BIO2020 jako hlavní prvek strategie rozvoje biotechnologie v Rusku. Komplexní program rozvoje biotechnologie v Ruské federaci pro Komplexní program rozvoje biotechnologie

Zpráva na vědecké a praktické konferenci "Strategické řízení v oblasti národní bezpečnosti Ruska: předměty, zdroje, technologie".

– V kontextu současného globálního finančního a politického prostředí na pozadí ekonomická krize, je poměrně obtížné udržet stávající výrobní systém. Aby bylo možné čelit globálním výzvám, je zapotřebí stabilní růst hospodářské konkurenceschopnosti založený na rozsáhlém využívání průlomových technologií a přechod k novému technologickému řádu.

- Jeden z důležité prvky novou cestou je aktivní využívání buněčných technologií, metod genetického inženýrství, ale i rozvoj dalších biotechnologií.

– Globální komunita již uznali roli biotechnologie. Svědčí o tom investice do tohoto odvětví, růst trhu s biotechnologickými produkty, zlepšování legislativní rámec, vývoj programů a strategií. Pouze pro biotechnologický výzkum v rozvinuté země(USA, EU) se ročně utratí desítky miliard dolarů.

– Největší podíl na trhu má v tuto chvíli biotechnologická výroba léčiv a v střednědobý Zdá se, že tato situace bude pokračovat. Podle odborníků však z dlouhodobého hlediska, vzhledem k nevyhnutelnému zhoršování problému zásobování světové ekonomiky uhlovodíky, převezme prvenství výroba bioplastů a biopaliv.

- V řadě zemí již dochází k postupnému nahrazování tradičních odvětví biotechnologickými. Například příspěvek biotechnologie k výrobě polymerů ve Spojených státech vzrostl v letech 2001 až 2010 z 1 % na 15 %. Odhaduje se, že globální trh s biotechnologiemi dosáhne do roku 2025 2 bilionů dolarů.

– Ruská federace není vážným hráčem na světovém trhu biotechnologií. Podíl Ruska na něm dnes činí méně než 0,1 %. Podle scénářů západních expertů bude země při zachování stávajících trendů v příštích letech vyrábět v nejlepším případě 0,25 % celosvětového objemu biotechnologických produktů. V současnosti je Rusko z hlediska rozvoje bioprůmyslu na 70. místě na světě.

– Hlavní podíl na ruský trh biotechnologické produkty patří mezi biofarmaceutika, což je obecně v souladu se světovými trendy. Je však třeba poznamenat, že pouze asi 25 % z celkové hmoty vyrobených biotechnologických přípravků připadá na ruské společnosti. Většina produktů se vyrábí v továrnách vlastněných zahraničními nadnárodními farmaceutickými korporacemi.

- Je třeba poznamenat, že v systémovém smyslu existuje chápání potřeby rozvoje biotechnologií v Rusku, což je uvedeno ve „Strategii národní bezpečnosti Ruské federace do roku 2020“. konkrétní nástroj plánování managementu a provádění strukturální změny v ruském biotechnologickém průmyslu by se měl stát Státní komplexní program rozvoje biotechnologií v r Ruská Federace na období do roku 2020 - "BIO2020". (Program schválen v dubnu 2012)

– Střednědobým cílem realizace Programu BIO2020 je dosáhnout v roce 2020 objemu biohospodářství v Rusku ve výši cca 1 % HDP. Dlouhodobý – dosažení do roku 2030 podílu alespoň 3 % HDP. V budoucnu bude podíl biotechnologií na ruském HDP nadále růst.

– Strategickým cílem Programu BIO2020 je vytvořit v Rusku globálně konkurenceschopný, rozvinutý biotechnologický sektor, který by se měl stát jedním z prvků modernizace a budování postindustriální ekonomika v zemi.

– Finanční podpora Programy by měly být financovány federální rozpočet, regionální a místní rozpočty i mimorozpočtové financování. Cílový objem poskytování zdrojů Podle expertních odhadů by program BIO2020 na období do roku 2020 měl činit 1,163 bilionu. rublů.

– Program „Bio2020“ získal vysoké hodnocení od domácích i zahraničních odborníků na biotechnologie, zároveň je podle našeho názoru třeba věnovat pozornost následujícím bodům:

1. V rámci realizace programu by mělo být maximálně posíleno směřování bioklastrů. Právě klastry jsou schopny zajistit synergii hlavních hráčů na trhu. Komplexní výrobní zařízení působící v zahraničí jsou nejproduktivnějším mechanismem v biotechnologickém průmyslu.

2. V systému vytváření klastrů by měl být kladen důraz na rozvoj inovativních podniků a start-upů, a proto by měl být systém rozšířen rizikové financování. Je také nutné co nejširší uplatnění mechanismů vytvořených při formování inovačního centra Skolkovo, RUSNANO a Russian Venture Company.

3. Je nutné jasněji rozvinout systém sledování čerpání prostředků přidělených na program. To potvrzuje i analýza realizace obdobných programů v jiných sektorech, kde došlo ke zneužití finančních prostředků vč. v rámci korupčních programů.

4. Je nutné plně využít možností strategie „technologické výpůjčky“, která vyžaduje neustálé sledování zahraničních zkušeností, jak ve výzkumu, tak v managementu, zaměřené na bioprůmysl. To v krátké době umožní snížit stávající nevyřízené položky ruského biotechnologického průmyslu.

5. Zapnuto raná stadia realizace Programu je pro rozvoj biotechnologického průmyslu nutné zaměřit se na vytváření relativně jednoduchých biotechnologických odvětví. Například při výrobě palivového etanolu v oblastech produkujících obilí. Důležitým stimulem pro rozvoj průmyslu biopaliv by mohly být změny v daňový kód zaměřené na oddělení palivového etanolu do samostatné kategorie spotřební daně.

Navíc se domníváme, že výroba paliv by měla být primárně zaměřena na regionální a domácí trhy. To umožní upustit od nákladných dotací přidělovaných na přepravu velkých objemů obilí do přístavů, což je důležité zejména pro regiony Ural a Sibiř.

6. Ve střednědobém a dlouhodobém horizontu by se průmysl měl zaměřit na výrobu biotechnologických produktů s vysokou přidanou hodnotou, jako jsou bioplasty a biomateriály, a také biopaliv druhé a třetí generace.

7. Stávající systém výroba biofarmaceutických přípravků s vysokou závislostí na zahraniční společnosti, neodpovídá ruské národní bezpečnostní strategii. Výroba biofarmak by měla postupně přejít do rukou tuzemských firem. dlouhodobý cíl pro ně to může být vytvoření systému diferencované a personalizované medicíny, která dokáže vyřešit řadu společenských problémů.

Přechod na nový technologický řád s výrazným podílem biotechnologií je podle nás strategicky nejsprávnější cestou rozvoje Ruska. Zachování stávajícího modelu rozvoje v blízké budoucnosti ohrožuje zemi ztrátou technologické suverenity, deindustrializací a ztrátou technologických výdobytků.

Mezi hlavní priority: využití potenciálu moderních biotechnologií k vytváření nových odrůd zemědělských rostlin a plemen hospodářských zvířat.

Komplexní program rozvoje biotechnologií v Ruské federaci na období do roku 2020 byl vládou schválen dne 24. dubna 2012. Předpokládá se, že v průběhu realizace programu budou řešeny následující úkoly:

Dosažení předních pozic v oblasti biotechnologií, včetně některých oblastí biomedicíny, agrobiotechnologie a bioenergie.

Vytvoření konkurenceschopného odvětví biohospodářství, které v kombinaci s nanoprůmyslem a informační technologie, se stane základem pro postindustriální rozvoj domácí ekonomiky.
Formování rozvinuté domácí poptávky po biotechnologických produktech a rozvoj exportu.
Vytvoření biotechnologické výrobní a technologické základny schopné částečně nahradit stávající výrobní linky založené na chemické syntéze.
Integrace vědeckého a technologického sektoru Ruska do mezinárodní vědy, přístup k pokročilému rozvoji a zajištění modernizace průmyslového sektoru prostřednictvím toho.

Do roku 2020 by měl podíl biotechnologických produktů činit 1 %. HDP země(asi 1 bilion rublů).

Program je rozdělen do dvou etap: 2012-2015 a 2016-2020. V Celková částka Utratí se na to 1,18 bilionu. třít. 367 miliard rublů bude vynaloženo na rozvoj bioenergie, 210 miliard rublů na průmyslovou biotechnologii, 200 miliard rublů na zemědělskou a potravinářskou biotechnologii, 150 miliard rublů na biomedicínu, 106 miliard rublů na biofarmaceutiku a 106 miliard rublů na mořské biotechnologie. 70 miliard rublů, biotechnologie pro lesnictví - 45 miliard rublů, ekobiotechnologie - 30 miliard rublů.

Cílovými indikátory programu jsou 33násobný růst výroby biotechnologických produktů a 8,3násobný objem domácí spotřeby. Dovoz biotechnologických produktů se sníží o 50 %, zatímco vývoz se má zvýšit 25krát.

Hlavními prostředky k dosažení cílů budou: stimulace poptávky po produktech biotechnologického průmyslu, zajištění konkurenceschopnosti tohoto odvětví na světovém trhu, rozvoj vědy a vzdělávání v oblasti biotechnologií, organizace experimentální výrobní základny a informační a analytické infrastruktury, stejně jako rozvoj biotechnologií v regionech a rozšiřování mezinárodní spolupráce.

Očekávaný výsledek v terénu Zemědělství je zvýšení potravinové bezpečnosti země, získávání kvalitních potravin šetrných k životnímu prostředí, vytváření nových technologií pro zpracování zemědělského odpadu a obnova úrodnosti půdy. Nejoblíbenější oblasti pro rozvoj zemědělských biotechnologií jsou definovány jako:

vytváření nových odrůd zemědělských rostlin a plemen zvířat s využitím postgenomických metod a biotechnologií;
genomická certifikace určená ke zvýšení efektivity selekce a šlechtění a klonování producentů zvířat;
biopřípravky pro pěstování rostlin;
přísady do krmiv pro chov zvířat;
veterinární léky.

Návrh programu uvádí, že vývoj nových metod biologické ochrany rostlin umožní dosáhnout vyšších výnosů při snížení ztrát a minimalizaci reziduí účinných látek chemických látek v konečném produktu. To je mimořádně důležité v souvislosti se zpřísněním požadavků na kvalitu produktů v zemích dovážejících ruské obilí a další plodiny. Přidělení významné finanční podpory na vývoj odrůd rostlin pomocí moderních biotechnologií je odůvodněno skutečností, že v současné době v Ruské federaci prakticky neexistují vlastní odrůdy a hybridy nové generace, které by měly tak důležité vlastnosti, jako je odolnost vůči suchu, odolnost vůči choroby, herbicidy, škůdci a další. nepříznivé faktory. Jejich tvorba je možná pomocí postgenomických technologií. Implementace tímto směrem výrazně zvýší ziskovost zemědělské výroby a dosáhne mezinárodní konkurenceschopnosti.

Molekulární selekce u hospodářských zvířat a drůbeže bude zaměřena na zvýšení závažnosti ekonomicky užitečných vlastností a výrazně zlepší kvalitu produktů a také efektivitu živočišného průmyslu.

Biotechnologie pro zušlechťování půdy a organizace velkovýroby biohnojiv zvýší produktivitu zemědělské půdy s výrazným snížením objemu chemických hnojiv. Bakterie určené k recyklaci sníží náklady a urychlí výrobu organických hnojiv, která lze použít v ekologickém zemědělství, čímž se sníží ekologické škody způsobené zemědělstvím. Biologické přípravky pro veterinární medicínu, krmné bílkoviny, premixy a další krmné složky vytvořené domácími vědci budou mít maximální specifickou účinnost při použití v ruském chovu zvířat a mohou se stát předmětem exportu do zemí Evropské unie.

Schválení tohoto programu dokládá seriózní záměry vlády rozvíjet domácí zemědělské biotechnologie a využívat jejich potenciál ke zlepšení efektivity živočišné a rostlinné výroby.

Komplexní program rozvoje biotechnologií v Ruské federaci na období do roku 2020. Schváleno předsedou vlády Ruské federace V.V.Putinem dne 24. dubna 2012. Cílem programu je, aby Rusko zaujalo vedoucí postavení v rozvoj biotechnologií, včetně některých oblastí biomedicíny, agrobiotechnologií, průmyslové biotechnologie a bioenergie. Vytvoření konkurenceschopného odvětví biohospodářství.

Základní pojmy Biotechnologie (technologie živých systémů) 1) obor, který studuje možnosti využití živých organismů, jejich systémů nebo produktů jejich životní činnosti k řešení technologických problémů, jakož i možnosti vytváření živých organismů s potřebnými vlastnostmi genetickou cestou. inženýrství;

Základní pojmy 2. Výrobní využití biologických struktur pro výrobu potravinářských a průmyslových produktů a pro realizaci cílených přeměn. Biologické struktury v tento případ- jedná se o mikroorganismy, rostlinné a živočišné buňky, buněčné složky: buněčné membrány, ribozomy, mitochondrie, chloroplasty, dále biologické makromolekuly (DNA, RNA, proteiny - nejčastěji enzymy).

Základní pojmy Biotechnologie "bílá" - výroba biopaliv, enzymů a biomateriálů pro různá průmyslová odvětví. Biotechnologie veterinární - součást zemědělské biotechnologie, jejímž předmětem je využití biotechnologií pro léčbu zvířat. Biotechnologie „zelená“ – vývoj a zavádění geneticky modifikovaných rostlin do zemědělství. Biotechnologie „červená“ – výroba biofarmak (proteinů, enzymů, protilátek) pro člověka a také korekce genetického kódu.

Trh s biotechnologiemi dosáhne do roku 2025 2 bilionů. Americké dolary. Podíl Ruska na trhu biotechnologií je 0,1 % (v některých segmentech – biologicky rozložitelné materiály, biopaliva je 0 %).

Fáze realizace programu 1. etapa 2011-2015 vývoj domácí poptávky a exportu biotechnologických produktů. 2. etapa 2016 -2020 vytvoření podmínek pro provedení hluboké modernizace technologické základny příslušných průmyslových odvětví masovým zaváděním biotechnologických metod a produktů do výroby.

Nástroje na podporu rozvoje biotechnologií Stimulace poptávky po biotechnologických produktech. Podpora konkurenceschopnosti biotechnologických podniků. Rozvoj vzdělávání v oblasti biotechnologií. Rozvoj vědy v oblasti biotechnologií. Rozvoj experimentální výrobní základny. Mezinárodní spolupráce. Podpora biotechnologií v regionech. Interakce mezi vědou a vzděláváním

Prioritní oblasti rozvoje biotechnologie Biofarmaceutika Biomedicína Průmyslová biotechnologie Bioenergie Zemědělská biotechnologie Potravinářské biotechnologie Lesní biotechnologie Environmentální biotechnologie Mořské biotechnologie

Směry ekologické biotechnologie 1. Bioremediace - soubor metod čištění vody, půdy a atmosféry s využitím metabolického potenciálu biologických objektů - mikroorganismů, rostlin, hub, hmyzu, červů a dalších organismů. Soubor opatření v této oblasti vytváří podmínky pro aktivní využívání biotechnologických metod při odstraňování následků škodlivých vlivů na životní prostředí.

. 2 "Bydlení šetrné k životnímu prostředí" Soubor opatření je zaměřen na vytvoření široké třídy biotechnologických produktů používaných při výrobě stavební materiál, zavádění ekologických stavebních technologií, využití biomateriálů v inženýrské systémy a v procesu údržby budov, staveb a rozvojových ploch.

3. "Biologické sbírky a biozdrojová centra" V Ruské federaci je registrováno asi 100 sbírek kultur, jejichž složení pokrývá téměř všechny známé skupiny mikroorganismů. Komplex opatření pro rozvoj biosběrů je zaměřen na zajištění efektivní systém registrace, skladování a využívání registrovaných mikroorganismů, zajištění centralizace, standardizace a dostupnosti genetických zdrojů pro biotechnologické účely.

Odpovědný za vývoj a realizaci souboru opatření ve směru "Bioremediace" - Ministerstvo přírodních zdrojů Ruska. Zodpovědný za rozvoj a realizaci souboru opatření ve směru "ekologického bydlení" - Ministerstvo pro místní rozvoj Ruska. Odpovědný za vývoj a realizaci souboru opatření ve směru „Biologické sbírky a biozdrojová centra“ - Ministerstvo školství a vědy Ruska.

Mikrobiologická transformace jako základ biotechnologií Toxická xenobiotika jsou v prostředí biodegradována různými způsoby: 1. úplná degradace (mineralizace, úplná destrukce); 2. neúplná degradace (transformace, částečná mineralizace, částečná destrukce); 3. vazba polutantů nebo jejich metabolitů s jinou látkou - matricí (polymerace, konjugace, kondenzace).

Úplnou degradaci sloučeniny využívají mikroorganismy jako zdroj uhlíku a energie, účastníci metabolismu; k úplnému zničení xenobiotik dochází v důsledku společného působení organismu a abiotických faktorů; většina účinná metoda- mikrobiální mineralizace.

Vlastnosti degradačního procesu V procesu degradace (mineralizace) se rozlišují 2 stupně: 1. primární biodegradace, za vzniku látek, které nevykazují vlastnosti transformované látky; 2. úplná biodegradace, kdy se molekula xenobiotika přemění na minerály a produkty spojené s normálními metabolickými procesy mikroorganismů.

Neúplná degradace (transformace) Transformace - přeměny, které výrazně mění, hlavně zjednodušují, strukturu organické hmoty, ale nevedou k jejímu úplnému zničení. Transformace (mikrobiologie) - změna organických sloučenin působením jednoho nebo více enzymů mikroorganismů, doprovázená hromaděním produktů transformace v prostředí, přičemž nedochází k syntéze látek de novo.

Neutralizace toxického xenobiotika vede k detoxikaci. Někdy se však během procesu biotransformace netoxické nebo málo toxické xenobiotikum stává toxickým a hromadí se v prostředí (například při přeměně jednotlivých pesticidů). Tento proces se nazývá toxifikace.

Neúplná degradace Transformace - transformace, které se výrazně mění. Zjednodušují především strukturu organické hmoty, ale nevedou k její úplné destrukci Transformace (mikrobiologie) - změna organických sloučenin působením jednoho nebo více enzymů mikroorganismů, doprovázená hromaděním produktů transformace v prostředí, přičemž nedochází k de novo syntéze látek

Biologická dostupnost - schopnost různých sloučenin podstoupit biotransformaci. Je určena genetickými vlastnostmi organismů provádějících transformaci a podmínkami životní prostředí.

Polymerizace (konjugace) Základní struktura organické sloučeniny je zachována a je navázána na jinou sloučeninu za vzniku produktu s vyšší molekulovou hmotností.

Destruktivní organismy Heterotrofní bakterie Kvasinky Plísně Některé autotrofní bakterie Sinice

Faktory zvyšující efektivitu selekce destrukčních mikroorganismů Využití monokultury nebo společenství mikroorganismů izolovaných z médií kontaminovaných xenobiotiky (izoláty). Použití biologického činitele izolovaného ze stejného znečištěného přírodního nebo uměle vytvořeného prostředí, pro které je určeno.

Faktory zvyšující efektivitu selekce destrukčních mikroorganismů Použití mikroorganismů izolovaných z míst s chronickým znečištěním nebo s opakovaným příjmem xenobiotik (pravděpodobně se zvýšil počet mikroorganismů, které degradují xenobiotika vlivem přirozeného výběru. Izolovat takové izolátů, využívá se metoda obohacení kultivace Akumulace biologického materiálu pro degradaci polutantu na stejném substrátu nebo na jeho snadno recyklovatelných analogech.

Možnosti biočištění a bioremediace Varianta 1: pro lokality se starým znečištěním (divoká, žije původní mikroflóra, která je schopná ji transformovat) se používá odstranění znečištění in situ (na místě) bez zavádění biologických produktů. V tomto případě je biodegradace omezena faktory prostředí a vlastnostmi samotné znečišťující látky (obsah kyslíku v prostředí, rozpustnost znečišťující látky atd.)

Varianta 2: Předběžná příprava biologicky aktivního kmene a akumulace životaschopných buněk a následně jejich zavedení ve formě biologického produktu do kontaminovaného prostředí. Tuto možnost je vhodné použít v severních oblastech a při zpracování míst se starým znečištěním.