Биотехнологии – будущее промышленности

Изначально созданный для решения задач, связанных с ядерным оружием, Курчатовский институт стал источником множества инновационных технологий и научных направлений. Под его руководством и при непосредственном участии были созданы атомные реакторы для космической техники, заложены основы термоядерной энергетики, а также начала развитие промышленность по разделению изотопов, ставшая основой для ядерной медицины, позитронно-эмиссионной томографии и лучевой терапии.

Прорывы в области сверхпроводимости и материаловедения, а также решение актуальных проблем фундаментальной физики стали возможными благодаря усилиям ученых Курчатовского института. Развитие методов математического моделирования для расчета реакторов привело к созданию суперкомпьютерных технологий и ГРИД-систем, что открыло новые горизонты в научных вычислениях.

В стенах Курчатовского института были созданы первый в Евразии ядерный реактор Ф-1, первая установка токамак, первые источники питания для космических аппаратов и первый на территории СНГ специализированный источник синхротронного излучения.

С самого основания в институте применяется междисциплинарный подход, охватывающий полный цикл исследований – от фундаментальных разработок до конечных технологий.

Сегодня НИЦ «Курчатовский институт» обладает уникальной исследовательско-технологической базой, что позволяет проводить исследования и разработки в самых разнообразных областях современной науки и технологий – от энергетики и конвергентных НБИКС-природоподобных технологий до физики элементарных частиц и высокотехнологичной медицины.

Основные направления фундаментальных и прикладных научных исследований, проводимых в Курчатовском институте, определены Программой его деятельности на 2023–2027 гг.

Одной из наиболее интересных сфер, в которых сегодня ведут работу ученые Курчатовского института, являются биотехнологии.

В октябре 2024 г. первый вице-премьер РФ Денис Мантуров объявил о запуске нового национального проекта под названием «Биоэкономика». Старт реализации проекта запланирован на апрель 2025 г. Его цель – развитие биотехнологий в различных секторах экономики страны.

Артур Смирнов, возглавляющий департамент химической промышленности Минпромторга, представил предварительную структуру проекта. «Биоэкономика» будет включать в себя пять федеральных проектов и пять тематических направлений.

Федеральные проекты:

• Научно-техническая поддержка развития биотехнологий;
• Создание инфраструктуры;
• Кадровое обеспечение;
• Биотехнологическое оборудование;
• Организация производств микробиологической продукции.

Перспективные тематические направления:

• Биотехнологии для сельского хозяйства и производства продуктов питания;
• Биотехнологии для здоровья человека;
• Биотехнологии для производства компонентной базы;
• Биотехнологии в энергетике;
• Промышленные биотехнологии.

В рамках направления «биотехнологии для здоровья человека» будет проводиться стимулирование производства сырья для вакцин, гормонов и антибиотиков. «Биотехнологии для производства компонентной базы» будут заниматься синтезом аминокислот, витаминов и ферментов.

Другие тематические направления охватывают биотехнологии для сельского хозяйства, энергетики и утилизации отходов.

Федеральные проекты в рамках «Биоэкономики» будут направлены на научно-технологическую поддержку, создание инфраструктуры, увеличение числа специалистов, разработку оборудования и организацию производства микробиологической продукции.

Разработкой содержания проекта занимаются Минпромторг и Научно-технологический центр биоэкономики и биотехнологий, созданный в августе 2024 г. В состав центра вошли восемь научных учреждений, включая Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Институт биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии и др. Головной организацией назначен НИЦ «Курчатовский институт».

Михаил Юрин, заместитель министра промышленности и торговли, отметил, что значительные финансовые ресурсы в рамках проекта не предусмотрены. Точные параметры финансирования пока не определены, но в проекте федерального бюджета на 2025–2027 гг. на инициативы в области биотехнологий предусмотрено около 77 млрд руб.

В октябре в Москве состоялся II Международный форум природоподобных технологий, который прошел на базе НИЦ «Курчатовский институт».

В рамках форума были представлены два ключевых направления. Первое было посвящено синхротронным и нейтронным установкам класса мегасайенс, на которых ученые изучают материалы различного происхождения на атомарном уровне. Второе направление было представлено актуальными исследованиями и технологиями в области генетики.

Основной темой форума стало обсуждение подходов, направленных на интенсивное развитие биоэкономики и биотехнологий в России.

– Речь идет о применении принципиально новых, природоподобных технологий, которые не наносят урона окружающему миру, а сосуществуют с ним и позволяют восстановить нарушенный человеком баланс между биосферой и техносферой, – отметил в своем выступлении президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук.

По его мнению, биоэкономика – это начало пути к созданию техногенной среды, подобной природной. В России есть все предпосылки для развития этого направления. Ведь в нашей стране сосредоточено 22% мировых запасов леса и около 10% пахотных земель.

Внедрение инновационных методов, основанных на принципах, которые близки к природным, позволит более эффективно использовать базовые ресурсы и природные процессы, такие как фотосинтез и жизнедеятельность.

Новые технологии позволят значительно увеличить урожайность и нарастить общую биомассу. Это, в свою очередь, даст возможность производить больше безопасных удобрений, кормов для животных, лекарственных препаратов, биотоплива и других продуктов.

Еще одним важным аспектом биоэкономики, по мнению Ковальчука, является равномерное распределение населения по территории страны. Для этого уже существуют необходимые технологии, такие как атомные станции малой мощности или альтернативные источники энергии. Они позволят обеспечить комфортные условия жизни даже в самых отдаленных уголках страны. Это снизит риски, связанные с проживанием большого количества людей в крупных городах, такие как распространение инфекционных заболеваний или техногенные катастрофы.

Михаил Ковальчук отметил, что новые подходы будут реализованы в рамках национального проекта «Биоэкономика».

Для реализации предложенных концепций, таких как равномерное расселение людей, необходимо также диверсифицировать науку, развивая сеть научных центров по всей стране. Они будут сотрудничать друг с другом, но также конкурировать, что позволит ускорить научные разработки.

Также необходимо развивать управленческие кадры, которые смогут объединить различные научные группы и направить их деятельность на решение общих национальных задач.

– При реализации нового проекта нужно нацеливаться на конкретный, осязаемый и проверяемый результат. Он должен выражаться в укреплении здоровья людей, увеличении качества и продолжительности их жизни, – прокомментировала вице-спикер Госдумы Ирина Яровая. – Геополитическая ситуация, которая складывается в мире, подтверждает, что научно-исследовательские институты, которые работают в сфере создания новых биотехнологий, становятся средством изменения экономики и социальной среды.

Как следует из выступления руководителя Курчатовского комплекса генетических исследований Александра Яненко на прошедшем в октябре форуме «Биопром», в секторе биотехнологий сегодня наблюдается высокая зависимость от импорта, около 80%. Большинство используемых в России биотехнологий были разработаны за рубежом.

Введение санкций усугубило ситуацию во всех отраслях, но особенно сильно пострадал агропромышленный комплекс. Рынок промышленного биотеха в нашей стране пока развит слабо, в отличие от биофармы и биотехнологий в АПК.

По словам первого вице-премьера Дениса Мантурова, выступившего на «Биопроме», в 2023 г. объем рынка уже достиг около 300 млрд руб.

Для успешной реализации национального проекта, посвященного биоэкономике, необходимо внести изменения в законодательство в области биотехнологий и генной инженерии, как отметил первый заместитель председателя комитета Государственной Думы по науке и высшему образованию Александр Мажуга.

В 2016 г. был введен запрет на выращивание и разведение генетически модифицированных растений и животных, за исключением случаев проведения экспертиз и научно-исследовательских работ. Изменения были внесены в законы о государственном регулировании генной инженерии и об охране окружающей среды.

По мнению Мажуги, действующие запретительные нормы препятствуют практическому применению результатов генетических технологий, поэтому в законодательство необходимо ввести понятие «генетически отредактированные организмы». Запрет не должен распространяться на те ГМО, которые использовались для создания продукта, но не содержатся в нем. Это позволит применять генетически модифицированные растения для производства лекарственных средств, а микроорганизмы – для создания антибиотиков.

На совете также были высказаны предложения о разработке мер поддержки биотехнологических компаний по аналогии с IT-компаниями.