Агротехнологии: как накормить 10 миллиардов людей без вреда для планеты

Более 40% населения мира проживают в странах БРИКС, поэтому вопрос продовольственной безопасности крайне важен для этих государств. На встрече рабочей группы БРИКС по биотехнологиям и биомедицине в Сколково специалисты рассказали об успехах и планах своих стран.Искусственный сахар и роль технологий«Мы кормим 2,5 миллиарда людей, мы самая большая компания по агрикультурам в России и одна из самых больших в мире. Технологии — это всегда результат какой-то гуманитарной общественной идеи. Но главный двигатель всегда конкуренция, основное правил которой — "делай все, что приносит деньги". В компании мы решили изменить подход и добавили в него наши ценности. Мы решили сосредоточиться на вопросе, что опасно для планеты и что опасно для нашего здоровья», — рассказал о компании ЭФКО ее исполнительный директор Сергей Иванов.Он поведал о двух принципиальных взглядах на человека: как совершенного от природы и как от природы несовершенного. Таким образом есть и два взгляда на технологии: они или должны помочь человеку преодолеть его несовершенство, или должны не мешать ему.Нехватка квалифицированного персонала — одна из ключевых проблем в области пищевых технологий. ЭФКО решает ее с помощью четырех подходов — автоматизации, диджитализации, робототехники и ИИ.Компания предложила технологию диверсификации. Специалисты могут получать несколько продуктов из одного исходного материала, например искусственного белка.Искусственные белки — активно развивающаяся область. В 2000 году килограмм искусственного белка стоил 20 тысяч рублей, а сейчас его стоимость снизилась в 10 раз. ЭФКО тоже активно использует искусственные белки. Например, компания создала белки, которые в 100 раз слаще сахара.В мире в год добывается 2 миллиона тонн сахара — его получают из сахарной свеклы или из сахарного тростника. Эти агрикультуры нельзя назвать экологичными, также сахар вреден для человека. Сергей Иванов предложил заменить естественный сахар на синтезированный. В качестве сахарозаменителя сейчас иногда используется стевия, растение из Южной Америки. Также есть синтезированные сладкие белки. По мнению исполнительного директора ЭФКО, будущее — за сладкими искусственными белками или за технологией каскада ферментации.Сергей Иванов напомнил, как в XX веке удалось накормить резко возросшее население: пестициды, механизация труда, повышение урожайности и питательности продуктов. Людей тогда прокормили, но возникла другая проблема. Около 30% выбросов в атмосферу и 50% вырубки лесов связаны с производством продуктов питания. Поэтому при разработке агрикультур сегодня нужно думать о большей эффективности и минимальном влиянии на природу.БРИКС: вместе можно быть силой«БРИКС представляет собой кардинально разные экосистемы, которые находятся в разных климатах и выращивают разные сельскохозяйственные культуры, но у нас общая цель — сделать агротехнологии будущего устойчивыми и экологичными», — выступил директор Проектного центра агротехнологий Сколтеха Лоран Генцбиттель.Ученый создал таблицу экспорта и импорта, а также новых технологий в выращивании агрокультур по всем странам БРИКС и проанализировал данные. Например, Россия экспортирует пшеницу, а импортирует тропические фрукты. Китай экспортирует зерно и свинину, а Бразилия — сою и сахарный тростник. Каждая страна старается внедрить инновации в сельское хозяйство. Например, в Китае создан «зеленый» сорт риса с большей урожайностью, в Индии агрономы смогли увеличить урожайность и размер посевных площадей за счет микро-ирригации. Южная Африка стала использовать возобновляемую энергию при выращивании агрикультур. Лоран Генцбиттель предложил создать БРИКС-платформу по агроинформатике для совместного сбора и анализа данных. Также ученый призвал делиться инновациями в ферментации, дегидрации, экструзии. Глобально он предложил делиться знаниями в агросфере и таким образом создавать базу для совместного достижения продовольственной безопасности.«Мы можем сотрудничать, делиться технологиями и знаниями, и благодаря этому сможем сократить до 30% расходов на развитие агротехнологий (30% — в России, 25% — в Китае). Россия может экспортировать свои практики устойчивого выращивания культур, в Китае хорошо развиты экологически чистые агрикультуры, Бразилия достигла высоких результатов в повышении урожайности культур. Я призываю к тому, чтобы делиться ресурсами, делиться знаниями. Управление ресурсами может стать более эффективным, что понизит стоимость адаптации и развития новых технологий», — пояснил Лоран Генцбиттель.Ученый также призвал наладить обмен знаниями и технологиями между фермерами, индустриальными партнерами и исследовательскими институтами. Он обратил внимание, что исследовательские институты должны получать обратную связь от фермеров и таким образом формировать свою базу данных и ставить новые задачи. Лоран Генцбиттель также предложил крупным IT-компаниями, таким как TCS (Индия) и Huawei (Китай), делиться технологиями и способами обработки и сбора данных с сельскохозяйственными компаниями. Это могло бы повысить эффективность исследований.«Я предлагаю программу исследований, направленную не на академические успехи, а на практические цели, что будет находить спрос у индустриальных партнеров и фермеров. Таким образом мы сможем увеличить знания и навыки фермеров», — заключил Лоран Генцбиттель.Китай: фуд-принтинг и белок из насекомых«Перед нами стоят несколько задач: во-первых, нам нужно больше еды, а во-вторых, нам нужна устойчивая агрикультурная система. Мы вынуждены внедрять новые технологии создания продуктов. В Китае финансируются стартапы, которые занимаются выращиванием искусственной свинины и морепродуктов», — выступил научный руководитель Китайского национального центра продуктовой безопасности Юннин У.Китайские ученые предложили использовать при производстве продуктов белок из насекомых. Он питательный, доступный и экологичный. Также Юннин У отметил, что весьма перспективны технологии ферментации для получения более питательной еды. Синтетическая биология может помочь преодолеть продуктовый кризис. Точная (precise) ферментация позволяет синтезировать витамины, аминокислоты, органические кислоты, липиды и животные белки. В теории, этот подход позволит развить фуд-принтинг, то есть буквально печатать еду.«Для развития этих направлений и выхода на рынок необходима пре-маркетинговая подготовка. Такие искусственные ингредиенты не имеют истории использования человеком в пищу, это новая сфера. 20 лет назад даже не было мысли о том, что это можно есть. Ключевые задачи, стоящие перед агросферой — найти новые источники белка, и это могут быть белки, искусственно выделяемые из клеток», — отметил Юннин У.Китайские ученые уже ищут альтернативные источники белка в пище. Юннин У предложил продолжить эти исследования на базе стран БРИКС и с их финансовой поддержкой.ОАЭ: функциональная еда и синтезированный белок«Закройте глаза. Представьте себя пейзаж ОАЭ. Давайте я попробую прочитать ваши мысли: скорее всего, вы представили себе пустыню, верблюдов, сверкающий на солнце песок, поднимающаяся от земли жара. Конечно, этим не ограничиваются географические богатства ОАЭ, там также есть другие типы почв, например в горах. Но тем не менее такая картина не так далека от истины. Это позволяет указать на две глобальные проблемы: недостаток воды и малое количество видов растений, которые могут произрастать в такой почве. Далее есть две ключевых задачи: безопасность еды и уверенность в ней. Это означает, что еда есть на столе, при этом она безопасна и качественна, подходит для питания», - выступил профессор Биотехнологического исследовательского центра Института технологических инноваций в Абу-Даби Томас Луни.Он отметил два направления развития: создание еды растительного происхождения и развитие альтернативных белков. Арабская компания Switch Food занимается выращиванием растительного белка. Компании ASPIRE и XPRISE соревнуются в создании куриного мяса и рыбы на основе синтезированного белка. Компания Change Food использует технологию точной ферментации, чтобы создавать искусственные белки казеины для производства сыра.«Это не совсем обычный сыр, который можно положить на пиццу. Это скорее сырный продукт, но мы движемся в этом направлении и планируем создать синтетические продукты, повторяющие структуру и вкус натуральных», — отметил Томас Луни.Дубайский научный парк также фокусируется на развитии функциональной еды, которая помогает внедрять здоровые привычки в процессе питания. Местная компания EHS разработала умный сервис, который помогает усилить питательность еды в госпиталях для лучшего восстановления пациентов после болезни.Бразилия: пока ничегоПредставитель Бразилии Таис Халин Ваз Соуза отметила важность темы, но коротко заметила, что Бразилия не будет представлять свой проект и отказывается от финансирования проекта в этой сфере.«Наши финансовые ресурсы ограничены и их диверсификация, распределение по разным рабочим группам уменьшает продуктивность использование денег», — пояснила представитель Бразилии.Иран: генетическое моделирование и системы ирригации«У нас есть несколько предложений по глобальным агрикультурным изменениям. Многие иранские компании занимаются агротехнологиями, и мы можем экспортировать их в страны БРИКС. У нас есть технологии выращивания в условиях недостатка воды. Наши разработки перспективны для коммерциализации, но из-за законодательства о ГМО мы не можем экспортировать урожай в другие страны», — рассказал представитель Ирана Касра Эсфахани.Основные направления развития агротехнологий в Иране — генетическое моделирование и изменение растений. Кроме того, ученые занимаются производством искусственного мяса на основе растительного материала. В Иране финансируется довольно много стартапов в этом направлении. Такой способ выращивания мяса делает его богатым фосфором. Еще одно направление развития — использование растений, растущих в дикой природе. Они устойчивы к изменениям окружающей среды, они могут расти вне зависимости от действий человека, более устойчивы, экологичны. В Иране работают с их геномом, чтобы привить их качества современным сортам.Индия: структурный подход«Агрикультурная революция в Индии в 1970-1980 сделала ее мировым экспортером хлопка, кофе, зерна. Мы готовы "идти вширь": в прошлом году правительство Индии увеличило финансирование агрикультурного сектора для исследований в целях увеличения урожайности», — отчитался представитель Индии Абхишек Баколия.Он упомянул, что агрикультурные реформы требуют системного подхода. Индия ориентирована на выход уже развитых в стране технологий увеличения урожая на рынок.Ранее мы рассказывали о главных достижениях стран БРИКС, представленных на встрече.Автор: Алиса Ершова