На итоговых мероприятиях Года науки и технологий в Сочи Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук представил свои исследования и разработки вместе с другими ведущими российскими научными организациями. Центр продемонстрировал три экспоната по итогам четырех передовых научных проектов по целому спектру направлений: от виноделия и сити-фермерства до сохранения культурного наследия. Научный руководитель ФИЦ Биотехнологии РАН Владимир Попов поучаствовал в секции «Генетика и качество жизни» Конгресса молодых ученых, где обсуждалось, как развитие биотехнологий улучшит качество жизни людей. В рамках деловой программы он также выступил с докладом о проектах Научного центра мирового уровня «Агротехнологии будущего».
Биотехнологии стремительно развиваются по всему миру: так, в США эта отрасль уже сейчас обеспечивает 5% ВВП, а биотехнологические мощности Китая удваиваются каждые пять лет. Пока биотехнологии дороже и сложнее традиционных подходов, так как законодательство для них еще не сформировано, а промышленность приспособлена под привычные способы производства, истощающие ресурсы планеты. Однако ученые считают, что ситуация должна измениться.
«На смену традиционному укладу идет биоэкономика, которая с помощью биотехнологий превращает углеродное сырье — биомассу, органические отходы и даже CO2 — в ценные продукты. Человечество переходит на новый этап развития. Как компьютеры перевернули мир на рубеже веков, так и редактирование геномов живых организмов и управление их свойствами изменят всю сферу материального производства в XXI веке. Мы научимся получать новые топлива, материалы, физиологически активные вещества — нас ограничивает только фантазия», — отметил в своем выступлении на секции «Генетика и качество жизни» Владимир Попов, академик РАН, доктор химических наук, профессор, научный руководитель ФИЦ Биотехнологии РАН.
По словам академика, благодаря огромной ресурсной базе и большому количеству неиспользованных пахотных земель Россия обладает уникальными возможностями для развития сельскохозяйственных биотехнологий. Для усиления этой отрасли в нашей стране и появился Научный центр мирового уровня «Агротехнологии будущего», в котором ФИЦ Биотехнологии РАН выполняет 16 проектов по пяти направлениям. Для выставки на Конгрессе молодых ученых Центр подготовил три экспоната, демонстрирующих результаты научных работ, в том числе — выполненных в рамках НЦМУ «Агротехнологии будущего».
Одним из экспонатов по итогам проекта в рамках НЦМУ «Агротехнологии будущего» стала сити-ферма, где на вертикальных стеллажах в специальном грунте выращиваются нетрадиционные для производства в закрытом помещении культуры. Среди них — картофель, для которого сложно найти рентабельные высокотехнологичные решения, а также теплолюбивые и требовательные к освещению эфиромасличные растения (лаванда, мирт, ладанник, роза и другие), характерные для южных регионов. Технологии агробиофотоники внедрены в полностью автоматизированную систему, где оптимальный режим полива и параметры освещения (в том числе спектр и интенсивность) можно индивидуально настраивать для каждого сорта. Благодаря этому исследователям ФИЦ Биотехнологии РАН впервые в промышленных масштабах удалось собрать шесть урожаев семенного материала картофеля за год. Цикл выращивания саженцев лаванды в сити-ферме сократился в четыре раза (до трех месяцев вместо одного года в открытом грунте), а качество полученного масла улучшилось. В данный момент ученые с индустриальными партнерами занимаются масштабированием производства.
Про технологии агробиофотоники и сити-ферму с управляемой вегетацией растений Владимир Попов рассказал и на дискуссионной площадке «Генетические технологии для освоения новых территорий» в рамках выставки «Вузпромэкспо», также проходившей в Сочи. В выступлении академик коснулся еще одного проекта в рамках НЦМУ «Агротехнологии будущего» — производства дефицитного кормового белка в биореакторе. Вместо сои и рыбной муки, которые имеют ряд недостатков, исследователи ФИЦ Биотехнологии РАН используют одноклеточных, которые потребляют природный газ и быстро наращивают биомассу, содержащую более 70% протеина. Проект находится в стадии масштабирования.
Экспонат «Виноград и виноделие» посвящен двум проектам, которые выполняются в рамках НЦМУ «Агротехнологии будущего». Один из них — разработка молекулярно-генетических методов для исследования вирусных поражений виноградных лоз. Новые знания о патогенах помогут ученым защитить растения на разных этапах их жизненного цикла и повысить качество сырья для виноделия. Второй проект, который проводится в сотрудничестве с крупной крымской компанией ФГБУН ВННИИВиВ «Магарач» РАН, посвящен изучению коллекций винных дрожжей. Эти микроорганизмы отличаются в зависимости от региона и технологии производства алкогольных напитков. Ученые расшифровывают и сравнивают геномы разных штаммов дрожжей — как природных, так и уже используемых виноделами нашей страны. Цель работы — выбрать самые перспективные микроорганизмы, которые помогут вывести российскую продукцию на новый уровень.
Доказательством того, что биотехнологии могут применяться в самых неожиданных сферах, стал еще один проект на выставке — «Защита произведений искусства от биопоражений», результаты которого пригодятся в музейном деле. В рамках этого проекта сотрудники ФИЦ Биотехнологии РАН исследовали микроорганизмы, которые поселяются на предметах искусства, вызывая отслоение краски, трещины, разрушение пигмента. Так повреждаются ценные экспонаты, включая старинные иконы и другие шедевры темперной и масляной живописи. Чтобы понять, какие именно бактерии и микроскопические грибы опасны для произведений искусства, ученые вырастили сотни микроорганизмов из музейных помещений на состаренных муляжах культурных экспонатов. Сейчас исследователи ищут антисептики, которые будут бороться с сообществами микроорганизмов-деструкторов, не повреждая сами экспонаты.
Центр продолжает эти и другие разработки, которые помогут ускорить переход общества к биоэкономике. Без биотехнологий невозможно представить множество направлений в промышленности и нашей жизни, а новые проекты, продемонстрированные на итоговой выставке Года науки и технологий, лишь подтверждают это правило.
Информация предоставлена пресс-службой ФИЦ Биотехнологии РАН
Источник фото: ru.123rf.com
