Биотехнологии и биобезопасность в агропромышленном производстве
При этом очень важно одновременно решить теоретическую задачу в этой области, а именно - расшифровать механизм изменчивости клеточных регенерантов, в том числе на генетическом уровне. Представления, основанные на эпигенетической изменчивости регенерантов являются явно недостаточными, учитывая сохранение в потомстве, по крайней мере в течение 4-5 поколений, признаков устойчивости против вредных организмов и абиотических факторов среды. В решении этой задачи мы рассчитываем на участие ученых и специалистов из институтов системы РАН.
Для пищевой, кондитерской и медицинской промышленности большое экономическое значение имеет биотехнология производства пектинов из растительного сырья. Значительный вклад в ее решение в России вносят ученые лаборатории и кафедры биотехнологии Кубанского ГАУ (ректор - академик РАСХН И.Т.Трубилин и зав. кафедрой, профессор Л.В.Донченко). В Инновационном проекте предусмотрено дальнейшее развитие этих исследований и коммерческая реализация патентов и продукции как внутри страны, так и за ее пределами.
Особое значение в условиях назревающего глобального энергетического кризиса имеет раздел Инновационного проекта по повышению КПД использования солнечной энергии при фотосинтезе и коэффициента энергетической эффективности сортов, гибридов, пород и линий скота и технологий; создания новых возобновляемых источников энергии. Как показывают эксперименты, проводимые во многих лабораториях мира, в том числе в России, КПД использования солнечной энергии при фотосинтезе может быть увеличен за счет создания новых селекционных и трансгенных форм, сортов и гибридов растений и совершенствования технологии их возделывания в 5-10 и более раз. А коэффициент энергетической эффективности новейших сортов и технологий в сельском хозяйстве может быть увеличен в 3-5 и более раз. Новейшие технологии получения водорода из воды и увеличения, в перспективе, его доли в энергетическом балансе страны и мира позволит постепенно заменить углеводородные невозобновляемые источники (нефть, газ, уголь) в начале нынешнего века на 20%, к его середине - на 50% и к концу - на 80-85%, то есть восполнить безвозвратно убывающие природные запасы углеводородных источников современной энергетики и предотвратить глобальную энергетическую катастрофу. По расчетам специалистов - геологов и энергетиков - запасы разведанных и перспективно доступных углеводородных энергоносителей осталось на Земле на 50, максимум 100 лет.
В США проблема водородного источника энергии объявлена важнейшим национальным приоритетом, и на ее решение по предложению президента страны Конгрессом выделяются огромные финансовые ресурсы. В России эта стратегически важная проблема пока не находит должного понимания и мощной государственной поддержки. Она рассматривается лишь на общественном уровне. Создана национальная ассоциация водородной энергетики, проводятся инициативные работы в малых масштабах, в том числе в Кубанском государственном аграрном университете (профессор Конарев). Минэкономики, Минэнерго и Минобороны страны пока не проявили должной заинтересованности в использовании этой стратегически важной разработки науки.
Значительно продвинуты биотехнологии и биоинженерия в животноводстве и ветеринарной медицине страны, особенно в создании генноинженерных ветеринарных препаратов профилактического и терапевтического действия, трансплантации эмбрионов и зигот, в создании высокопродуктивных и генетически устойчивых к болезням животных. В последние годы, после развала СССР и разорения животноводческого цеха, значительно сократились масштабы исследований по биотехнологии и биоинженерии в животноводстве.
Главная цель, которая поставлена в Инновационном проекте перед учеными в области животноводства и ветеринарной медицины, относится к генетической инженерии.
Предусмотрены теоретические и экспериментальные работы по моделированию трансгенных животных для медицины, ветеринарии и биотехнологии. Будут расширены исследования по новым методам трансгеноза животных, созданию технологической системы трансгеноза птиц на основе использования половых зародышевых клеток, технологии клонирования животных и использование соматических клеток. Такие исследования во ВНИИ животноводческого профиля РАН уже ведутся, но они будут значительно расширены, разумеется, при увеличении объемов бюджетного финансирования.
Большое развитие получат работы по созданию аналитических моделей генетического контроля происхождения и оценки селекционных признаков у животных на основе разработки и усовершенствования молекулярно-генетических тест-систем, создания банка ДНК и показателей генофонда пород сельскохозяйственных животных.
В ветеринарной медицине основные работы, предусмотренные Инновационным проектом связаны с разработкой молекулярных методов диагностики инфекционных болезней сельскохозяйственных животных и методов создания рекомбинантных вакцин против лейкоза и других опасных заболеваний животных.
Известно, что животноводство является отраслью, которую можно легко разрушить и очень долго восстанавливать после разорения. Для его возрождения и начала дальнейшего развития, кроме больших инвестиций, потребуется длительное время, как минимум 10 лет. Это значит, что если меры будут приняты уже сейчас и окажутся эффективными, животноводство можно довести до уровня 1990 года только в 2013-2015 годах. Развитие биотехнологии в животноводстве позволит создать перспективную базу для последующего развития животноводческого цеха, снабжающего население мясом, молоком и другой ценной продукцией. Так что главное - повернуть возможные ресурсы страны на восстановление животноводства и всего АПК уже сегодня, уже сейчас, с тем, чтобы не допустить дальнейшего развития событий в сторону полной продовольственной зависимости от зарубежных государств.
Важнейшей проблемой в АПК, как и в целом в стране, остается обеспечение экологической безопасности для людей и окружающей среды. После прекращения производства и поставок селу минеральных удобрений и других средств химизации, уничтожения половины поголовья скота и разорения животноводческих комплексов сельское хозяйство становится экологически благополучной отраслью, но ценой потери продовольственной безопасности государства. Это недопустимо большая цена. Необходимо добиваться такой экологической ситуации в АПК другими способами, в том числе и с помощью современных методов биотехнологии.
Первый и главный путь - восстановление прежнего количества поголовья скота, и как следствие, удвоение, наряду с ростом животноводческой продукции, производства органических удобрений, и замены за счет этого значительной части промышленных минеральных удобрений. Второй путь - увеличение в структуре посевов бобовых растений, накапливающих на каждом гектаре их посевов до 60-100 кг биологического азота. И третий путь - создание генноинженерных штаммов азотфиксирующих микроорганизмов, в 2-3 и более раз превышающих продуктивность естественных штаммов азотфиксирующих бактерий. Эти важные работы успешно развиваются во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (директор - академик РАСХН И.А.Тихонович). Эти работы включены в качестве важнейшего раздела в Инновационный проект.
Вторым в этом проекте включен раздел микробиологических исследований по созданию генноинженерных штаммов, способных разлагать в почвах и других средах опасные для человека и окружающей среды вещества техногенного происхождения. Расчеты показывают, что восстановление окружающей среды потребует увеличения затрат в мире, и в том числе в России, как минимум в 8-10 раз по сравнению с затратами на обеспечение экологической безопасности в настоящее время.
Уважаемые коллеги и товарищи! Многие из названных в нашем докладе проблем по биотехнологии, биоинженерии и биобезопасности в АПК России являются глобальными, общемировыми. Они требуют системного и коллективного решения, для чего следует настойчиво укреплять взаимные научные контакты между научными учреждениями страны, СНГ и мирового сообщества в целом.
Первая и главная задача при таком взаимодействии стран и их научных учреждений состоит в создании национальных и мирового банка эффективных генов и организации оперативного обмена биологическим материалом, включая гены, векторные конструкции, трансгенные растения, животные и микроорганизмы.
Вторая задача - постоянный обмен методами и биоинженерными технологиями, позволяющими интенсифицировать процессы трансгеноза и использования его результатов в агропромышленном производстве.
Третья задача - ученым необходимо активно включиться в процесс совершенствования и унификации методов и тест-систем, необходимых для оценки генноинженерной продукции на биобезопасность.
Четвертая задача - организовать на уровне государств льготный беспошлинный обмен и поставки научного биотехнологического и биоинженерного оборудования для лабораторий, НИИ и центров различных стран, в том числе России.
Пятая задача - развернуть глобальную объективную информацию через Интернет и другие средства связи для населения всех стран в целях его просвещения и снятия необоснованного протеста против получения и использования ГМО и других биотехнологических и биоинженерных продуктов и в первую очередь продуктов пищевого и кормового назначения.