Введение
Среди стратегических национальных приоритетов, определенных Указом Президента РФ от 02.07.2021 г. №400 «Стратегия национальной безопасности» п. 26, содержаться такие как сбережение народа России и развитие человеческого потенциала, экологическая безопасность и рациональное природопользование. Принятый 21.07.2020 г. Указ «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года» в качестве национальных целей развития страны на период до 2030 г. содержит такие как сохранение населения, здоровье и благополучие людей, комфортная и безопасная среда для жизни. В качестве целевых показателей предполагается оценивать повышение продолжительности жизни до 78 лет, улучшение качества городской среды в 1,5 раза, снижение выбросов опасных загрязняющих веществ, оказывающих наибольшее негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека, в два раза, ликвидация наиболее опасных объектов накопленного вреда окружающей среде и экологическое оздоровление водных объектов, включая реку Волгу, озера Байкал и Телецкое.
Национальные приоритеты и цели развития обусловили появление Указа Президента от 02.11.2023 г. №818 «О развитии природоподобных технологий в Российской Федерации». Россия находится в самом начале пути развития таких технологий, поэтому перед ней стоят задачи по определению основных принципов и критериев отнесения технологий к природоподобным, оценки их состояния в стране, разработке и утверждению плана мероприятий, направленных на их развитие. В качестве головной научной организации назначен ФГБУ «Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», который должен руководить реализацией плана мероприятий, осуществлять мониторинг и оценку научных результатов в сфере природоподобных технологий. Определить объем и источники финансирования реализации плана мероприятий должно Правительство страны.
Целью исследования является анализ сущности природоподобных технологий и состояния их регулирования и развития в Российской Федерации.
Материал и методы исследования
В проведенном исследовании использовались диалектический метод анализа понятия и направлений использования природоподобных технологий. Для достижения цели применялись такие общие и специальные методы познания, как гипотетико-дедуктивный метод, метод анализа систем знаний, формализации, индукции и обобщения.
Результаты исследования и их обсуждение
Научным сообществом высказываются предположения о возможности отнесения тех или иных технологий к природоподобным.
Так, например, для минимизации последствий деградации почвенного покрова, характерной для земледельческой отрасли в стране, можно и нужно использовать природоподобные технологии. Р.Ф. Байбеков к ним относит технологию прямого посева. Эта технология – часть научно-обоснованной системы земледелия. Ее основополагающие принципы – отсутствие механической обработки и сохранение растительных остатков на поверхности. Таким образом, отнесение к указанным технологиям технологии прямого посева возможно благодаря ее средосохраняющему воздействии на почву и окружающую среду в целом, а также минимальное воздействие на почвенный покров [1].
Ю.А. Гулянов и другие также анализируют состояние пахотных земель в стране. Причинами деградации пахотных земель они указывают две основные. Первая из них – это чрезмерная распашка территории без учёта оптимального соотношения угодий и качества земель. Вторая же – многократное сокращение площади лесов, и как следствие, уменьшение их влагосберегающей и почвозащитной (конвекционной) функции [2]. Эти авторы видят выход из экологического тупика путем внедрения природоподобных технологий с применением адаптивной природоподобной технологии и методов адаптивно-ландшафтного земледелия. Их мнение совпадает с мнением Р.Ф. Байбекова в отношении воздействия на систему обработки почвы в стране. Так, им предлагается замена вспашки в освоенных севооборотах безотвальной, плоскорезной, чизельной обработкой и дальнейшая её минимализация, что обеспечивает сокращение эрозии, уменьшает потери гумуса и ослабляет процессы его минерализации. Еще одной причиной применения безотвальной обработки Р.Ф. Байбеков указывает существенную экономию затрат и невозобновляемых топливно-энергетических ресурсов [1].
Использование природоподобных технологий возможно не только в сельском хозяйстве, но и в промышленности. В.С. Дорошенко в качестве природоподных технологий предлагает использовать в литейном производстве литье по ледяным моделям. Суть такого литья заключается в использовании агрегатных переходов воды (из жидкого в твердое, опять в жидкое и затем в газообразное) при замораживании литейной модели из воды, плавлении модели при освобождении полости литейной формы, а затем испарении влаги при сушке песчаной формы в какой-то мере подобны кругообороту воды в природе [3]. Также В.С. Дорошенко отмечает экономичность ресурсов, в частности, энергии, при использовании такой модели литья. Таким образом, характерными чертами природоподобных технологий можно назвать использование природных качеств материалов, а также экономию ресурсов без потери качества.
К природоподобным технологиям можно отнести и аддитивные технологии, характеризующиеся экономичностью производства. Под аддитивным технологическим процессом понимается процесс изготовления деталей, основанный на создании физического объекта по электронной геометрической модели путем добавления материала, в отличие от вычитающего производства (механической обработки) и традиционного формообразующего производства (литья, штамповки) [4].
Некоторые авторы имеют отличное мнение о сущности природоподобных технологий. Так, например, коллектив авторов из Брянского государственного университета считает, что природоподобным может быть управление с одновременным использованием технологии блокчейн [5]. Жукова Т.И. уверена, что природоподобные технологии можно использовать в корпоративной среде, понимая под ними цифровые экосистемы [6].
Интересным является мнение Кокина А.В. и Кокина А.А., которые предлагают вместо природоподобных технологий использовать сбалансированное природопользование. Авторы мотивируют это тем, что природоподобные технологии не могут учитывать всего разнообразия явлений самой природы. В качестве еще одной причины авторы называют рост потребления ресурсов при создании экономических и социальных благ [7].
В научных публикациях содержится понятие природоподобных технологий, под которыми понимается совокупность воплощённых в технических решениях способов (методов) воспроизведения элементов строения, комплексов структур и совокупности процессов, характерных для природных объектов или биологических систем. Иначе говоря, это синтез изобретений природы и человеческой технической мысли в адекватном воспроизведении человеком природных структур, природных процессов и искусственно созданной среды для жизни организмов [8]. По мнению авторов, необходимыми критериями отнесения технологий к природоподбным также является сохранность ресурсов, особенно невозобновляемых, экономия затрат и средосохраняющее воздействие на окружающую среду.
По мнению президента НИЦ «Курчатовский институт» М. Ковальчука прообразом природоподобных технологий в России являются нанотехнологии. На III Конгрессе молодых ученых «Природоподобные технологии: новая эра развития человечества» (КМУ-2023), состоявшемся в конце ноября 2023 г., были приведены примеры таких технологий, уже использующиеся в нашей стране. К ним относятся принцип компартментализации, используемый в биотехнологии и медицине для создания искусственных везикул для доставки лекарств, а также получения моноклональных антител. Создание искусственно улучшенных аналогов Т-клеточных рецепторов на поверхности иммунных клеток, направленных на уничтожение конкретного антигена, позволяют бороться с онкологией. Также отмечалась целесообразность использования природоподобных технологий в сельском хозяйстве, сохранении биосферы, энергетике, в том числе ядерной [9].
На сегодняшний день в России в НИЦ «Курчатовский институт» создан комплекс конвергентных НБИКС-природоподобных технологий. Под аббревиатурой НБИКС понимаются нано-, био-, инфо-, когнитивные науки и технологии, социогуманитарное направление исследований. Можно предполагать, что все указанные технологии Курчатовский институт относит к природоподбным. Изучение природных объектов, процессов, их внедрение в технические решения как раз и составляют суть природоподобных технологий. Одним их основных направлений деятельности НИЦ «Курчатовский институт» является проведение междисциплинарных исследований в области создания природоподобных технологий, что утверждено Распоряжением Правительства РФ №263-р от 06.02.2023 г. «О национальном исследовательском центре «Курчатовский институт», которое содержит Паспорт Программы деятельности института.
Одной из основных задач Программы является развитие нанотехнологии, робототехники, медицинских, биологических, генетических, информационно-коммуникационных технологий, технологии обработки больших данных, энергетических, лазерных, ускорительных, аддитивных технологий, технологии создания новых материалов, когнитивных, природоподобных технологий.
Одним из важнейших целевых индикаторов и показателей программы является количество поданных заявок на получение патентов на изобретения в РФ и за рубежом по областям, определяемым приоритетами научно-технологического развития. И таких патентов достаточно много.
Финансирование программы деятельности ФГБУ «НИЦ «Курчатовский институт» на 2023-2027 годы, млн руб.
|
Направление финансирования |
Средства федерального бюджета |
Базовые бюджетные ассигнования |
Перераспределение бюджетных ассигнований |
Средства внебюджетных источников |
|
Проведение научных исследований и разработок |
119475,4 |
58084 |
61391,4 |
--- |
|
Осуществление капитальных вложений |
133980,3 |
91460,9 |
42519,4 |
--- |
|
Прочие нужды |
136650,3 |
36141,5 |
100508,8 |
22748 |
|
Всего |
390106 |
185686,4 |
204419,6 |
22748 |
Источник: составлено авторами на основании [12].
Например, патент №2790134 от 14.02. 2023 г. «Рекомбинантный плазмидный вектор pVEAL-M12B9ch, обеспечивающий стабильную экспрессию и секрецию химерного моноклонального антитела M12B9ch против ортопоксвирусов в клетках млекопитающих, и рекомбинантное химерное моноклональное scFv-Fc антитело M12B9ch, полученное с использованием указанного вектора pVEAL-M12B9ch», относится к биотехнологии, а именно к рекомбинантному плазмидному вектору, обеспечивающему экспрессию и секрецию моноклональных антител. Патент в области нанотехнологий №2793562 от 04.04.2023 г. «Микрореактор для синтеза наноразмерных частиц из растворов» относится к микромасштабным устройствам для получения наноразмерных частиц, например ферритов кобальта, фторидов кальция, стронция, и может быть использовано в химических технологиях, в том числе нанотехнологиях [10].
Ожидаемые конечные результаты реализации Программы и показатели социально-экономической эффективности – создание новых перспективных технологий (нанотехнологий, робототехники, медицинских, биологических, генетических, информационно-коммуникационных технологий, технологий обработки больших данных, энергетических, лазерных и ускорительных, аддитивных технологий, технологий создания новых материалов, когнитивных и природоподобных технологий и др.
С целью проведения генетических исследований на базе Курчатовского института создан один из крупнейших в России геномный центр. Два основных направления его деятельности – это сельское хозяйство и промышленная микробиология [11]. И эта деятельность подтверждается получением патента №2785924 от 15.12.2022 г. «Способ одновременного нанопорового секвенирования полных последовательностей значимых генов твердой пшеницы». Изобретение относится к области биотехнологии и селекции растений, а именно к способу одновременного секвенирования нуклеотидных последовательностей панели генов, лежащих в основе важных для селекционного процесса признаков твердой пшеницы [10].
Финансирование реализации программы осуществляется за счет средств федерального бюджета (таблица).
Большую часть финансирования, 94,5 %, запланировано осуществить за счет средств федерального бюджета, средства внебюджетных источников составят только 4,5 %. Дальнейшее развитие природоподобных технологий на межнациональном уровне предусмотрено Стратегией научно-технологического развития на период до 2035 г. [13]. Результатом реализации Стратегии совместно с Белоруссией в сфере природоподобных технологий будет создание единой системы, интегрированной с экономикой и обеспечивающей независимость, конкурентоспособность и повышение качества жизни в обеих странах.
Заключение
Таким образом, в отечественной науке отсутствует однозначное понимание и содержание словосочетания «природоподобные технологии». По результатам исследования необходимо отметить, что этот термин должен объединить в себе три направления: первое, основанное на исследованиях, разработках и применении наук о жизни и биотехнологиях, построенное на биотехнологических продуктах и отраслях, связанное с сельскохозяйственной, промышленной и информационной экономикой; второе, направленное на формирование будущего общества, которое не будет полностью зависеть от полезных ископаемых в качестве источника энергии и промышленного сырья; третье, как совокупность экономических операций, характерных для общества, в котором потенциальная ценностная миссия биопродуктов и биопроцессов используется для достижения развития и повышения благосостояния граждан и страны.
Природоподобные технологии должны стать основой для формирования стратегии социально-экономического развития России и ее национальной безопасности с опорой на собственные уникальные природные ресурсы, инновационные технологии, население, научный и промышленный потенциал.