár 10–20 emelet magasságig termeszthetnénk növényeket. A LED-technológiának, a szenzoroknak és a robotikának köszönhetően az ott lévő növénynek tökéletes termőkörnyezet alakítható ki, valamennyi szinten. Az egyik emeleten lehetne például trópusi, míg a másikon kontinentális időjárást igénylő növényeket nevelni. A termelés hatékonyságának növelésével többfajta élelmiszert állíthatunk elő lokálisan, így a szállításból eredő környezetszennyezés is csökkenthető.

Bolygónk mezőgazdasági termelésre alkalmas területének jelenleg több mint egyharmadát állattenyésztésre használjuk. Ez a tevékenység elképesztően vízigényes, emellett rendkívüli módon szennyezi a környezetet: az üvegházhatást okozó gázoknak például a 13 százaléka származik állattenyésztésből. A sejtkutatást, CRISPR-et és a 3D-s nyomtatást összekapcsolva már most lehetségessé vált, hogy egy egész steaknek megfelelő húst csupán egyetlen marhaőssejtből hozzunk létre. Az ilyen módszerek, illetve az alternatív proteinforrások – bogarakból és növényi proteinből készített „húsok” – minimálisra csökkenthetik az állattenyésztéssel járó környezetszennyezést.

A tudomány segíthet abban, hogy a klímaváltozás miatt veszélybe került termények megmaradjanak jelenlegi hazájukban. Az utóbbi évek egyik legjelentősebb innovációja a CRISPR-CAS9 génmanipulációs technológia. Az eljárás segítségével minden korábbinál nagyobb pontossággal lehetséges a DNS-lánc egyes génjeinek a cseréje. Az amerikai élelmiszer-szabályozó ügynökség, az USDA is sokkal pozitívabban tekint a CRISPR technológiára, mint a korábbi génmódosítási eszközökre. Idén március végén bejelentették, hogy nem szabnak gátat a kísérletezésnek, és az ilyen technológiával létrehozott növények nem esnek a GMO-törvény hatálya alá.

A Berkeley-i Egyetemen kutató Jennifer Doudna, a technológia egyik kidolgozója szerint a közeljövőben az élelmiszeriparban lesz a leginkább érzékelhető a kutatások hatása. Rendkívül jól lehet használni a módszert a mezőgazdaságban a növények genetikai tulajdonságainak megváltoztatására. Doudna például hobbiként olyan paradicsomot termeszt, amelyik nehezen válik le a száráról lemetszés után.

Az élővilág genetikai állományának módosításán évezredek óta dolgozik az emberiség. Különböző növények és állatok keresztezése, nemesítése nem más, mint genetikai módosítás. Több olyan multinacionális vállalat is támogatja a CRISPR-fejlesztéseket, amely a profitjának jelentős részét veszítheti el a klímaváltozás miatt. A Mars élelmiszer-ipari óriás például a Kaliforniai Egyetemmel közösen kutatja, hogyan tudnák a kakóbabot ellenállóbbá tenni. A kutatást vezető Myeong-Je Cho azt állítja, hogy a CRISPR segítségével lehetővé válik, hogy a növény olyan mutációját hozzák létre, amely melegebb és szárazabb környezetben is képes megélni.

Hasonlóan elkötelezett a technológia iránt a kávéóriás Starbucks is. Howard Schultz, aki idén júniusig volt a cég elnöke, személyesen felügyeli azt a 600 holdas termőföldet Costa Ricán, amelyet a cég 2013-ban vásárolt kísérletezés céljából. Ők azon dolgoznak, hogy a legelterjedtebb kávéfajta, az Arabica hőmérséklettűrő képességét növeljék, a vízigényét pedig csökkentsék. Emellett különböző termelési technológiákkal és új eszközökkel is kísérleteznek. Schultz azt állítja, hogy a cég minden fejlesztési eredményt megoszt a világ kávétermesztőivel, és segítséget nyújt a kisebb gazdáknak is adaptálódni a megváltozott körülményekhez. Szerinte az egész iparág érdeke az adaptáció, így nyílttá kell tenni az innovációt.