Наука12 мая 2021 1:01

Спасти человечество от голода можно и без ГМО

Руководитель лаборатории цифрового сельского хозяйства Сколтеха рассказал, какие новые технологии совершат революцию в производстве продуктов питания
К 2050 году население Земли приблизится к 10 миллиардам. Какие новые технологии спасут человечество?

К 2050 году население Земли приблизится к 10 миллиардам. Какие новые технологии спасут человечество?

Фото: Shutterstock

Массовый голод должен был начаться на Земле в пятидесятые-шестидесятые годы прошлого века. Но примерно половина людей, населяющих сегодня планету, живы благодаря открытию синтеза аммиака, который позволил наладить производство азотных удобрений, – так утверждал американский селекционер Норман Борлоуг. В 1970 году он получил Нобелевскую премию, как один из отцов «зеленой революции». Удобрения и новые сорта растений вызвали взрыв производительности в агропроме и темпы производства продуктов питания стали опережать рост численности населения – хотя последователи Мальтуса утверждали, что это невозможно и только войны могут решить проблему перенаселенности Земли. Сегодня инерция «зеленой революции» практически исчерпала себя. А к 2050 году население Земли приблизится к 10 миллиардам. Какие новые технологии спасут человечество? Об этом мы поговорили с Лораном Генцбиттелем, профессором Национального политехнического института в Тулузе (Франция), который недавно стал руководителем лаборатории цифрового сельского хозяйства Сколтеха.

Колхоз и цифровые технологии

- Профессор Генцбиттель, для русского человека сочетание слов «сельское хозяйство» и «цифровые технологии» звучит диковинно. Потому что в этот момент мы представляем себе колхоз во всей его красе. Нет ли в этом сочетании какого-то парадокса?

- В России действительно бытует специфическое представление о сельском хозяйстве, которое не очень соответствует реальности. Потому что во всем мире сельское хозяйство – одна из самых передовых отраслей, когда речь идет об инвестициях в новые технологии, исследования и разработки. Сельскохозяйственные компании инвестируют в эту сферу в среднем 13 процентов от оборота, это больше, например, чем фармацевтические компании, которые инвестируют в исследования 8 процентов. То есть во всем мире агропром – это крайне высокотехнологичная сфера.

- Когда говорят о цифровом сельском хозяйстве, часто приводят в пример голландскую компанию LeLy, она разработала ферму, которая насчитывает 500 коров и полностью обслуживается роботами. Это рекламный трюк или нечто подобное возможно в России?

- Роботизированные фермы – это не такая уж и новая технология, она развивается более 20 лет, первые образцы появились еще в 90-х годах прошлого века. Эта технология достаточно популярна в Европейском союзе, хотя ее используют неравномерно. В Швеции и Дании около 30 процентов ферм оборудованы такими роботами. В Германии и Франции около 10 процентов. А в США эта технология практически не используется – ее применяют около 1 процента хозяйств. Для России это, наверное, не самый подходящий образец использования технологий будущего. Такие роботизированные фермы больше подходят для крупных хозяйств. Для средних и маленьких хозяйств, которых большинство в России, стоимость роботов слишком высока. У вас всего лишь около 8000 компаний обладает стадом более 300 коров. Большинство стад маленькие, меньше 50 голов, роботам негде развернуться. На мой взгляд, для России особенно важно вкладываться в улучшении генетических ресурсов коров, разрабатывать породы, которые дают молоко более высокого качества. Сейчас Россия закупает за границей очень много коров. Например, в прошлом году было ввезено 35 тысяч буренок.

Во всем мире сельское хозяйство – одна из самых передовых отраслей, когда речь идет об инвестициях в новые технологии, исследования и разработки.

Во всем мире сельское хозяйство – одна из самых передовых отраслей, когда речь идет об инвестициях в новые технологии, исследования и разработки.

Фото: Shutterstock

Эффективность производства еды увеличилась в 10 раз по сравнению с эпохой Ивана Грозного

- Сколько миллиардов человек способна прокормить Земля. Существует ли какой-то потолок, о котором постоянно говорят алармисты?

- Поскольку наша планета – это физическая система, то какой-то лимит, конечно, существует. У нас ограниченное количество суши и ограниченное количество воды. Однако, надо помнить, что на протяжении всей истории человечества эффективность производства продуктов питания постоянно увеличивалась. В Средние века, чтобы накормить одного человека, нужна была треть гектара, сейчас достаточно 3 процента от гектара. То есть эффективность производства увеличилась в 10 раз. И она будет расти дальше. Если бы мы сейчас использовали технологии 60-х годов, то для того, чтобы произвести такое же количество молочных продуктов, нам потребовалось бы на 40 процентов больше коров. Я считаю, что прогресс в области генетических технологий, в области повышения эффективности сельского хозяйства совершенно точно позволит нам накормить население Земли в ближайшие 100 лет. Что будет через два-три столетия, сказать очень сложно, но мне кажется, что риск голодной смерти для человечества – это нереальный сценарий. На самом деле риски лежат не в области производства, а в плоскости логистических цепочек доставки продуктов питания до потребителя. Пандемия коронавируса показала, что эти проблемы могут быть достаточно серьезными. Если закрыты порты и границы, а страны не занимаются воссозданием логистических цепочек, то возможен риск голода в отдельных регионах.

- Вы говорили про новые технологии в сельском хозяйстве, которые спасут планету от голода. Какие из них наиболее перспективные?

- Есть три прогрессивные технологии, о которых можно говорить. Первое – это агротехнологии,повышение эффективности и продуктивности сортов растений. Сейчас существуют скоростные методы выведения сортов, когда можно в течении года получить не одно, а несколько поколений растений, и таким образом существенно ускорить получение новых сортов. Второй способ – это улучшение собственно производства сельскохозяйственных культур. К примеру, «оцифровка» сельского хозяйства позволяет увеличить производство картофеля на 20 процентов, если достаточно внимательно мониторить состояние поля. На третьем уровне это изменение наших привычек в питании, переход на растительный белок вместо животного белка.

- А как же генно-модифицированные организмы - ГМО? Хотя эту технологии и демонизировали СМИ, но ряд ученых называют ее второй нефтью. Действительно ли она настолько эффективна, как говорят? И можем ли мы без нее обойтись?

- Сейчас от технологий генетической модификации постепенно отказываются даже в тех странах, где они разрешены к применению. Потому что появляются другие более совершенные технологии генетического редактирования, основанные на природоподобных решениях. В отличие от традиционной генетической модификации с использованием генов других организмов, генетическое редактирование позволяет точечно изменять геном организма, как это происходит в природе. Кроме того, другие генетические технологии можно использовать для скоростного выведения сортов. Знание геномной информации позволяет нам достаточно точно решать, как повышать устойчивость растений к засухе, к холоду или болезням. Этот метод очень активно используется в выведении животных – молочного крупного рогатого скота, свиней, курицы и так далее.

Прогресс в области генетических технологий, в области повышения эффективности сельского хозяйства совершенно точно позволит нам накормить население Земли в ближайшие 100 лет.

Прогресс в области генетических технологий, в области повышения эффективности сельского хозяйства совершенно точно позволит нам накормить население Земли в ближайшие 100 лет.

Фото: Shutterstock

Горох и соя заменят говяжий стейк

- Насколько люди психологически готовы принять эти новые биоинженерные технологии? Ведь то же ГМО было встречено в штыки. Кроме того, желания людей крайне разноречивы. Где-то принято есть много мяса, и идея заменять животный белок растительным будет там тяжело приживаться. Все сильнее спрос на натуральные, фермерские продукты, а мы предлагаем людям генетически отредактированный помидор...

- Есть очень интересная и убедительная мысль о том, что как раз новые технологии позволяют развивать органическое сельское хозяйство. Дело в том, что создание сортов более устойчивых к болезням и вредителям позволяет уменьшить использование пестицидов и азотных удобрений. А значит, мы сможем выращивать растения как раз более «органическими». Насчет мяса и растительного белка нужно помнить, что немаленькая часть человечества (например, львиная доля жителей Индии – а это 1,3 миллиарда человек) уже сейчас получает основную часть белка из таких растений, как нут, горох, соя. Что касается изменения пищевых привычек людей в отношении мяса, то мне кажется, что единственным эффективным инструментом будет цена. Если в цену мясного белка будет заложена неэффективность этого производства, пагубное воздействие на окружающую среду, то люди будут менять свое поведение. Возможно, это не будет 100-процентный переход, но достаточная часть рациона должна приходиться на растительные белки. Изменение пищевого поведения – это долгосрочный процесс, вопрос 15-20 и более лет.

- Как повлияет на ситуацию с производством продуктов питания глобальное изменение климата? Оптимисты в России считают, что наша страна от этого выиграет, потому что северные районы станут пригодны для выращивания урожая. Насколько эти ожидания оправданы?

- Я не склонен рассматривать изменение климата как катастрофическое событие. Скорее, это шанс для российской науки, чтобы усилить собственные позиции на мировом рынке. Глобальное потепление в случае России – это вопрос баланса положительных сторон для северных регионов, где могут появиться новые возможности для сельского хозяйства, и рисков для юга. Сейчас сложно прогнозировать, как будет выглядеть этот баланс. Но это очень интересная задача – создавать новые сорта для этих двух складывающихся экосистем. Она сложная, потому что многие растения не любят долгие дни во время цветения, их надо будет адаптировать к режиму длинного светового дня на севере. А в южных районах необходимо помочь растениям приспособиться к засухе и жаре. Но это интересные вызовы по созданию принципиально новых сортов, которые можно будет продавать во всем мире.