Ученые намерены накормить четверть голодающих в мире. Если правительство даст 2 млрд руб., проект будет реализован в Пушкине и выведет Россию в лидеры экспортеров зерна.
В мире есть два главных ресурса – энергия и продовольствие. Тот, кто обладает ими, обладает оружием более сильным, чем атомная бомба. Петербургские генетики охотно цитируют эти слова Эрла Лауэра Батца, бывшего в 70-е годы министром сельского хозяйства США. А главное, наши ученые утверждают, что близки к полному контролю за одним из главных ресурсов – они решат продовольственную проблему. Если получат 2 миллиарда.
Письмо на 2 миллиарда
Основные идеи «мегапроекта», как его называют разработчики, были озвучены в конце июня на совместном пленуме центрального совета Вавиловского общества генетиков-селекционеров и Научного совета по генетике и селекции РАН. Разработку одобрили все участники заседания.
Заручившись поддержкой коллег, руководитель исследования главный научный сотрудник Агрофизического НИИ, академик РАН, член Лондонского королевского Линнеевского общества Виктор Драгавцев направил письмо в Департамент стратегии, анализа и прогноза Минобрнауки.
«Мы попросили 2 миллиарда рублей на строительство первого в мире селекционного фитотрона. Если нам удастся его построить, отрасль селекции растений в России перейдет из третьего технологического уклада сразу в шестой. Наша страна займет лидирующие позиции по быстрому созданию высокопродуктивных сортов растений», – обещает академик.
В применении к растениеводству шестой уклад означает, что селекция идет не в поле, а лабораториях селекцентров. Ученые рассчитывают, что технология позволит увеличить урожайность пшеницы в Западной Сибири на 70%, а в европейской части России на 90%.
Космический парник
Фитотрон называют самым совершенным инструментом современной селекции. Иногда его сравнивают с парником, сделанным по технологиям, близким к космическим.
Одна из моделей фитотрона похожа на карусель: вокруг центральной оси вращаются камеры клиновидной формы, если на растение нужно воздействовать холодом или сухим воздухом, экспериментальная площадка поворачивается к соответствующей камере.
Есть и другой тип селекционной установки, он одновременно обеспечивает в разных камерах жару, засуху или холод. Солнечный свет симулирует правильная комбинация светодиодов, но если речь идет об эксперименте в том же регионе, где планируется сеять культуру, хватит прозрачного потолка.
«Речь идет об усилении генетического процесса биотехнологическими методами, которые однозначно приводят к повышению общей эффективности. Без фитотрона вы ограничены только полевыми наблюдениями, а в поле год на год не приходится. Там вы не можете гарантировать, что будет определенная влажность или начнется засуха», – объясняет заведующий лабораторией популяционной генетики растений Института цитологии и генетики СО РАН в Новосибирске, член РАЕН, доктор биологических наук Станислав Малецкий.
Фитотрон решает эту проблему – эксперимент может происходить в любое время, а его результаты применяться к любой климатической зоне.
Вместо полутора тысяч скрещиваний, которые обычно делает селекционер, можно спрогнозировать трансгрессию (наследование или преодоление признаков родителей) и уложиться в 4-5 скрещиваний. По замыслу создателей, фитотрон позволит России стать крупнейшим в мире экспортером зерна, и, что еще важнее, сельскохозяйственных технологий.
«Россия накормит свой народ и начнет экспортировать продукты. В первую очередь, в страны Азиатско-Тихоокеанского региона, где сейчас насчитывается 200 миллионов голодающих. А их число только за последний год увеличилось на 40 миллионов», – описывает перспективы академик Драгавцев.
Частное дело
Разумеется, произойдет это только в случае положительного ответа из министерства.
«Некоторые ученые сомневаются в том, что этот грандиозный проект может быть реализован, называют его слишком дорогим, сложным и наукоемким, – говорит о реакции коллег главный научный сотрудник Всероссийского института растениеводства (ВИР) имени Вавилова, доктор биологических наук, профессор Эльза Гончарова. – Я тоже не уверена, что фитотрон будет построен. Но хотела бы, чтобы проект прошел конкурс и был реализован».
От частных вложений Драгавцев отказывается.
«Я получил предложение от московского миллиардера, который занимается сельским хозяйством, хоть завтра получить необходимые 2 миллиарда рублей. Но тогда это будет частный фитотрон, все деньги от роялти новых сортов пойдут в карман предпринимателя. Я этого не хочу», – заявляет ученый.
Пушкин поможет
Денег еще нет, а на реализацию проекта уже претендуют генетики из Москвы и Сибири.
«Идет борьба, разные ученые хотят осуществить строительство фитотрона в своем регионе, в своем институте. Но, скорее всего, проект будет реализован в Пушкине, на землях нашего института», – полагает профессор Гончарова. Новосибирским ученым остается согласиться.
«Для работы на фитотроне необходимо большое количество квалифицированных специалистов. В Петербурге есть несколько биологических университетов, это самое подходящее место. В Новосибирске таких кадров нет», – признается Станислав Малецкий.
В любом случае, фитотрон будет обслуживать не только Ленинградскую область, он сможет действовать в системе селекционных центров, которые работают по всей России.
Нетрадиционная генетика
Практическая разработка стала возможной, когда ученые пришли к фундаментальному пониманию: не все признаки организмов обусловлены генетикой. Впрочем, это утверждение вызывает немало возражений.
«Сегодня вся генетика раскололась на два лагеря. Есть традиционные генетики, которые продолжают верить в парадигму Грегора Менделя, в абсолютную власть ДНК, есть эпигенетики, которые говорят: нет, если воздействовать определенными факторами среды, можно вызвать наследование приобретенных свойств. Сейчас это группировки, подобные, например, группировкам католической и православной церквей», – описывает ситуацию Драгавцев.
Критика генетических теорий сегодня звучит почти как политическое заявление, напоминание о временах, когда Вавилов спорил с Лысенко.
У Малецкого есть сугубо научный ответ на подобный упрек: «Лысенко был человек талантливый, но безграмотный. Как Кулибин в механике: приборы изобретал, а законов не знал. А идея, что организм приобретает признаки в процессе взаимодействия со средой, принадлежит Ламарку, который умер за сто лет до рождения Лысенко».
«Лысенко был ламаркистом, а вот Ламарк никогда не был лысенковцем», – шутит ученый.
Уберите Солнце
Термин «эпигенез», от которого произошло течение «эпигенетика», описывающее не обусловленные генами признаки, еще древнее, его ввел Аристотель. Так античный философ назвал процесс индивидуального развития – когда человек из зародышевой клетки превращается во взрослую особь.
«Иногда говорят, что генетика – теоретическая основа селекции. Но это неправильно – селекции 10 тысяч лет, генетике 100 лет. Селекция работает с количественными признаками (больше колос, выше урожай), генетика подобными признаками заниматься неспособна, ее задача – воспроизводство отдельного гена из поколения в поколение», – объясняет Малецкий.
Иными словами, ген урожайности не удастся найти по одной простой причине – его не существует.
«На первом месте стоит среда. Уберите внешний источник, например, солнце, а мы потом посмотрим, какие урожаи вы будете собирать», – иронизирует Станислав Игнатьевич.
Но это теория, с годами она может претерпевать самые невероятные изменения. Полевые испытания демонстрируют правоту академика Драгавцева и его коллег. Что покажут опыты на фитотроне, неизвестно. Пока у нас нет возможности проверить выкладки на оборудовании шестого технологического уклада. И неизвестно, возникнет ли эта возможность в ближайшие годы.
Александр Яцуренко, для «Фонтанки.ру»