Версия для печати
Вернуться к списку

“Война и мир” живого

C научной сессии РАН я забрала с собой маленькую карту, на которой цветными островками отмечены края и области, где развивается новая - биотопливная - отрасль экономики нашей страны. Скажете, что такой отрасли нет в РФ? Но точки ее роста уже возникли. И эта отрасль - залог национальной безопасности Отечества. Так считают ученые, политики, бизнесмены, представители министерств и ведомств, принявшие участие в сессии под названием “Использование возобновляемых ресурсов - междисциплинарный подход”. Говоря иначе, превращение пищевых и сельскохозяйственных отходов, древесины, торфа и т.д. в топливо для автомобилей, самолетов, энергетических установок и даже в лекарства.

Уже не первый раз за эту осень разговор на данную тему заводят в РАН. То на заседании президиума (см. “Поиск” №45-46 “Энергичные энзимы”), то, как в этот раз, под эгидой Отделения нанотехнологий и информационных технологий. Руководивший сессией академик Е.Велихов сообщил, что использование возобновляемых ресурсов позволит решить целый ряд проблем, среди которых он выделил вопросы, связанные с глобальным потеплением, а также экологическую проблему эффективного лесопользования. “Россия обладает огромным естественным ресурсом - лесом и в то же время сегодня распоряжается им очень плохо. Лес горит, гниет, и только малая его часть используется”, - напомнил Евгений Павлович и тут же предложил сосредоточиться не на всей массе проблем, а на проекте, который начала реализовывать “Корпорация биотехнологии”, чьи представители присутствовали в зале. Возможно, подчеркнул академик, именно эти работы по биотопливу второго поколения позволят кардинально изменить нынешний, малопривлекательный для мирового сообщества, атомно-термоядерный имидж России.

Академик Илья Моисеев, представлявший одновременно Институт общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова РАН и Российский государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина, первым обозначил критические точки в технологии биотоплив: получение биомассы, расходы на подготовку, ферментирование. Порадовал, что, похоже, в Институте генетики созданы ферменты, пригодные для работы с высококонцентрированным (40-процентным) бутанолом, напомнил, что в отличие от других стран у нас не налажен сбор отходов, а ведь именно из них мы и намерены делать биотопливо второго поколения. Ибо биотопливо первого поколения - этанол - нам прибавит массу проблем. Уж точно со стороны зеленых, возмущающихся, что в некоторых странах биотопливо получают из зерна. Это приводит в конечном итоге к повышению цен на продовольствие. В США, например, этанол делают из кукурузы. Кроме того, в нашей стране даже из бензина, содержащего этанол, сразу, как только цистерна покинет завод, его выгонят. Получат отвратную самогонку, но ее будут пить. С бутанолом полегче. Но есть другие социальные аспекты: биотопливо будет производиться, если удастся добиться рентабельности его производства.

- Не надо “хоронить” этанол из зерна, - неожиданно заявил академик Владимир Квинт. - В этом году наша страна произвела рекордное количество зерна. Столько никуда не заложить, не продать за рубеж. Если не будет “этанольного” производства, то 10 млн тонн зерна могут пропасть. Надо подходить прагматично. Ни в коем случае не противопоставлять бутанол нефти. Любое биотопливо следует производить из отходов, а будет это дерево, пищевые очистки или зерно - не суть важно.

Неожиданным образом в реальности такой концепции убедил собравшихся академик Константин Скрябин, заявивший, что триумф развития биотехнологий в ХХI веке состоит в возможности “под заказ” сделать искусственную генетическую программу. Правда, для этого надо не полениться прочесть “Войну и мир” живого...

- В “Войне и мире” Льва Толстого, - заявил ученый, - 2,5-3 тысячи миллионов букв. Столько же элементов - “букв” - содержит геном микроба. За одним исключением: в “Войне и мире” порядка 75 тысяч слов, остальное - междометия и предлоги. А у микроба 4-5 тысяч генов, и между их “словами” содержится значительно больше информации.

Скрябин даже показал залу “генетический текст”, внутри которого виднелись “слова” - синие, красные и желтые...

- Их поведение, - продолжал разъяснять академик, - кодируют ферменты-катализаторы, которые управляют процессами превращения одного вещества в другое или в третье... Если мы сумеем прочесть геном микроба, поймем, какую информацию несут его “слова”, как управляют друг другом и смыслом “текста” “части речи” и их расположение, то сможем управлять синтезом микроорганизмов. Сможем интенсифицировать процессы, изменять их цель - условно говоря, там, где раньше за сутки получали, скажем, ведро бутанола, производить два и нужной концентрации. И для этого не потребуются миллионы долларов!

Как так? Исследования генома человека в 2001 году обошлись в 3 млрд долларов, через несколько лет - в 2004 году - Департамент развития США выделил грант на генетическое модулирование в размере 10 млн долларов. А мы, не имея таких денег, перешли на нано­уровень технологии. То есть на три порядка снизили объемы, соответственно - и цена упала. Мы сумели прочесть генетическую информацию микроба, который осуществляет синтез бутанола, знаем, как управлять всеми его химическими реакциями, когда он работает с разными отходами.

Расшифровав геном микроба, мы отдали полученные данные академику Николаю Колчанову из Института цитологии и генетики СО РАН, а он использует информатику для анализа и создания новых метаболических путей. То есть из нами переданных “букв” моделирует программу, с помощью которой мы можем создавать новые генетические процессы. А они - база для получения новых продуктов. Вот преимущества нано. Наш штамм работает на заводах “Корпорации биотехнологии”. Осталось чуть-чуть - и мы сделаем новую генетическую программу, опираясь на которую получим рентабельный результат. В Америке на работу, которую мы осуществляем за четверть миллиона долларов, говорят, тратят больше 420 млн долларов.

- Действительно, проект по производству биоэтанола в Омской области стал возможным потому, что в нем используются разработки, выполненные в РАН, - заявил представитель Ассоциации передовых комплексных технологий “Аспект” Л.Трусов. - Но не стоит забывать: биотопливо нужно не только для автомобилей. У нас 12 процентов домов на селе не газифицированы, а там живут 20 миллионов россиян. Поэтому биоэнергетика - это энергетика для провинций.

О социальных потребностях страны напомнил и профессор Николай Нифантьев из Института органической химии им. Н.Д.Зелинского. В лабораториях этого учреждения РАН научились при глубокой переработке древесины получать лекарственные соединения, бесценные при лечении женских болезней, и блокаторы развития опухолевых процессов. Для сбора оптимальных образцов древесины сотрудники лаборатории не раз отправлялись в экспедиции в Сибирь и на Дальний Восток. Сейчас проводится патентование этих интересных веществ, а их производство начинает осваивать “Корпорация биотехнологии”.

Глава корпорации Петр Каныгин подтвердил, что комплексная переработка возобновляемого сырья в продукты, столь необходимые стране, позволит снизить импортозависимость экономики России в сельском хозяйстве и фармацевтике. Это, заметил Каныгин, ослабит напряжение от последствий продовольственного кризиса в мире, где и без того население 102 стран не доедает. Через два года продовольствие еще больше подорожает, а лекарства и сейчас для огромной части населения нашей страны не по карману. Кризис не отменяет, а усугубляет необходимость модернизации экономики, причем требует осуществления инновационного курса с гораздо большей настойчивостью и решительностью. По мнению Каныгина, необходимы меры государственной поддержки ключевых предприятий, от которых зависит национальная безопасность. Причем модернизацию промышленности надо вести в сочетании с решением социальных задач. Возобновляемые источники энергии в основном расположены в Сибири и на Дальнем Востоке, если мы их не будем осваивать, этим займутся другие страны. Как говорили великие, времена перемен - времена великого ужаса и великих возможностей. От нас зависит, как распорядимся этим шансом. По крайней мере, в государственно-частной компании “Корпорация биотехнологии” дело, которым занимаются, рассматривают не как проект глубокой переработки целлюлозосодержащего сырья, а как проект системы создания национальной безопасности страны.

- Но социальные и экономические аспекты проекта - еще не все, - заявил член-корреспондент РАН Владимир Захаров из Института биологии развития им. Н.К.Кольцова. - При производстве бутанола возникает иная культура населения: отходы используются практически полностью, уменьшаются вредные выбросы в атмосферу, все это влияет на здоровье человека. Мы, конечно, еще не умеем правильно думать об экологии, все вроде за защиту природной среды, а на деле... Важно, что наконец приходит осознание: это должна быть инновационная эколого-экономическая программа. На заседании альянса по безопасности СНГ речь шла о том, что нужно перейти от подготовки национальных программ к разработке общей масштабной программы по развитию биотоплива.

Готовы ли мы к этому? Академик Андрей Кокошин, первый заместитель председателя Комитета ГД по науке и наукоемким технологиям, заявил, что обсуждаемая тема достойна того, чтобы быть одним из важнейших компонентов нашей национальной научно-промышленной стратегии, и что он полностью согласен с академиком И.Моисеевым по поводу перспективности бутанола. “Мы ощущаем активное давление со стороны тех, кто хочет быть производителем этанола в качестве биотоплива и получить соответствующие льготы, - признался академик. - Но для подавляющего большинства моих коллег очевидно: этого нельзя допускать. Безусловно, биобутанол куда привлекательнее и перспективнее, чем изоэтанол, хотя производство его технологически намного сложнее. Сейчас нам нужно учесть фактор кризиса, удвоить и утроить усилия для того, чтобы изменить структуру производства энергопотребления, заложить план этапного завоевания мирового рынка продуктами, о которых сегодня шла речь. Нужно предлагать индикативное планирование по развитию биоэнергетики на основе возобновляемых источников энергии.