Фундаментальные и прикладные аспектыФундаментальные и прикладные аспектысовременной биотехнологиисовременной биотехнологии

Р.Г. ВАСИЛОВР.Г. ВАСИЛОВ

Общество биотехнологов России Общество биотехнологов России

им. Ю.А. Овчинниковаим. Ю.А. Овчинникова

____________________________________ ____________________________________

Межрегиональный форум «Российские высокие технологии»Межрегиональный форум «Российские высокие технологии»

Чебоксары, 22 июня 2007 г.Чебоксары, 22 июня 2007 г.

БиотехнологияБиотехнология

Приоритетное направление научно-Приоритетное направление научно-технического прогресса, использующее технического прогресса, использующее биопроцессы и биообъекты для получения биопроцессы и биообъекты для получения полезных человеку продуктов и улучшения полезных человеку продуктов и улучшения качества его жизникачества его жизни

Крупнейшие секторы Крупнейшие секторы мировой экономикимировой экономики

7,8

5,6

4,13,83,6

46,6 11,2

17,7

банки

нефть и газ

фармацевтика ибиотехнология

компьютеры, IT -оборудование

услуги фиксированнойсвязи

страхование

программное обеспечение иуслуги

еще 30 секторов мировойэкономики

Доля России в мировом объеме Доля России в мировом объеме производства продукции биотехнологиипроизводства продукции биотехнологии

Мировой объем

Россия

ГодыГоды

Мировой Мировой объемобъем(млрд.(млрд.$)$)

РоссияРоссия(млрд.(млрд.$$

19801980 3030 1,51,5

19901990 9595 3,23,2

20002000 234234 0,40,4

20102010прогнозпрогноз

СвышеСвыше

22000000 22,5,5

Россия

Три сегмента современной биотехнологииТри сегмента современной биотехнологии

Белая: Биоиндустрия

Зеленая: Агробиотехнология

Красная: Фармацевтическая

биотехнология

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОЙ БИОТЕХНОЛОГИИСОВРЕМЕННОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

Industrial applications

BiofeedstockReplacement of fossil feedstock by sugar and biomass

BioprocessesBioprocesses

Use of natures toolbox for industrial processes (e.g., enzymes, bacteria)

Bioproducts

Current and new bio based products (e.g., fuel, materials)

Bioremediation

Use of biological processes for environ mental cleanup (e.g., waste water, oil pests)

Pharma (RED BIOTECH)

Ag (GREEN BIOTECH

Today Time

Industry (WHITE BIOTECH

Сельское хозяйство Медицина

Нанобиотехнологии

Биокатализ

Добыча полезныхископаемых

- добыча металлов (гидрометаллургия)- добыча нефти (вторичная)

- биодеградация поллютантов- замена химических удобрений и пестицидов на биологические- биодеградируемые пластики- замена нефти на биомассу,- сокращение выброса CO2

- новые материалы- биосенсоры- биокомпьютеры

- новые лекарства и вакцины- диагностикумы (включая микрочипы)- генодиагностика- генотерапия- индивидуальная медицина- регенеративная медицина (стволовые клетки)

- генно-инженерные растения- генно-инженерные животные- биопестициды, биоудобрения- кормовые аминокислоты, антибиотики, витамины, ферменты

- химическая промышленность- полупродукты для фарминдустрии

Охрана окружающейсреды

Биотехнология

Три сегмента современной Три сегмента современной биотехнологии биотехнологии

Белая: Биоиндустрия

Зеленая: Агробиотехнология

Красная: Фармацевтическая

биотехнология

ТерминологияТерминология

Промышленная или Белая биотехнология (White Biotechnology) - это приложения современной биотехнологии для устойчивого и экологически-безопасного промышленного получения химикатов, материалов и энергии с помощью микроорганизмов и ферментов

(Industrial Biotechnology section of the European Technology Platform for Sustainable Chemistry)

Мировые тенденции Мировые тенденции изменения цен на сырьеизменения цен на сырье

нефть

углеводы

+11.9

- 1.4

Концепция биозаводаКонцепция биозавода

Вклад промышленной биотехнологии Вклад промышленной биотехнологии в производство химикатовв производство химикатов

100

60

350

50

550

110

60090

50

8250

2

400

8

500 12

2001 2010

Химия Био Химия Био

1200 30 3101600

Млрд.$ Млрд.$

2%

2%

1%

16%

15%

20%

15%

60%

доля доля

Базовые продукты

Специальные химикаты

Полимеры

Стереоизомеры

БИОПРОДУКТЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ БИОПРОДУКТЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ ФЕРМЕНТАЦИИФЕРМЕНТАЦИИ

Продукты Объем(2003),Тыс. тонн

Объем продаж(2003),млрд.$

Цена за кг, $

Объем производствак 2008 г.

Антибиотики (160 наименований) 26 ~25-30 млрд.$

Топливный этанол 15000 4 0,4 42 млн.т.

Аминокислоты

■ Глутамат натрия (MSG) 1100 1,43 1,3 1500 тыс.т.

■ L-лизин 400 1,5 2,5 600 тыс.т.

■ L-треонин 30 0,11 3,5 100 тас.т.

■ L-триптофан 1 0,018 18 20-50 тыс.т.

■ L-аминокислоты для парентерального питания

1,5 2-2,5 млрд. $

■ L-фенилаланин 12 0,25 17-30 15-17 тыс.т.

Органические кислоты

■ Лимонная кислота 900 1,8 2 1100 тыс.т.

■ Молочная кислота 200 0,4 1,8-2 700 тыс.т.

■ Итаконовая кислота 20 0,1 5 25 тыс.т.

Другие продукты

■ Каратиноиды 0,6 2500/Астаксанти

н

1,2-1,5 млрд.$

■ Рибофлавин (витамин B2) 8 0,2 25 10 тыс.т.

■ Витамин С 50 0,05 1,0 60 тыс.т.

■ Полигидроксилалконаты 5 0,025 5 20-100 тыс.т.

■ 1,3-пропандиол 10 0,05 5 100-500 тыс.т.

■ Полисахариды 10 0,05 5 15-20 тыс.т.

Биотопливо: место в энергетическом балансе

Биомасса живых клеток- биокатализ в химии- очистка почв, воды и воздуха

Каротиноиды- β-каротин- астаксантин- ликопин

энергетикавода

Полисахариды- для технических целей- для пищевой промышленности

Промышленныеферменты- α-амилаза- глюкоамилаза- протеазы- липазы- целлюлаза- пектиназа и др.

Витамины- рибофлавин (B2)- аскорбиновая к-та (C)- никотинамид (PP)- коболамин (B12)

фруктозныйсироп

заменительсахара

крахмал

зерно

Химикаты- молочная к-та- лимонная к-та- 1,3 - пропандиол- тонкие продукты для фарминдустрии и др.

Биоудобрения, биопестициды- биоинсектициды- биофунгициды- азотофиксаторы- биостимуляторы

Топливныйэтанол

глюкозныйсироп

микробиологическаяпромышленность

В перспективе: - производство кортизона и других стероидов из глюкозы

- новые антибиотики и другие продукты

АнтибиотикиАминокислоты- L-лизин- L-треонин- L-триптофан

Биоэкономика, основанная на знаниях -Биоэкономика, основанная на знаниях -

- - экономика, основанная на биотехнологии, экономика, основанная на биотехнологии, которая использует возобновляемые которая использует возобновляемые биоресурсы при производстве ценных биоресурсы при производстве ценных

продуктов и энергии.продуктов и энергии.

Биоэкономика в РоссииБиоэкономика в России

Сектор экономики,Сектор экономики,

2005 г. * 2005 г. * Годовой Годовой оборот,оборот,

млрд. млрд. руб.руб.

ЗанятостЗанятость,ь,

тыс. чел.тыс. чел.

Пищевая Пищевая промышленностьпромышленность

14801480 14221422

Сельское хозяйство Сельское хозяйство

(вкл. лесное хозяйство (вкл. лесное хозяйство

и рыбоводство)и рыбоводство)15011501 71027102

Деревообрабатывающая Деревообрабатывающая

и целлюлозно-бумажная и целлюлозно-бумажная промышленностьпромышленность

453453 680680

Биотехнологическое Биотехнологическое производство производство (биофармацевтика, (биофармацевтика, ферменты и др. ферменты и др. биопрепараты)биопрепараты)

4545 н/дн/д

ВСЕГО:ВСЕГО: 3479 3479 (15,7%)(15,7%)

92049204

(10,2%)(10,2%)* Россия в цифрах 2006, ФСГС (Росстат), Москва 2006.

Что необходимо для развития биоэкономики, Что необходимо для развития биоэкономики, основанной на знаниях:основанной на знаниях:

Ясное понимание необходимости поддержки и бережного отношения к Ясное понимание необходимости поддержки и бережного отношения к биотехнологии на уровне правительства, политиков, производственных биотехнологии на уровне правительства, политиков, производственных организаций, государственных и частных исследовательских структур, организаций, государственных и частных исследовательских структур, гражданского общества в целом; гражданского общества в целом;

Формирование законодательной, институциональной и социальной среды, Формирование законодательной, институциональной и социальной среды, оказывающей поддержку биоэкономике;оказывающей поддержку биоэкономике;

Демонстрация преимуществ биоэкономики для человека и природы;Демонстрация преимуществ биоэкономики для человека и природы;

Использование преимуществ биоэкономики для повышения Использование преимуществ биоэкономики для повышения конкурентоспособности, улучшения экологии и для развития сельского конкурентоспособности, улучшения экологии и для развития сельского хозяйства;хозяйства;

Тесное взаимодействие участников всех звеньев биоэкономической цепи Тесное взаимодействие участников всех звеньев биоэкономической цепи – работников сельского хозяйства, промышленности, законодателей, – работников сельского хозяйства, промышленности, законодателей, конечных потребителей.конечных потребителей.

НАЦИОНАЛЬНАЯ ПРОГРАММАНАЦИОНАЛЬНАЯ ПРОГРАММА«РАЗВИТИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ«РАЗВИТИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НА 2006–2015 гг.»НА 2006–2015 гг.»

(НА ОСНОВЕ ГОСУДАРСТВЕННО-ЧАСТНОГО ПАРТНЕРСТВА)(НА ОСНОВЕ ГОСУДАРСТВЕННО-ЧАСТНОГО ПАРТНЕРСТВА)

НАЦИОНАЛЬНАЯ ПРОГРАММАНАЦИОНАЛЬНАЯ ПРОГРАММА«РАЗВИТИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ«РАЗВИТИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НА 2006–2015 гг.»НА 2006–2015 гг.»

(НА ОСНОВЕ ГОСУДАРСТВЕННО-ЧАСТНОГО ПАРТНЕРСТВА)(НА ОСНОВЕ ГОСУДАРСТВЕННО-ЧАСТНОГО ПАРТНЕРСТВА)

Утверждена Третьим Утверждена Третьим съездом съездом Общества биотехнологов России им. Ю.А. ОвчинниковаОбщества биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова

27 октября 2005 г.27 октября 2005 г.

Москва, 2005Москва, 2005

Утверждена Третьим Утверждена Третьим съездом съездом Общества биотехнологов России им. Ю.А. ОвчинниковаОбщества биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова

27 октября 2005 г.27 октября 2005 г.

Москва, 2005Москва, 2005

Перспективные инновационные Перспективные инновационные направления и проекты направления и проекты

ПрограммыПрограммы Биотопливо (биодизель, биоэтанол, биогаз)Биотопливо (биодизель, биоэтанол, биогаз) Промышленный биокатализПромышленный биокатализ БиофармацевтикаБиофармацевтика БиоземледелиеБиоземледелие Кормовой и пищевой белокКормовой и пищевой белок Глюкозные сиропыГлюкозные сиропы Морская биотехнологияМорская биотехнология Отечественные приборы и оборудование Отечественные приборы и оборудование

для биотехнологиидля биотехнологии

Развитие биотехнологии – Развитие биотехнологии –

стратегическая задача России стратегическая задача России

в в XXIXXI веке веке

ОБЩЕСТВО БИОТЕХНОЛОГОВ ОБЩЕСТВО БИОТЕХНОЛОГОВ РОССИИ ИМ. Ю.А. ОВЧИННИКОВАРОССИИ ИМ. Ю.А. ОВЧИННИКОВА

г. Москваг. Москва

Тел.: 8-(495)-662-95-91Тел.: 8-(495)-662-95-91

E-mail: E-mail: obr@biorosinfo.ruobr@biorosinfo.ru

www.biorosinfo.ruwww.biorosinfo.ru

Возможный сценарий развития страны Возможный сценарий развития страны в случае недостаточной поддержкив случае недостаточной поддержки

отечественной биотехнологии отечественной биотехнологии

- Импортозависимость по жизненно важным - Импортозависимость по жизненно важным лекарственным препаратам (антибиотики, гормоны лекарственным препаратам (антибиотики, гормоны – инсулин и др., онкологические и – инсулин и др., онкологические и противовирусные препараты).противовирусные препараты).- Дефицит обеспечения населения - Дефицит обеспечения населения сбалансированным оптимальным питанием.сбалансированным оптимальным питанием.- Снижение качества жизни основной массы - Снижение качества жизни основной массы населения. населения. - Нарастание груза экологических и - Нарастание груза экологических и энергетических проблем. энергетических проблем. - Отсутствие базы противодействия биотерроризму - Отсутствие базы противодействия биотерроризму и решения вопросов биобезопасности в целом.и решения вопросов биобезопасности в целом.- Экономическое отставание и утеря - Экономическое отставание и утеря квалифицированных кадров. квалифицированных кадров.

Альтернативный путь развития страны Альтернативный путь развития страны в случае поддержки в случае поддержки

отечественной биотехнологииотечественной биотехнологии

- Импортозамещение не менее 20% по жизненно - Импортозамещение не менее 20% по жизненно важным медицинским препаратам.важным медицинским препаратам.- Обеспечение населения качественными - Обеспечение населения качественными продуктами питания отечественного продуктами питания отечественного производства.производства.- Повышение качества жизни в соответствии с - Повышение качества жизни в соответствии с современным уровнем науки и практики.современным уровнем науки и практики.- Решение проблем биоремедиации и - Решение проблем биоремедиации и преобразование энергетики на основе преобразование энергетики на основе возобновляемого сырья.возобновляемого сырья.- Внедрение новейших технологий в систему - Внедрение новейших технологий в систему противодействия биотерроризму и обеспечения противодействия биотерроризму и обеспечения биобезопасности.биобезопасности.- Повышение экономического благосостояния и - Повышение экономического благосостояния и решение проблем трудозанятости.решение проблем трудозанятости.