## ## ####
Одной строкой:


Биотехнологии как фундамент будущего

Наука & практика / Технологии & инновации  •  Опубликовано 15.08.2012  •  3680 просмотров
Биотехнологии как фундамент будущегоВступление России в ВТО, сметая искусственные ограничения и защитные барьеры, обнажает основной вопрос российского животноводства: слабость кормовой базы. Основная причина ее – климат.

Россия – самая северная из великих держав, продолжительность сельскохозяйственного года у нас значительно меньше, чем в любой стране Европы или Америки. В доиндустриальную эпоху это вело к тому, что основная масса крестьянского скота в России держалась не для получения мяса или молока, а для навоза. Навозное животноводство – такой интересный феномен существовал в царской России. В СССР успехи агрономии и агрохимии привели к созданию индустриального животноводства, но кормовой вопрос решен не был, скот кормили на 90% фуражным зерном с низким содержанием белка, недостаточно богатого по аминокислотному составу и, в частности, лизину, в отличие от бобовых, особенно сои. Своей сои в России никогда недоставало по природным причинам – это теплолюбивое и южное растение. В неполноценном (несбалансированном) виде даже в конце 80-х годов использовалось более 42 процентов всех концентрированных кормов, а еще четверть была не сбалансирована по отдельным компонентам. Более того, еще в 2010 году в непереработанном виде было использовано более половины из общего количества зерна, предназначенного для кормов. Поэтому расход зерна на тонну комбикормов в СССР был более чем вдвое выше, нежели в Голландии, а коэффициент конверсии кормов в животные белки достигал 8. В современной России в последние годы на основе импорта западных технологий созданы новейшие свиноводческие и птицеводческие комплексы, строится несколько крупнейших комплексов по крупному рогатому скоту, но кормовой вопрос по-прежнему не решен. Если лучшие западные производители достигают коэффициента конверсии 2,2-2,5, то лучшие российские – «чуть больше трех», а Минсельхоз использует для расчетов цифру «5». При этом мы не можем конкурировать с западными производителями мяса за счет более дешевого выпаса скота на открытом воздухе (как делают Бразилия и Аргентина)– напротив, продолжительность стойлового зимнего содержания в России больше, чем в западных странах.

Очевидно, что при всех прочих равных (которых на самом деле нет) – при одинаковом уровне управления, технологии, подготовки персонала, контроля качества и т.д. – российское животноводство проиграет конкурентную борьбу западному из-за кормов, стоимость которых составляет 70% в конечной стоимости мясо-молочной продукции. И при этом у России нет возможности решить «кормовой вопрос» в рамках традиционных подходов. Фуражное зерно, которого у нас в изобилии, в естественном виде не годится для сбалансированного корма, соя у нас никогда не будет расти так, как она растет в США или Бразилии. Поэтому перспективы, открывшиеся после вступления в ВТО, пугают наших животноводов. Крупнейшие отечественные производители – «Черкизово», «Мираторг» и другие – уже начали борьбу за повышение эффективности производства.

Эта борьба, ведущаяся в рамках традиционного пути развития животноводства, в стратегической перспективе обречена. В России нельзя вырастить столько сои, чтобы заменить фуражное зерно. Нельзя основать прочное конкурентоспособное на мировом рынке животноводство на базе импортной сои и соевого шрота, так как потребление сои в мире растет опережающими темпами. Во-первых, все больше поглощает Китай. Во-вторых, все больше растительных кормов идет на производство биотоплива. Наконец, нельзя создать современные корма на основе фуражного зерна, просто добавляя в него недостающие аминокислоты, – в сравнении с соевыми комбикормами такие корма все равно будут дороже, а значит, и мясо, полученное на их основе, – менее выгодным.

Поэтому в СССР попытались пойти нетрадиционным путем, создав альтернативный растительному источник кормового белка, получая его микробиологическими методами на основе парафинов нефти. Это был грандиозный проект, по значимости сравнимый с атомным, но он не был завершен, а в годы перестройки первым попал под уничтожение – даже раньше, чем наши ракеты и наш подводный флот.

Но путь, проложенный лабораториями и заводами Минмикробиопрома СССР, остался. И он – единственный шанс России создать конкурентоспособное животноводство в условиях открытого рынка ВТО.

Микробиологическая промышленность – путь к светлому будущему

Речь идет не о повторении советского опыта с производством кормового белка из парафинов нефти. С 1960-х–1970-х гг. и нефть значительно подорожала, и экологические требования к производству ужесточились, и микробиология шагнула далеко вперед. Для получения одной тонны белка необходимо 2,5 тонны углеводородного сырья, что при цене нефти в $110 за баррель невыгодно. Поэтому вместо глубинной ферментации на водной основе, использовавшейся при производстве паприна, современная микробиология предлагает различные методы твердофазной ферментации биомассы органического происхождения (растительных остатков, отходов пищевой промышленности и т.д.). Например, в России сейчас очень развито пивоварение, на производство пива идет российский ячмень – один из малоэффективных фуражных кормов, а остающаяся после пивоварения пивная барда – ценный субстрат для переработки микробиологическими методами в кормовой белок. Вполне реально производить из него комбикорма, конкурентоспособные по цене и качеству с комбикормами, созданными на основе импортного соевого шрота.

Для того чтобы превратить российское фуражное зерно – низкосортную пшеницу, рожь, ячмень и т.д., – а также используемые в качестве неэффективных заменителей сои рапс, подсолнечник, свекловичный жом и др. из слабого места кормовой базы российского животноводства в его основу, – надо пропустить его через микробиологическую промышленность.

Это недешевое удовольствие. Стоимость микробиологического завода начинается от 5 миллиардов рублей, причем стоимость «железа» – оборудования – и стоимость «науки» – штамма микроорганизма, который, собственно, и будет перерабатывать отходы в нужную продукцию, – примерно одинаковы. Еще дороже фармакологическое направление микробиологии. Чтобы довести препарат от стадии молекулы до запатентованного лекарства, у гигантов мировой фармакологии уходит 10-15 лет и порядка одного миллиарда долларов. В России нет ни одной фирмы, способной это сделать. После того как тридцать лет назад было принято решение об отказе от государственной поддержки микробиологической промышленности, наша страна выпала из мирового процесса развития биотехнологий. Заводы по производству кормового белка разрушили, гидролизные заводы влачили жалкое существование, изготовляя фальсифицированные спиртные напитки, но в последние годы и они стали закрываться из-за ужесточения государственной политики в области контроля за алкоголем. Сохранившиеся институты и лаборатории продолжают исследования, но результаты этих исследований не коммерциализируются, поскольку они не инвестируют средства в развитие новых продуктов на рынке, а конкурировать с ведущими мировыми компаниями на условиях «равных возможностей» они не в состоянии. Выпуск биотехнологической продукции осуществляется малыми партиями, для этой цели используется лабораторное оборудование, которое фактически не предназначено для этих целей. В результате более 80 процентов биотехнологической продукции, которая потребляется в России, является импортом, а объемы потребления биотехнологической продукции в России остаются несопоставимо низкими по сравнению как с развитыми, так и с развивающимися странами.

Третья волна «зеленой революции»

Россия полностью «проспала» биотехнологическую революцию, стремительно разворачивающуюся в мире. Член-корреспондент РАН В.Г.Дебабов, директор института генетики и селекции микроорганизмов, еще в 2005 году говорил о третьей волне биотехнологической революции. Первая волна – лекарства: инсулин, гормон роста и другие вещества, вторая – генноинженерные растения, которые завоевывают мир, а третья – микробиология. В нашей стране нет ни первой, ни второй, ни третьей волны этой революции.

Безусловный лидер в развитии биотехнологий – США. В 2001 году там была принята программа, в соответствии с которой американцы собираются к 2025 году 25% химической промышленности перевести на растительное сырье. США к 2030 году будут получать 30% топлива для своих автомобилей микробиологическими методами из растительного сырья (зерновые, прежде всего соя и кукуруза, и переработка целлюлозы). Масштабные усилия по развитию биотехнологий предпринимают в ЕС, вероятность того, что биомасса превысит в энергетическом балансе Европы 10% к 2020 году очень высока. В последние десятилетия в научно-техническую гонку в области микробиологии включились Китай, Бразилия, Индия.

Важность «биореволюции» в науке и технологиях трудно переоценить. Член Римского клуба и автор книги «Фактор 5» Эрнст фон Вайцзеккер считает, что только биотехнологии позволят человечеству преодолеть тупик индустриального роста, подчеркнутый кризисом 2008 года. Новый кондратьевский цикл подъема может быть только «зеленым» – или он не состоится.

Положение нашей страны в этой сфере сейчас близко к критическому. Импортируется 100% кормовых аминокислот для сельского хозяйства (лизин), до 80% кормовых ферментных препаратов, 100% ферментов для бытовой химии, более 50% кормовых и ветеринарных антибиотиков, 100% молочной кислоты, от 50 до 100% биологических пищевых ингредиентов. На российском рынке уже 20 лет представлена продукция ведущих биотехнологических компаний мира, но ни одна из этих компаний не организовала свое производство в России. Мировой рынок биофармацевтических препаратов в 2010 году составил около 161 млрд долларов США, и он стремительно растет – в 2015 году его объем ожидается в 264 млрд долларов США. Доля России – $2,2 миллиарда, причем на 80% наш лекарственный рынок заполнен импортом. Биополимеров, которые, по оценкам экспертов, в ближайшем будущем вытеснят 90% полимеров, получаемых химическим путем, – в России не производят вообще. Биотоплива – тоже, хотя в США под шум споров о пользе этанола и биодизелей построили и запустили в 2009 году 40 заводов по производству биотоплива. Биопрепараты для сельского хозяйства – ферменты для кормопроизводства, биологические средства защиты растений и стимуляторы роста растений, силосные закваски, а также ветеринарные препараты для животноводства – в РФ тоже в основном импортные. Аминокислоты – импортные (сохранилось только грязное производство метионина в Волжском). Про генетический материал для животноводства и говорить не приходится.

Основу развития современного мира составляет триада информационных технологий, нанотехнологий и биотехнологий. В РФ не очень хорошо со всеми тремя компонентами, но особенно – с биотехнологиями. Если существующие сегодня негативные тенденции сохранятся, Россия окажется только потребителем на мировом технологическом рынке и будет вынуждена затрачивать огромные ресурсы на импорт новых отраслей. Масштабы этого технологического импорта могут быть сопоставимы с импортом индустриальных технологий в 30-е годы прошлого века. Задерживаясь в развитии и внедрении биотехнологий по целому ряду отраслей и рынков, российская промышленность рискует оказаться за чертой современного технологического уклада, который складывается в мире последние 15-20 лет.

Био -2020

Правительство РФ начало предпринимать меры для преодоления сложившегося положения. Для стимулирования развития фармацевтики принята программа «Фарма 2020», предусматривающая меры по созданию производства лекарственных препаратов в России и замещению импорта. Естественно, это невозможно без развития микробиологии на самом высоком научно-технологическом уровне. 4 апреля 2012 года Председатель Правительства РФ В.В.Путин утвердил проект Государственной координационной программы развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 года – «БИО2020». Стратегической целью координационной программы «БИО2020» является создание в России глобально конкурентоспособного, развитого сектора биотехнологий, который, наряду с наноиндустрией и индустрией информационных технологий, должен стать базой модернизации и построения постиндустриальной экономики. Финансовое обеспечение программы предполагается за счет средств федерального бюджета, региональных и местных бюджетов, а также внебюджетного финансирования. Целевой объем ресурсного обеспечения программы «БИО2020», по экспертным оценкам, за весь период ее реализации должен составить 1 триллион 178 млрд рублей.

Стратегическими приоритетами в программе «БИО2020» заявлены создание условий для развития конкурентоспособных крупнотоннажных производств ферментов, биотехнологическое производство аминокислот (в настоящее время в разных регионах РФ уже строится несколько заводов по производству лизина), организация производства глюкозофруктозных сиропов, производство субстанций антибиотиков (когда-то СССР делил с США 1-2-е место по объему такого производства, сейчас в РФ его нет), создание биотехнологических комплексов по глубокой переработке древесной биомассы, строительство заводов по глубокой переработке зерна.

Последнее – как раз то, о чем я говорю в качестве идеи для создания современной кормовой базы в России. В «БИО2020» говорится: «Развитие в России глубокой переработки зерна позволит производить высокотехнологичные продукты, спрос на которые на мировом рынке с каждым годом растет. Дальнейшее углубление переработки в сторону производства биотехнологических продуктов с высокой добавленной стоимостью будет способствовать решению проблем с рынками сбыта зерна: на российском рынке востребованы аминокислоты и корма, в Европе растут потребности в экологических биопластиках, на рынках Азии востребованы продукты биохимии, например, биобутанол. Более 10 проектов строительства заводов по глубокой переработке зерна находятся на разной стадии реализации».

Кормовой белок также выделен в приоритетное направление. «Комплексом мероприятий будет предусмотрено развитие производства кормового белка в России и создание новых научно-технических заделов, совершенствующих технологии его производства и виды использования».

Наконец, почти слово в слово совпадает со сформулиро ванными в моих предыдущих статьях мыслями раздел программы, посвященный биологическим компонентам кормов и премиксов: «Современный уровень технологий кормления сельскохозяйственных животных опирается на широкое применение биологических компонентов (ферменты, аминокислоты, БВК, пробиотики и другие). В результате развития животноводства в России, которое в основном опирается на импорт технологий и поголовья, сформировался емкий рынок этих продуктов биотехнологии.

Однако формирование рынка не привело пока к развитию производственной и технологической базы, появлению новых продуктов, созданных на основе научных достижений российских ученых.

В 2010 году в животноводстве в качестве кормов было использовано 45 млн тонн зерна, что говорит о крайне низкой эффективности кормопроизводства в стране. Доля зерна в комбикормах составляет 70% (в странах ЕС – 40-45%). Кроме того, в непереработанном виде было использовано более половины из общего количества зерна, предназначенного для кормов. Важно отметить, что производство комбикормов и премиксов в значительной степени ведется без использования биопрепаратов (ферментов, ветеринарных и кормовых антибиотиков, пробиотиков и так далее). При таком кормлении конверсия корма в получение животноводческой продукции существенно отстает от мировых показателей, что снижает конкурентоспособность российского животноводства. Комплексом мероприятий будут созданы условия для развития производственной и технологической базы биотехнологических компонентов кормов и премиксов».

Преимущества дна

Несмотря на удручающее состояние с биотехнологиями, в нем же имеются важные преимущества, которые могут быть использованы Россией для успешного подъема. Во-первых, мы на дне, но это не первобытное дно – мы туда упали. У нас есть представление о месте, которое занимал в микробиологии СССР, есть кадры, которые создавали советский микробиологический проект, есть научные школы и амбиции для осуществления рывка, которых нет и не может быть у слаборазвитых и отсталых стран.

Во-вторых, в РФ имеется уникальная ресурсная база для «зеленой революции». У нас есть очень большое количество низкосортного фуражного зерна, которое, по большому счету, никому не нужно, и поэтому дешево. При этом рассчитывать, что наше сельское хозяйство быстро сумеет перейти к более высокому уровню производства, не приходится. Кроме того, в России громадное количество бросового сырья – отходов, которые не то что ничего не стоят, но требуют затрат на свое уничтожение и захоронение. В агропромышленном комплексе страны в 2010 году было «произведено» 68 миллионов тонн отходов, из которых уничтожено и обезврежено всего 18 млн тонн (28% – для сравнения: в ЕС утилизируется 64% сельскохозяйственных отходов). В пищевой промышленности в год создается 25 миллионов тонн отходов, из которых перерабатывается менее половины (11,4 млн т – 45%). Между тем биотехнологии на базе микробиологии позволяют полностью упразднить такое понятие, как «отходы», применительно к этим отраслям – все, что идет в отвал в сельском хозяйстве, лесной и пищевой промышленности, может быть полезным сырьем для микробиологического производства. Например, пленку для упаковки и волокна для изготовления нитей, тканей и одежды можно делать из биоразлагаемого полилактата, который производят из молочной кислоты, в свою очередь, получаемой микробиологическими методами из отходов зерноводства – в США на эти цели идет чтобы собирать и свозить солому, – значит, нужны дороги, склады и т.д. Они считают, что затратят на это около 10 млрд долларов, но зато, когда все заработает (примерно к 2020 году), фермеры станут ежегодно получать 20 млрд долларов дополнительного дохода, так как будут продавать не только вершки, но и корешки. Выгодно и полезно для окружающей среды – изношенная майка, выброшенная на компостную кучу, через три месяца превратится в углекислый газ и воду.

Наличие дешевых, часто дармовых ресурсов и возможность быстро подготовить квалифицированные местные кадры не только для работы на микробиологических заводах, но и для научных разработок в лабораториях, дают России преимущества «позднего старта» – начав сейчас, при условии вложения достаточных средств мы можем сразу внедрить новейшие разработки и опередить страны, уже отягощенные быстро устаревающей технологической базой.

«Уровень развития технологий и технической базы в России подсказывает, что нам лучше всего уделять внимание развитию научно-технической составляющей. Это прежде всего институты, студенты, исследовательские лаборатории и инфраструктура, позволяющая довести разработку от стадии молекулы до как можно более глубокой стадии», – говорит Геннадий Ширшов, исполнительный директор Союза профессиональных фармацевтических организаций. Его слова полностью применимы и к сельскохозяйственной микробиологии. Объединив научно-образовательный потенциал страны с производством, еще можно стать одним из лидеров биотехнологической революции, как того требует программа «БИО2020».

И, слава Богу, в стране уже есть бизнес, способный понять и реализовать задачи, поставленные в программе. Сама «БИО2020» в интересующем нас разрезе написана участниками технологической платформы «Биотех 2030», объединяющей, в том числе, более 50 коммерческих организаций. Среди них – Микояновский мясокомбинат, ОАО «Корпорация Биотехнологии», ОАО «Росагробиопром» и другие.
Дмитрий Чернышевский,кандидат исторических наук,член Общественной палаты РФ (2008-2010),проректор Национально-исследовательскогоуниверситета СГУ имени Н.Г.Чернышевского(2007-2011)
Еженедельный мониторинг стоимости свинины в живом весе (на 17.11.2015)
Регион РФ Цена, руб./кг Изм. в руб.
Курская область 94.00 0,00
Белгородская область 93,0 0,00
Воронежская область 95.00 0,00
Пензенская область 98.00 0,00
Республика Мордовия 104,00 0,00
Республика Татарстан 105,00 0,00