Россия делает ставку на биотехнологии
Биотехнологии наряду с информационно-коммуникационными и нанотехнологиями – одно из наиболее значимых и быстроразвивающихся научных направлений. У России есть шанс занять достойное место на формирующемся рынке, полагают авторы доклада «Прогноз научно-технологического развития России: 2030. Биотехнологии».
07.10.2014
Источник: http://opec.ru/
Наличие серьезных научных заделов и опытных разработок уже в ближайшие годы существенно расширит масштабы использования биотехнологий для массового производства продукции с новыми свойствами, считают авторы прогноза.
Разработка различных видов биотоплива внесет вклад в диверсификацию топливно-энергетического баланса и снижение выбросов парниковых газов.
Клеточные, геномные, постгеномные технологии послужат основой для:
- противодействия распространению различных видов заболеваний человека и животных;
- получения биоматериалов из возобновляемого сырья, предназначенных для замещения традиционных производств (химических, пищевых, целлюлозно-бумажных) и появления новых продуктов с уникальными свойствами;
- восстановления редких и исчезающих видов флоры и фауны.
Рост численности населения планеты, который к 2050 году по оценке ООН превысит 9 млрд человек, откроет новые возможности для экспорта российских сельскохозяйственных биотехнологий и биопродуктов.
В числе перспективных рынков в области биотехнологий:
- промышленные биопродукты;
- биотехнологические продукты сельского хозяйства;
- биотопливо и биоэнергетика;
- пищевые биопродукты;
- биологические системы окружающей среды;
- биотехнологические системы и продукты для лесного сектора;
- аквабиокультура.
От коров до биодизеля
В рамках представленного прогноза подробно рассмотрены наиболее перспективные рынки.
Так, ожидается, что в краткосрочной перспективе развитие биотехнологий резко повысит эффективность сельскохозяйственной отрасли. С применением молекулярных маркеров и генетической инженерии могут быть получены новые сорта растений и породы сельскохозяйственных животных. Сорта и гибриды растений следующего поколения будут характеризоваться высоким содержанием питательных веществ, повышенными продуктивностью, устойчивостью к болезням, вредителям и неблагоприятным условиям среды. Развитие технологий геномной селекции позволит вывести новые, более качественные породы сельскохозяйственных животных с ускоренным ростом.
Распространение генно-модифицированной продукции вызывает в обществе неоднозначное отношение, в первую очередь, из-за отсутствия объективной информации о ее влиянии на организм человека и окружающую среду и связанных с этим рисках. В то же время развитие данного направления может служить серьезным импульсом к созданию пищевых и технических культур с улучшенными или принципиально новыми свойствами и зачастую с более низкой себестоимостью.
Другая крайне важная область – биоэнергетика. Эффективные технологии получения биотоплива помогут обеспечить экономию запасов ископаемых углеводородов, значительно расширить ресурсную базу экономики и сократить негативное влияние энергетики на климат планеты. К основным направлениям развития биоэнергетических технологий эксперты относят повышение энергетической эффективности биопреобразования углекислого газа в моторное топливо, снижение стоимости биотоплива, расширение сырьевой базы для его получения, повышение качества и экологической чистоты.
Составители доклада особо подчеркивают, что Россия с ее обширными сельхозугодиями и значительными объемами отходов сельского хозяйства, пищевой и лесной промышленности (250 млн тонн концентрированных сельскохозяйственных и 50 млн тонн лесных отходов ежегодно) может стать одним из сильнейших игроков на мировом рынке крупнотоннажной биотехнологической продукции, в том числе биотоплива.
Новым вектором применения биотехнологий может стать получение биоматериалов и продуктов органического синтеза из возобновляемого сырья, что предполагает создание новых штаммов микроорганизмов, осуществляющих эти процессы, а также развитие технологий выработки биосинтетических мономеров и методов их полимеризации. Новые продукты и материалы будут обладать уникальными свойствами и смогут заменить продукцию традиционных химических производств.
Биотехнологические процессы получения рекомбинантных белков промышленного (ферменты, биополимеры и т.п.) и медицинского (вакцины, антитела, ферменты) назначения в растениях и животных – биофабриках – выгодно отличаются по эффективности и себестоимости от известных технологий, основанных на использовании культур клеток микроорганизмов или животных. В качестве наиболее перспективных можно отметить технологии получения рекомбинантных белков в растениях с использованием вирусных систем, а также в молоке трансгенных животных.
Между Европой и Америкой
Несмотря на то, что у России есть перспективы занять достойное место на формирующемся рынке биотехнологий, авторы предостерегают от излишнего оптимизма. Уровень отечественных исследований по большинству радикальных биотехнологических продуктов серьезно уступает мировому, хотя и существует ряд российских разработок, востребованных за рубежом (например, генно-инженерные штаммы – продуценты аминокислот и витаминов).
На сегодняшний день, передовые позиции в разработке инновационных продуктов и услуг занимают США, Европа и Япония. В частности, в США активно развивается область генетической инженерии растений. Исследования, направленные на создание биотехнологических сортов без использования трансгенеза и биотехнологических процессов получения рекомбинантных белков в растениях и животных, развиваются более интенсивно в европейских странах. Биотехнологии производства новых видов моторного топлива являются предметом изучения многих научных организаций, университетов и компаний во всем мире.
Эксперты отметили следующие угрозы для России в сфере биотехнологий:
- низкая продуктивность сельскохозяйственного производства;
- критическое отставание научно-исследовательской и производственно-технологической базы в области биотехнологий;
- низкий спрос на разработки практического назначения;
- недостаточные инвестиции бизнеса в развитие биотехнологических производств;
- высокие барьеры входа на мировой рынок биотехнологической продукции;
- риск превращения страны в сырьевую базу для мировых лидеров рынка биотехнологий.
Возможность распространения инновационных продуктов во многом зависит от уровня научно-технологических заделов, роль которых заметно растет в последние годы. Для реализации описанных выше эффектов развития биотехнологий и занятия значимых ниш на перспективных рынках необходимо существенно увеличить уровень компетенций отечественных разработчиков, который в настоящее время очень неоднороден.
К числу наиболее передовых в РФ областей прикладных исследований эксперты относят:
- высокопроизводительные методы анализа геномов, транскриптомов, протеомов и метаболомов;
- системную и структурную биологию;
- работы по созданию штаммов микроорганизмов и микробных консорциумов для продуцирования симбиотических растительно-микробных сообществ.
Сотрудники Форсайт-центра НИУ ВШЭ Александр Соколов, Анна Гребенюк, Любовь Матич, Александр Чулок, а также декан биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, академик РАН Михаил Кирпичников, директор Института биохимии им. А.Н. Баха РАН, член-корр. РАН Владимир Попов, замдиректора по научной работе Центра биоинженерии РАН Николай Равин, директор Центра биоинженерии РАН, академик РАН и РАСХН Константин Скрябин.
регион:
Россия
