В последние годы сельское хозяйство переживает серьезную трансформацию. Все чаще на полях можно видеть снабженные десятками датчиков комбайны-беспилотники. Они управляются при помощи данных со спутника и передают информацию о состоянии поля и посевов на компьютер фермера

Летающие над полями дроны, ПО для оценки количества подземных вод, сенсоры, которые устанавливаются на сельхозтехнике и в режиме реального времени передают информацию о качестве собираемого урожая. Это лишь некоторые примеры цифровизации сельского хозяйства, которая бурно происходит в развитых странах и в значительно более ограниченных масштабах – в России. Технологическая революция заметна и за пределами полей: автоматика дозирует корм для коров на основе анализа физиологических параметров животных; на птицефабриках инфракрасные камеры отслеживают заболевших птиц.

Это внешние проявления того, как меняется сектор агро. Впечатляют и темпы его внутренней трансформации, связанной с успехами сельскохозяйственных наук, в частности, генетики и селекции. Например, ученые выводят супермускулистых животных с блокированным миостатином, белком, который подавляет рост мышечной ткани. В растениеводстве таких примеров еще больше, рассказывает в беседе с Sk.ru руководитель сельскохозяйственного направления Фонда «Сколково» Роман Куликов.

«Мировая статистика такова: на один селекционный проект с животными приходится 10 проектов с растениями. Это естественно – растения служат более существенной кормовой базой для людей и животных, а также платформой для получения многих терапевтических соединений. Если продуктивных сельскохозяйственных животных – около полутора десятков, то культурных растений – сотни, и опытов с ними проводят очень много. Так, в последнее время мировые концерны ведут активную работу по созданию устойчивых к засухе сортов с особым метаболизмом и водным обменом».

Адаптация сельскохозяйственных культур к изменению климата крайне актуальна и для России. Те районы, где еще 20 лет назад успешно выращивали зерновые (Волгоградская область, регионы на левом берегу Волги), сегодня страдают от засухи. Это большая проблема и для производителей, и для потребителей, и для страховых компаний.

Сельское хозяйство — это отрасль, где люди решают сугубо практические задачи производства определенной продукции. Чтобы производить эффективнее (больше и дешевле), им необходимы новые технологии, которые разрабатываются сторонними компаниями, продолжает Роман.

«Тем, кто выращивает пшеницу, нужно взаимодействовать с производителями семян, пестицидов, техники. Специфика российского рынка в том, что крупные агрохолдинги (их в стране около сотни) за время своего активного развития применяли, в основном, западные технологии. Потому что отечественная сельскохозяйственная наука и технологии в начале 1990-х годов – по очевидным причинам – затормозили. Но в новой реальности агрохолдинги заинтересованы в поиске российских аналогов западных технологий, поскольку последние резко подорожали или вовсе стали недоступны. Поэтому сейчас в России повсеместно возникают небольшие компании, готовые продавать крупным игрокам рынка необходимые технологии, причем они дешевле и адаптированы к нашим климатическим условиям».

Проблема в том, что те, кто предлагает и потребляет решения, зачастую не знают о существовании друг друга. Местом встречи может стать «Фонд Сколково», который несколько недель запустил конкурс инновационных проектов в области генетики и селекции сельскохозяйственных культур, животноводства и аквакультуры «Агрогенетика 2016».

«У нас весьма насыщенные и разноплановые форсайты. На их основе мы планируем компоновать в этом году три больших конкурса, чтобы не упустить ни одну из сфер. Первый конкурс, «Агрогенетика-2016», как представляется, станет самой непростой историей, ведь генетика и селекция – это максимально технологичная и наиболее пострадавшая в переходный период в РФ область», – говорит Роман Куликов.

На конкурс принимают проекты по четырем направлениям. Во-первых, это селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур, генетические ресурсы и современные методы создания новых сортов и гибридов, технологии семеноводства. Второе направление -селекция в животноводстве, аквакультуре и агропромышленной микробиологии. Третье – биоинформационные технологии в генетике, селекции и диагностике. Четвертое – технологии, способствующие реализации генетического потенциала и продуктивности сельскохозяйственных растений, животных и аквакультуры: защита и питание растений, методы подготовки и технологии улучшения почв, кормление, ветеринария, зоотехния.

«Сколково» проводит конкурс совместно с МФТИ. Физтех очень активен в том, что касается life science, рассказывает Роман Куликов. Так, на базе МФТИ действует биофармкластер «Северный»; институт поддерживает масштабные биологические проекты.

«Исследования в МФТИ охватывают широкий круг областей, в том числе, в биомедицине. Некоторые исследователи, прежде специализировавшиеся на фарме, все больше концентрируются на разработке стимуляторов роста и пестицидов для сельского хозяйства. Темы смежные, общие биологические принципы никто не отменял. Кроме того, в МФТИ исторически очень сильная физико-математическая школа, и это важно с учетом того, насколько современная селекция и генетика завязаны на биоинформатике»,  – объясняет выбор партнера по конкурсу руководитель аграрного направления «Сколково».

Все чаще рабочее место селекционеров оказывается не в поле, а в лаборатории, где исследователи высчитывают и моделируют последовательность скрещиваний, необходимую для получения растения или животного с заданными свойствами.

Это ускоряет и упрощает процесс выведения новых сортов и пород. Олег Корзинов, руководитель биофармкластера «Северный» на базе МФТИ, так отозвался о решении участвовать в конкурсе «Агрогенетика-2016»: «Современные прорывные технологии в области генетики уже нашли свое применение в диагностике заболеваний. Следующий большой скачок развития человечества будет связан уже с редактированием генома, и первые результаты будут получены в области агротехнологий. Поэтому поиск и поддержка в России конкурентоспособных проектов в области агрогенетики является очень важной стратегической задачей».

Инструментарий геномной селекции позволяет значительно ускорить традиционные методы без фактического редактирования генома, что в итоге усилит конкурентные преимущества отечественного сельского хозяйства на мировых рынках. Роман Куликов в беседе с Sk.ru был категоричен: селекция и генетика не несут человечеству зла, напротив, они ускоряют природные, естественные процессы.

«Эта технология позволяет быстрее отбирать и адаптировать признаки, чтобы успеть за изменениями климата и диетических предпочтений потребителей, а также появлением новых вредителей и пестицидов. Большинство животных и растений, которые мы употребляем в пищу, и так являются результатами селекции. У яблок, которые мы едим, уже много сотен лет «новый» генотип, отличающий их от дичков. Дикий арбуз внешне больше похож на тыкву. С помощью достижений сельскохозяйственной науки мы ускоряем селекционный процесс так, что вместо десятка лет он занимает 3–5 лет».

В животноводстве на первый план тоже выходят биоинформатика и молекулярные технологии. Страны, добившиеся высоких показателей по молочному стаду (Израиль, США, Канада, некоторые европейские государства) реализуют национальные программы по мониторингу поголовья. Животные при рождении чипируются, информация об их болезнях, надоях и т.д. накапливается в базе данных и соотносится с генетикой. Компиляция этих данных дает селекционерам мощнейший инструмент, позволяющий просчитать и смоделировать, скрещивание каких животных приведет к появлению потомства с требуемыми характеристиками. В России, рассказывает Роман Куликов, подобных проектов мало.

Найти их – цель конкурса «Агрогенетика». Его организаторы надеются, что разрозненные научные команды, которые занимаются селекцией, получат шанс наладить взаимодействие как друг с другом, так и с бизнесом.

«В институтах реализуют проекты молекулярных маркеров на свиньях, крупном рогатом скоте, некоторых растениях. Есть программа, нацеленная на создание отечественного племенного и посевного фонда. По сути это реанимация советской, а позже и российской генетики и селекции. Большинство этих разработок принадлежат научно-исследовательским институтам, – говорит Роман Куликов. – Наша задача в том, чтобы они узнали друг о друге и о Фонде «Сколково», структуре, которая может подставить им плечо, сопровождать и развивать их наработки».

В этом году под эгидой ФАНО стартовал прорывной проект, цель которого – ревизия отечественных сортов и проверка их соответствия современным вызовам рынка. Если у этих сортов есть перспектива, то для их коммерциализации в новых экономических реалиях потребуется большая работа: менторская помощь, поиск индустриальных партнеров, анализ рынка. По словам Р. Куликова, «чтобы привлечь в проект инвестиции, превратить его в коммерчески привлекательный продукт, который захотят продавать семеноводческие компании, его нужно как следует упаковать. Это огромная работа, и «Сколково» – тот институт, который может помочь на всех этапах».

При этом, уверяет Надежда Долматова, проектный менеджер направления «Биотехнологии в сельском хозяйстве», существует очевидный запрос на качественные селекционные разработки со стороны крупных сельскохозяйственных холдингов. Опытами в селекции и генетике заняты на крупных мясоперерабатывающих предприятиях.

Плоды усилий российских селекционеров не полностью устраивают бизнес по причине их не слишком высокого соответствия требованиям рынка.

«В институтах вроде бы есть понимание, что нужны засухоустойчивые сорта. Но там не задаются вопросом о том, как соблюсти правильный экономический баланс, выводя растение с требуемыми признаками. В результате у нас по многим культурам дефицит конкурентоспособных гибридов, на рынке присутствуют устаревшие и далеко не оптимальные сорта, которым 10–15 лет. А ведь селекционер должен очень чутко прислушиваться к запросам рынка. Залог успеха именно в этом»,  – обращает внимание Надежда Долматова.

О той же проблеме на проходящей в Сколково Летней школе ОтУС, посвященной агротехнологиям, говорила и Екатерина Журавлева, помощник руководителя Федерального агентства научных организаций. Хотя селекция в России имеет долгую историю, современные методы в ней используются мало, а генотипы используемых сортов в большинстве случаев не расшифрованы. Генетические исследования в области растениеводства помогут улучшить процесс отбора нужных культур и продемонстрировать конкурентоспособность российских сортов. Например, сейчас из 10 главных возделываемых сортов картофеля всего 3 отечественных, причем не на лидирующих позициях.

Отчасти это следствие советской модели развития селекции и генетики. В СССР приоритетной считали максимальную универсальность сорта, в жертву которой приносили все остальные характеристики, в том числе продуктивность. На задний план отошли те свойства, которые отвечают технологичность, содержание питательных веществ, сроки хранения и так далее, рассказывает Роман Куликов.

«Западная селекция уже тогда начала фокусироваться именно на технологичности. Разработчики исходили из того, что сорт должен быть максимально интегрирован в технологию, и создавали коробочное технологическое решение, например, в случае с сельскохозяйственными культурами – какой техникой и каких диапазонах работать, на какую глубину засевать, какие удобрения использовать».