Роман Куликов. О биотехнологиях в сельском хозяйстве

Роман Куликов
Руководитель направления «Биотехнологии в сельском хозяйстве», кластер биомедицинских технологий, Фонд «Сколково»

– Что такое кластер биомедицинских технологий Фонда «Сколково»?
– В кластере «Биомед» объединены все Life Science (науки о жизни), хотя формально биотехнологии в сельском хозяйстве считаются шестым направлением в Фонде, дополнительно к кластерам энергетики, IT, космоса, ядерных технологий и медицины.

–​ Расскажите о направлении «Биотехнологии в сельском хозяйстве».
– Россия активно развивает практическое сельское хозяйство — отрасль, которая потребляет различные технологии (семена, техника, корма и прочее) для производства агропродукции, но сами технологии также нуждаются в интенсивной поддержке. Исторически в сельское хозяйство приходили люди, которые часто сами выросли в деревне, потом получили соответствующую специальность и связали свою жизнь с практическим сельским хозяйством.

Но с конца ХХ века, а точнее в 1990 году, произошли серьезные экономические изменения, и поддержка практического сельского хозяйства в России стала угасать. В сельскохозяйственные вузы часто стали поступать только ради диплома, а после окончания искали работу в других отраслях.

Примерно 10 лет назад, в связи с глобальной консолидацией активов в России и приходом большого капитала, стали появляться большие и средние агрохолдинги. Многие компании имеют активы и технологии от полей до розницы. Это вертикально интегрированные структуры, которые потребляют огромное количество самых разных инновационных технологий. Начиная свой бизнес, они покупали российские активы, землю, коровники, но из-за того, что наши технологии не были заточены под рынок, агрохолдинги вынуждены были покупать западные решения. То есть, ты покупаешь корову за рубежом, и потом также за рубежом закупаешь корма, вакцины и технологии аппаратного доения.

Такая же ситуация была и в растениеводстве, когда покупались западные семена, а к ним специальные пестициды, микроудобрения и технологии. Естественно, российские компании не устраивает зависимость от западных поставок и их стоимость, что обусловило постоянный поиск именно российских разработок, которые можно было бы использовать. Критический момент наступил несколько лет назад, пик был связан с введением санкций: сейчас мы имеем огромный запрос на импортозамещающие технологии.

Сегодня биотехнологии в агропромышленности — это самое интересное, что может быть. Ситуацию можно сравнить с прорывом в области IT.

– Как биотехнологии применяются в сельском хозяйстве?
– Любая интенсивная технология выращивания винограда, поросят или уток предполагает технологичность и колоссальный сбор данных на каждом этапе. Например, корова, рожденная в Ирландии, Голландии или Израиле почти сразу получает датчик, который отслеживает ее кровяное давление, вес, частоту пульса, вкусовые предпочтения, желание или нежелание размножаться, все ее перемещения. Собирается и оцифровывается огромная база данных по миллионам коров. Все эти данные сохраняются, и мы можем выбрать корову по нужным нам параметрам, потом подобрать ей идеальную пару для размножения, чтобы получить потомство по заданным критериям: скорость набора веса или объемы даваемого молока.

То же самое касается растений. Выращивая виноград или сахарную свеклу, мы можем отслеживать десятки параметров: влажность и кислотность почвы, температура, газовый состав, количество солнечных лучей. В итоге мы получаем точечное земледелие, когда известно, что, в каком количестве, в какие сроки надо вносить на каждый квадратный метр земли.

При этом технологии эти вполне безопасны, результаты их применения отслеживаются уже десятки лет. Это так называемые метаанализы, когда проводится специальный поиск и анализ огромного количества наблюдений за разными биологическими объектами, когда недостаточно одного или двух-трех испытаний, а нужно проследить статистику на тысячах животных или растений, когда анализируются многочисленные литературные источники.

Метаанализ показывает, что технология как минимум не опасна. Это можно сравнить с фармацевтикой. Каждый год на рынок выходят новые оригинальные лекарства, но о безопасности конкретного лекарственного препарата можно судить только после 20–30 лет его применения.

Новые технологии позволяют ускорить природную эволюцию и природную селекцию. Например, «природные» яблоки имеют размер мячика для пинг-понга. А нынешние яблоки мы имеем в результате селекции, которая была выполнена традиционным путем: яблони скрещивали, годами наблюдали, отбирали и так далее. Сейчас это все можно делать в лаборатории, и, взяв гены от какой-нибудь канадской, сибирской или краснодарской яблони, замиксовать их так, чтобы получилась яблоня, которая была бы устойчива к холоду, давала сладкие плоды и потребляла из почвы нужные питательные вещества. Перенос генов между яблонями — это просто многократно ускоренная генетическая селекция, когда нужный результат можно получить быстрее. Это — молекулярная ускоренная селекция.

–​ Какие специалисты занимаются молекулярной селекцией?
– Этой работой занимаются молекулярные биологи, которых готовят на всех традиционных биофаках. Также молекулярные биологи редактируют геном. Генная модификация организмов — это прогресс науки, который можно сравнить с появлением мобильного интернета.

–​ Насколько сегодня востребованы люди, занимающиеся биотехнологиями?
– Хотя разработка российских технологий сейчас переживает огромный бум, мы испытываем дикий дефицит специалистов, которые работают в биотехнологиях. 20 лет назад отдельно были специалисты в агро, биологи и математики, но сегодня биотехнологии — это межиндустриальная история. Недостаточно знать досконально биологию млекопитающих и биологию растений. Сейчас любой биотехнолог обязан знать три глобальные платформы. Во-первых, он должен знать биологию, особенно молекулярную, понимать генетику и молекулярные механизмы, экспрессию генов, как животные или растения размножаются, чем они болеют, как их лечить и т. п. Во-вторых, он должен обязательно знать один, а лучше два иностранных языка: английский, а к нему испанский или китайский (Страны БРИКС — Индия, Китай, ЮАР и Бразилия за 15 лет совершили рывок в биотехнологиях). В-третьих, необходимо знать математику, потому что все оцифровано, а любая молекулярная генетика, селекция, подбор вакцин и кормов — это математический расчет. В итоге надо иметь биолого-математический мозг. Сейчас недостаточно быть ботаником в классическом смысле и ловить сачком бабочек, нужно понимать, как эта бабочка летит, уметь рассчитать траекторию ее полета.

– Какие вузы готовят биотехнологов?
– Биотехнологам не обязательно идти в агровуз. Для этого можно поступить в биологический вуз и изучать физиологию животных или растений. Что касается агровузов, то пока у них практически нет биотехнологических направлений. Они больше готовят практических агрономов и ветеринаров. Развитие новых факультетов только начинается.

Есть несколько флагманов: Российский государственный университет им. К.А. Тимирязева, Белгородский государственный аграрный университет им. В.Я. Горина, Кубанский государственный аграрный университет, Ставропольский государственный аграрный университет, Алтайский государственный аграрный университет. Есть много научных институтов, которые принимают сильных выпускников, помогают им развиваться и писать кандидатские и докторские диссертации. Это Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии, Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений в Санкт-Петербурге, Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии в Пушкине.

Всего в стране более 50 сельскохозяйственных вузов, но им, на мой взгляд, надо быть более гибкими, чтобы перестраивать учебный процесс, открывать новые программы, факультеты, работать с местными холдингами и производителями питания. Нет смысла начитывать лекции, которым уже 30 лет. Нужно понимать, что сейчас в России, например, подъем промышленного птицеводства, но очень мало опытных ветеринаров, специализирующихся на птицах, нет специалистов в области кормления птиц. И вот этому людей надо учить. Традиционные вузы должны обучать студентов, учитывая развитие современных технологий и потребности рынка.

Я уверен, что сегодня есть смысл поступать в вузы на молекулярную биологию и информатику. После учебы 2–3 года набираться опыта в одном из российских НИИ или стажироваться за рубежом, а потом работать.

– Какие направления микробиологии относятся к числу наиболее перспективных?
– Сейчас на подъеме находится отрасль микробиологии, которая изучает взаимоотношения между макроорганизмом, например коровой или человеком, и микроорганизмами — микробами, грибами и вирусами. Как эти взаимоотношения влияют на устойчивость к инфекции, например.

Дело в том, что во всем мире сейчас ищут принципиально новые подходы к лечению инфекций. Бактерии нельзя «глушить» новыми антибиотиками, потому что у любого микроба вырабатывается привыкание. Нужно придумывать новые вещества, которые просто блокируют развитие микробов. Например, в лесохимии некоторые экстракты растений позволяют это делать. Поэтому все, что касается заболеваний человека, животных и растений — сфера микробиологов.

К числу перспективных отраслей сегодня относятся пробиотики для растений и животных, биопестициды для растений, то есть замена химических антибиотиков и пестицидов на биопрепараты. Приходит понимание того, как микробы, которые безопасны для человека и животного, могут помешать размножаться вредным микробам.

Микробиология — это традиционная специальность, которой занимались много лет. Но сейчас в микробиологию пришли математические методы, методы секвенирования, расшифровки геномов микробов, генная инженерия, когда мы можем переставлять гены разных микробов между собой и заставлять микробов синтезировать нужные нам вещества или придавать им определенные свойства.

– Какие вузы готовят микробиологов?
– Тех, кто занимается проблемами человека, готовят в медицинских вузах, а биологических и почвенных микробиологов готовят сельскохозяйственные вузы. Микробиологов в России готовят все ключевые вузы биологического профиля. А уже решением микробиологических проблем в агробиотехе занимаются Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений в Санкт-Петербурге, Лаборатория микробиологического анализа в Кубанском государственном аграрном университете, Всероссийский НИИ фитопатологии в Одинцовском районе Подмосковья.

– Какие еще профессии востребованы в агротехе?
– Нужны биоинформатики — люди, которые пришли к нам из IT, но понимают биологию. Они работают с большими массивами биологической информации. Наш опыт показывает, что чаще всего в биоинформатику приходят из IT, чем из биологии. Эти люди все-таки больше математики.

Специалистов, которые потом могут прийти в биоинформатику, готовят в МГУ им. М.В. Ломоносова (факультет биоинженерии и биоинформатики), Санкт-Петербургский государственный университет, МФТИ, который открыл биокластер и сейчас делает огромные прорывы в области бионаук, биообразования и биопроектов. Еще я бы назвал Новосибирский государственный университет, Томский политехнический университет, Алтайский государственный технический университет в Барнауле и Красноярский государственный университет, который больше заточен на лесные технологии.

Еще нужны молекулярные инженеры, которые обычно учатся на кафедре молекулярной биологии. Это люди, которые занимаются точными технологиями. Мы все знаем про ЭКО — экстракорпоральное оплодотворение для человека. Эта же технология прекрасно работает для животных. Работа с половыми клетками, эмбрионами, зиготами требует знания биологических наук.

Нужны менеджеры проектов — люди, которые должны иметь базовое биологическое или аграрное образование и понимать, как выстроить полностью научный процесс, чтобы создать новую или усовершенствовать старую технологию для своей кампании. Они понимают, какие исследования нужно делать у себя, какие заказывать другим институтам, а потом собирают все это вместе в один проект.

Например, нужно разработать технологию для выращивания капусты. Внутри своей лаборатории ты проводишь подбор сортов капусты и одновременно заказываешь микробиологам биопестициды, а в другом НИИ — разработку, которая поможет обогатить капусту витаминами, то есть встроить ген или сделать технологию, которая позволяет капусте быть не просто капустой, а капустой, которая обогащена витаминами и микроэлементами. Дальше ты заказываешь техническим вузам специальные условия создания микроклимата. После ты должен собрать целую технологию, которая масштабируется, чтобы выращивать эту заряженную, обогащенную витаминами специальную капусту, которая ничем не болеет, устойчива к разной заразе и выживает за счет абсолютно безопасных для человека биопестицидов. Всеми этими вещами и управляют менеджеры проектов. Кстати, любое наше общение с крупным агрохолдингом начинается со слов: «А можете нам посоветовать каких-то менеджеров проектов, которые могли бы отбирать для нас новые технологии и создавать цепочки создания инноваций».

Базовое образование у менеджеров — биологическое, но они должны иметь и образование в области управления проектами (общий менеджмент, проектный менеджмент). Это образование есть на многих факультетах. Таким образом, получив степень бакалавра по молекулярной биологии, можно пойти в магистратуру уже на управление.

– Как вы оцениваете будущее российского агробиотеха?
– Потребность в специалистах будет возрастать. Определенные сигналы показывают, что даже крупные агрохолдинги и исследовательские компании испытывают сейчас колоссальный кадровый голод в инновациях и в специалистах. Нехватка людей, которые занимаются биотехнологиями, тормозит этот процесс.

Российская Федерация — это огромная природная площадка для отработки самых разных технологий: мы имеем практически все виды климата, которые есть в мире. Сейчас ряд международных химических компаний ищут специалистов внутри России. В агро есть огромный дефицит управленцев в области исследований, практики и агрообразования.

– Каковы зарплатные перспективы специалистов, которые придут в агробиотех в будущем?
– Если ты что-то делаешь в области агро лучше многих своих сверстников, то зарплата будет точно большая.

Я знаю, что специалисты в области маркетинга или ветеринарии, ветеринарных продаж, которые даже не имеют базового образования, получают зарплаты, исчисляемые сотнями тысяч.

У многих микробиологов, которые работают, например, в молочных производствах крупных компаний, зарплата очень достойная, больше 100 тыс. рублей. Можно взять любую специальность из тех, что мы называли, выучить хорошо язык, пройти хорошую аспирантуру, защититься где-то в хорошем российском НИИ, пройти где-то стажировку (хотя бы полгода), и тогда проблем с работой не будет.

– Что можно посоветовать школьникам, которых заинтересовали биотехнологии?
– Я знаю, что Агентство стратегических инициатив проводит образовательные площадки, где читают лекции для школьников, в том числе и по биотеху, туда приходят и профессора-биотехнологи из Сколтеха. Есть биологические кружки в МГУ.

В Интернете можно поискать сайты по биотехнологиям, но они могут быть не очень интересны для школьников, потому что рассчитаны на специалистов

– Какие книги вы бы посоветовали почитать и/или какие фильмы посмотреть тем, кто хочет понять, что такое биотехнологии в агропромышленном комплексе?
– Когда смотришь фильм «Марсианин» (The Martian), где герой выращивает картошку, то видишь много ляпов с точки зрения биотехнологий. Но там показаны правильные перспективы биотехнологий, которые дадут возможности выращивать овощи в экстремальных условиях.