Самарские разработки обеспечивают технологический суверенитет и продовольственную безопасность России

Фото: предоставлено НИИСХ им. Тулайкова

Позади второй год Десятилетия науки и технологий. Ученые Самарского федерального исследовательского центра РАН сосредоточили усилия на масштабных проектах, которые способны вывести нашу страну на мировой уровень.

Самарский федеральный исследовательский центр Российской академии наук (СамНЦ­РАН) - форпост академической науки в Среднем Поволжье. В нынешнем году он стал победителем регионального конкурса «Достояние губернии» в номинации «Наука и технологии будущего».
Как заявляют самарские ученые, сейчас основные усилия центра сосредоточены на реализации федеральных проектов, обеспечивающих продовольственную безопасность страны.

Проект №1 – «Хлеба России»

В уникальной исследовательской программе «Хлеба России» ученые Самарского федерального исследовательского центра РАН участвуют уже третий год. Эта программа запущена в 2021 году, она включена в федеральный проект «Развитие масштабных научных и научно-технологических проектов по приоритетным исследовательским направлениям» национального проекта «Наука и университеты» и реализуется при поддержке Минобрнауки России.

Разработал и возглавляет программу «Хлеба России» Федеральный исследовательский центр Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Вавилова (ВИР им. Вавилова). Ее основная цель - разработка современных генетических технологий для повышения урожайности хлебных злаков, и в первую очередь пшеницы как ключевой сельскохозяйственной культуры нашей страны.

«Хлеба России» - программа уникальная не только по целям и поставленным задачам, но и по географическому охвату. Проект объединил десять научно-исследовательских организаций России из Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска, Омска, Краснодара, Самары, Нижнего Новгорода, Уфы и Сыктывкара.

С 6 по 9 декабря в Санкт-Петербурге проходила ежегодная отчетная сессия программы. Селекционеры, генетики, молекулярные биологи и биоинформатики из организаций - участников проекта обсудили предварительные итоги совместной работы и перспективы ее продолжения. В работе сессии приняли участие и ученые-селекционеры Самарского НИИСХ - филиала СамНЦ РАН.

- На текущем этапе проведена комплексная оценка в поле нескольких тысяч специально подобранных для исследования образцов мягкой и твердой пшеницы по признакам продуктивности, устойчивости и качества. Учеными из Краснодара, Омска, и Самары из всех образцов выделена ДНК, на базе которой московским научно-исследовательским центром «Курчатовский институт» созданы геномные библиотеки, - рассказал директор СамНЦ РАН Сергей Шевченко.

В Уральском ФИЦ РАН (г. Уфа) проводится генетическое редактирование генома мягкой пшеницы, и уже получены первые отредактированные растения. А всего до завершения проекта планируется создать не менее 7 трансформированных линий пшеницы. В Сибирском федеральном научном центре агробиотехнологий РАН (СФНЦА, г. Новосибирск) и Нижегородском госуниверситете пшеницу изучают методами мультиспектрального анализа, в том числе с применением квадрокоптеров. Также в СФНЦА получены важные практические результаты по ускорению селекционного процесса с пшеницей, а в «Коми научном центре Уральского отделения РАН» (г. Сыктывкар) - по нутрициологическому изучению пшеницы. Кроме того, все участники программы занимаются разработкой технологий геномной селекции под руководством ВИР.

Селекции поможет генетика

Основная задача Самарского научного центра РАН в данном проекте - изучить урожайность и качество зерна, устойчивость к болезням у пшеницы мягкой ярового и озимого образа жизни, а также у яровой твердой пшеницы. Ученые высевают образцы на делянках в поле и детально их изучают, выделяют ДНК и передают для генотипирования в НИЦ «Курчатовский институт». Данные полевого изучения и анализа последовательностей ДНК образцов будут сопоставлены, а полученные результаты лягут в основу селекционного процесса с культурой пшеницы.

- Один из важнейших результатов программы - оснащение учреждений-участников современной приборной базой. Благодаря этому стало возможным создание в нескольких институтах, в том числе в Самарском НИИСХ -филиале СамНЦ РАН, лабораторий количественной генетики и геномного анализа. В 2023 году проведено обучение сотрудников для работы на новом оборудовании, - пояснил директор Самарского НИИ сельского хозяйства филиала СамНЦ РАН Алексей Милехин.

Кроме обучения научного и научно-технического персонала в рамках самой программы, участниками «Хлебов России» в 2023 году были проведены школы повышения квалификации и конференции для нескольких сотен молодых ученых, студентов и школьников со всей России.

Работа проекта «Хлеба России» продолжается. Главными результатами программы станут разработанные технологии геномной селекции, новые перспективные линии сорта пшеницы, современные лаборатории, готовые обеспечить потребность селекционеров в использовании новых подходов к созданию сор­тов и, конечно же, молодые высококвалифицированные кадры для генетики, селекции, биотехнологии растений и других смежных отраслей науки. В комплексе это призвано решить главнейший вопрос - продовольственную и технологическую безопасность России.

Широкий спектр

Программа исследований СамНЦ РАН обширна. В частности, здесь ведут мультидисциплинарные исследования на стыке инженерии, IT и биологии. Например, разрабатывают способы воздействия на биологические объекты магнитно-импульсными полями высокой напряженности.

Полным ходом идут работы по созданию цифровых двойников зерновых и тепличных культур. Уже разработана оболочка программного продукта, который учитывает десятки факторов, влияющих на рост растений.

Особая роль отводится созданному в 2021 году селекционному семеноводческому центру. В рамках этого проекта кардинально «перевооружили» институты селекционного направления, входящие в структуру СамНЦ РАН. Укомплектовали ССЦ полевой техникой, в частности селекционными комбайнами, оснастили генетическую лабораторию. С такой базой работы по созданию новых сортов зерновых вышли на принципиально новый уровень.

Еще один проект, которому придан статус национального и в котором участвует СамНЦ РАН, - «Беспилотные логистические коридоры». Недавно стартовали коммерческие перевозки грузов на беспилотных грузовиках «КамАЗ» по федеральной трассе М11 «Москва - Санкт-Петербург». Для этого проекта самарские ученые разрабатывают программный комплекс, отвечающий за логистику.

Расширяется программа исследований Института экологии Волжского бассейна РАН (ИЭВБ РАН). В центре внимания экологов - проблемы, связанные с распространением сине-зеленых водорослей, вопросы биологического разнообразия флоры и фауны бассейна реки Волги.

Фото: Екатерина Климова

Сергей Шевченко, академик РАН, директор Самарского федерального исследовательского центра РАН:

­ Место России в научно­техническом прогрессе и ее конкурентная позиция в международном разделении труда определяются прежде всего успехами отечественной науки. Сегодня мы встречаем в этом полное понимание со стороны государства. Что мы, ученые, ожидаем от Десятилетия науки и технологий? Во­первых, серьезного государственного финансирования прорывных фундаментальных исследований. Во­вторых, понимания со стороны бизнеса, что среди всего научного многообразия лучшими для местных условий являются отечественные разработки. И в­третьих, понимания со стороны всего общества, что только благодаря науке и инновациям мы можем стать действительно конкурентоспособной нацией. Старт, который мы взяли в первый год Десятилетия науки и технологий, а также развитие исследований в текущем году вселяют абсолютную уверенность, что поставленные высокие цели будут достигнуты.