Руководитель комитета по глобальным проблемам и международной безопасности научно-экспертного совета Совета Безопасности РФ
С развитием биоэкономики в мире происходит технологическая революция, которая характеризуется переходом от ископаемого сырья к живым системам как источнику еды, материалов, энергии и лекарств. Это меняет правила игры практически во всех отраслях, меняется ДНК экономики, происходит стремительный переход к использованию возобновляемого сырья — биомассы, в том числе водорослей и быстрорастущих растений. В рамках новой парадигмы производства применяются замкнутые циклы, когда промышленные и бытовые отходы не выбрасываются, а становятся сырьем для новых продуктов, включая топливо и пластик.
В перспективе углеводороды будут все больше замещаться биотопливом и биогазом, что будет способствовать сокращению выбросов углерода.
Биоэкономика не только воплощает принципы экономики замкнутого цикла, сокращая количество отходов, но и помогает сохранять и восстанавливать биоразнообразие. Генетическое редактирование и методы конструирования молекул на основе искусственного интеллекта позволяют создавать «дизайнерские» организмы, исходя из потребностей экономики.
Исследования в таких областях, как геномика, белковый дизайн и белковая инженерия, создание лекарств и персонализированная медицина, могут расширить возможности манипулирования биологическими системами и пониманию их на молекулярном уровне. В перспективе это откроет новые возможности для инноваций в медицине, сельском хозяйстве и промышленных процессах.
Поскольку биотехнологии оказывают влияние на широкий спектр отраслей, они имеют ключевое значение для обеспечения научного и экономического лидерства государств. Согласно прогнозам, в 2030 г. объем мировой биоэкономики достигнет около $4 трлн, Европейский союз и Китай вкладывают в этот сектор десятки миллиардов долларов. Ожидается, что только в Европе к 2030 г. объем биоинвестирования достигнет свыше €100 млрд. Выпуск биопластика уже сегодня оценивается в $10 млрд в год, рост составляет 20% ежегодно, а биотоплива производится на $150 млрд в год. Вчерашние пилотные проекты обретают промышленные масштабы. Например, производство биоэтанола в США составляет 60 млн тонн в год.
В основе перехода к новому технологическому укладу лежат передовые технологии, в том числе искусственный интеллект. Он используется для расшифровки и предсказания структуры биомолекул, особенно белков, дизайна ферментов, оптимизации биопроцессов, анализа спутниковых данных для мониторинга лесов, полей и шельфа — главных источников биомассы. С помощью ИИ создаются биоресурсные коллекции, геномные банки разных экосистем: наземных, морских, антропогенных, природных, экстремальных. Платформы для разработки лекарств с использованием ИИ, которые часто обучаются на открытых биологических данных, существующих молекулярных структурах и связанных с ними белках, могут генерировать новые молекулярные структуры и облегчать геномное таргетирование.
К самым быстрорастущим технологическим трендам в биоэкономике относятся передовые технологии ферментации и биосепарации в промышленном производстве и природоохранных проектах.
Лидерство по всем сегментам биоэкономики — от военных технологий, нейробиотехнологии, агробиотеха до биоматериалов и биотоплива — удерживают США. Управление научно‑технической политики (OSTP) представило всеобъемлющее видение американской биоэкономики еще в 2012 г. Среди примеров биотехнологических проектов, которые реализуются в США, — производство компанией Modern Meadow кожаных изделий из генно‑инженерных дрожжей без использования животных. LanzaTech (США — Новая Зеландия — Китай) с помощью бактерий делает бензин из отходов производства и выбросов газов. Pivot Bio в качестве альтернативы синтетическим удобрениям разработала микробы, способные преобразовывать атмосферный азот в аммиак непосредственно в корнях растений, что помогает уменьшить выбросы углекислого газа и загрязнение водных экосистем. А компания Biomason разводит бактерии, которые объединяют природные материалы в связующее вещество, и так производит биоцемент как экологичную альтернативу традиционному цементу.
Сейчас на Северную Америку приходится наибольшая доля рынка биотехнологий, но ожидается, что Азиатско‑Тихоокеанский регион будет лидировать по темпам роста в период до 2030 г. КНР наращивает свой сектор биотехнологий и биоэкономики, рассматривая это как государственный приоритет. В мае 2022 г. Пекин обнародовал план стимулирования биоэкономики в период 14‑й пятилетки (2021–2025 гг.). К 2035 г. Китай намерен выйти на передовые позиции в мире благодаря всестороннему развитию своей биоэкономики.
Подход Пекина основан на государственном управлении с гибким регулированием и стимулированием сектора через финансирование и предоставление компаниям налоговых льгот.
В числе лидеров отрасли также находится Европа, принявшая биоэкономическую стратегию в 2012 г. Основное внимание в регионе уделяется «зеленой» экономике и циркулярной биоэкономике, а самые активные инвестиции делаются в производство биопластика и переработку отходов. Хотя жесткое регулирование и множество бюрократических барьеров сдерживают инновации, европейский рынок биотеха растет значительными темпами.
Развитие биоэкономики требует значительных биоресурсов и привлечения финансов. С финансовой и технологической точки зрения наибольшим потенциалом в этой сфере обладают США, Китай, ЕС, Япония и Южная Корея. Значимым игроком на биотехнологическом рынке в перспективе также станет Индия с ее огромным рынком, аграрным потенциалом и растущими компетенциями в IT, необходимыми для биоинформатики.
С точки зрения биологических ресурсов крупнейшим потенциалом для развития биоэкономики обладают такие страны, как Бразилия, Индонезия, Россия и Канада — за счет их обширных лесов, сельхозземель и морей. Однако сдерживающим фактором служит недостаток инвестиций и скорости принятия решений.
В России завершается подготовка национального проекта «Технологическое обеспечение биоэкономики». Ожидается, что он будет утвержден до конца 2025 г. Нацпроект будет включать три базовых федеральных проекта: «Организация производства и стимулирование сбыта продуктов биоэкономики», «Научно‑технологическая поддержка развития биоэкономики» и «Аналитическое, методическое и кадровое обеспечение биоэкономики». Акцент в нацпроекте сделан на четыре технологические платформы, среди которых микроорганизмы, микробный биосинтез, продукты переработки растительного и животного сырья, а также средства производства.
Развитие биоэкономики было обозначено в качестве одной из задач достижения национальной цели «Технологическое лидерство» до 2030 года и на перспективу до 2036 г. в прошлогоднем указе Президента РФ. Широкое разнообразие биоресурсов в России обеспечивает важное конкурентное преимущество. Так, например, наш арктический шельф по продуктивности превосходит тропические водные системы. После таяния вечной мерзлоты биологических ресурсов у России станет еще больше.
Несмотря на множество инициатив по развитию биоэкономики, темпы их внедрения остаются низкими. В РФ есть работающие биотехнологические проекты. К примеру, «Биоэнергия» (Кировская обл.) производит биогаз из сельскохозяйственных отходов, а биофармацевтическая компания «Генериум» разрабатывает генно‑инженерные лекарственные препараты и биомедицинские клеточные продукты, есть также ряд других узкоспециализированных проектов. Однако в целом масштаб реализации биотех‑проектов невелик, в стране не хватает крупных биоперерабатывающих производств.
Объем российской биоэкономики составляет около $2 млрд, ее доля в ВВП в номинальном выражении — менее 1%. Между тем, в ЕС на биоэкономику приходится уже 5%, а в Бразилии — 8% ВВП. Объем мирового рынка одних только промышленных ферментов — наиболее динамично растущий сегмент биоэкономики — больше, чем весь российский биотех‑рынок.
Согласно консервативному прогнозу, мировая биоэкономика будет расти на 10–15% ежегодно до 2030 г., после чего рост ускорится. К 2035–2040 гг. на долю биоэкономики в ЕС, США, Китае и Бразилии будет приходиться не менее 10–15% ВВП.
В России доля биоэкономики при чрезвычайных усилиях по ее развитию достигнет 3–5% ВВП в 2035 г. Без усилий эта доля составит всего 1–2% ВВП, что будет грозить потерей рынков и усилением технологической зависимости. Российская биоэкономика нуждается минимально в 300–400 млрд руб. инвестиций ежегодно — не только на исследования, но и на «пилоты» и внедрение, тогда как нынешний объем вложений на порядки меньше.
Использование биоресурсов и продуктов синтетической биологии позволит выстраивать локальное производство, обеспечивая рабочие места внутри страны, продовольственную и промышленную независимость. Это будет служить защитой от перебоев в поставках из‑за геополитических и иных факторов, включая тарифы, перекрытие транспортных маршрутов и т.д.
Больше новостей читайте в нашем телеграм-канале @expert_mag
