Человек будущего: не блогер, а агрогенетик
Генетики сегодня напрямую конкурируют с эволюцией. У природы на то, чтобы изменить свойства растений, уходят тысячелетия. А в научных лабораториях такой путь можно пройти за несколько лет. В Университете «Сириус» для этого созданы все условия: уникальное оборудование, образовательные программы, опытные педагоги и эксперты. Здесь готовят специалистов будущего, за которых уже борются лучшие компании нашей страны. Причем обучение ведется со школьной скамьи.
Сельское хозяйство не справляется с перенаселением планеты. По данным гуманитарных организаций, в 2022 году ежедневно от голода умирали от 7 до 19 тысяч человек. ООН прогнозирует ухудшение ситуации к 2030 году, когда с проблемой столкнутся 8 % населения мира (против 2,8 % в 2022-м). Один из крупнейших кризисов в истории продовольствия вызван международными конфликтами, упадком экономики, глобальным потеплением, стихийными бедствиями, ростом цен на удобрения.
Ограниченные ресурсы землепользования при растущем населении уже давно стали глобальной проблемой. Обеспечить достаточную урожайность без расширения посевных площадей — это трудная задача, которую, на первый взгляд, можно решить с помощью современных технологий, но хватит ли их потенциала без регулирования прироста населения? На это должны ответить агрогенетики. Эта сравнительно новая профессия в ближайшем будущем будет соперничать по востребованности на рынке с айтишниками.
Аграрная генетика сегодня — это современная и очень перспективная наука. Благодаря ей появляются новые сорта сельскохозяйственных растений, а те, что уже существуют, становятся устойчивее к различным заболеваниям. Ведь патогены, которые их поражают, постоянно эволюционируют. Кроме того, регулярно появляются новые. Обезопасить растения позволяют современные методы редактирования генома. Теперь ученые могут увеличивать стрессоустойчивость видов, повышать их урожайность и резистентность к возбудителям заболеваний, создавать новые декоративные формы.
Агрогенетики используют методы генной инженерии для создания новых сортов растений с желательными свойствами Фото: © freepik
Сейчас таких специалистов практически нет. Согласно исследованию рекрутинговой компании Hays, в 2021 году о нехватке сотрудников сообщали 94 % предприятий агропромышленного комплекса. Одна из причин дефицита — технологии в отрасли развиваются быстрее, чем обновляются образовательные программы аграрных вузов и техникумов. Поэтому выпускников зачастую приходится переучивать.
Игорь Тихонович
Фото: Евгений Эргардт / Пресс-служба «Сириуса»
«В России существует большой дефицит генетиков. Есть некоторое количество молекулярных биологов, которые изучают все то же самое, что и генетики, но немного с другой стороны — с молекулярной. А генетики в сельском хозяйстве не только знают эти молекулы, но и понимают их функцию, что дает возможность их совершенствовать. Поэтому наша задача, преподавателей, — повысить качество знаний студентов, магистрантов, бакалавров, которые поступают к нам. Мы их учим и потом выпускаем, будучи уверенными, что они работают на современном уровне, хорошо понимают основы генетики и те задачи, которые сегодня стоят перед человечеством», — отметил член Экспертного совета Университета «Сириус» ученый Игорь Тихонович.
Игорь Тихонович
Игорь Тихонович — советский и российский микробиолог и генетик, доктор биологических наук, профессор, академик РАН, научный руководитель Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии, профессор Санкт-Петербургского государственного университета, декан биологического факультета СПбГУ, преподаватель «Сириуса». Лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники (2013). Автор около 300 научных публикаций, в том числе монографий и учебников.
Для того чтобы сегодня решать глобальные задачи в сельском хозяйстве, необходимо заниматься фундаментальной наукой, добавляет Игорь Тихонович. Например, недостаточно просто выйти в поле и собрать всех колорадских жуков. Зато можно применить генную инженерию, которая позволит наделить сельхозкультуру «биологическим оружием». То есть внедрить в гены растения вредителя. И тогда его листья начнут вырабатывать эти молекулы. А они будут подавлять работу жизненно важных генов колорадских жуков, уничтожая их. Примечательно, что такой метод работает только против тех видов, на чьи гены они «настроены», а значит, снижает вред для окружающей среды и для здоровья человека.
Продовольственный кризис: как ученые спасают от голода
ЧитатьА вот чтобы создавать такие методы, необходимо получить соответствующие знания, причем закладывать их нужно еще на школьном уровне. Поэтому в Университете «Сириус» открыли образовательные программы по генетике для подростков. Их авторами стали ведущие ученые страны супруги Игорь Тихонович и Людмила Лутова.
Людмила Лутова
Фото: Пресс-служба «Сириуса»
«Сейчас в стране создается большое количество лабораторий, куда вкладываются большие деньги, закупается дорогое оборудование, но работать там некому. Классических специалистов-генетиков, хорошо знающих базу и современную методологию, можно по пальцам пересчитать. А начинается все это со средней школы, потому что ребята не очень хорошо себе представляют современную биологию, молекулярную генетику», — рассказывает преподаватель «Сириуса» доктор биологических наук Людмила Лутова.
Людмила Лутова
Людмила Лутова — доктор биологических наук, профессор кафедры генетики и биотехнологии биологического факультета Санкт-Петербургского государственного университета, заведующая лабораторией генной и клеточной инженерии растений. Автор научных публикаций и учебников, лектор и педагог в Образовательном центре «Сириус», а также лауреат премии СПбГУ «За педагогическое мастерство», награждена нагрудным знаком «Почетный работник высшего профессионального образования РФ».
Сейчас, в век развития технологий появляется множество возможностей получать эти знания, не выходя из дома. Но в этом есть и большая проблема, поскольку разработаны они не всегда профессионалами.
«На программу приезжают ребята из разных регионов, и уровень их знаний отличается. Поэтому когда мы составляли программу курсов в „Сириусе“, специально подбирали подходящих преподавателей — это классики в своей области, которые обладают фундаментальными знаниями и печатают свои исследования в рейтинговых научных журналах», — отметила Людмила Лутова.
В Образовательном центре «Сириус» считают, что привлекать в генетику нужно со школьной скамьи, тогда уже к университету у студентов сформируется серьезная база
Фото: © Варвара Слива / Пресс-служба «Сириуса»
По данным портала Agrotrend.ru, в сельском хозяйстве нужны:
- биотехнологи (занимаются молекулярным клонированием, применяют методы генной инженерии для повышения урожайности и сопротивляемости сельхозкультур к болезням, улучшают свойства растений);
- сельскохозяйственный эколог (анализирует воздействие сельхозпроизводства на окружающую среду, подбирает стратегии для устойчивого развития, предотвращает истощение почв, разрабатывает принципы утилизации отходов с/х);
- агроном-экономист, агроном-кибернетик (следит за экономической эффективностью сельхозкомпании, помогает ей быть конкурентоспособной, подстраивает работу предприятия под нужды рынка);
- специалист по формированию экосистем (создает архитектуру производства: связывает воедино системы искусственного интеллекта, дроны, датчики и агротехнические службы);
- менеджеры по инновациям (подбирают новые технологии под решение конкретных задач и внедряют их в отрасль);
- аналитики данных (готовят информацию для принятия решений, изучая данные — от болезней растений до продуктивности коров; следят за работой систем искусственного интеллекта, настраивают их или создают новые алгоритмы).
А что в «Сириусе»? Там на сегодняшний день запущены три образовательные программы по агрогенетике.
Школьникам
Впервые образовательную программу в «Сириусе» запустили в 2017 году. Она рассчитана на 24 дня и называется «Агробиология и генетика растений». Состоялась уже шестая смена, а слушателями за все время стали порядка 400 детей. Курс рассчитан на учащихся с углубленным изучением химии и биологии. Попасть на него можно бесплатно, пройдя конкурсный отбор. Почти месяц ребята посещают лекции, закрепляют на практике полученные знания, а потом готовят собственные исследовательские проекты, которые защищают на конференции.
«„Сириус“ — уникальное место, он уже отбирает людей, которые целенаправленно хотят заниматься наукой. Поэтому ребята очень мотивированные, с ними приятно работать, потому что они хотят тебя слушать», — делится Людмила Лутова.
Магистрантам
После удачного запуска школьной программы ученые поняли, что в «Сириусе» необходимо создать подготовку и для магистрантов. Назвали программу «Генетика и биотехнологии растений». При этом студентам предоставляются проживание и стипендии (в зависимости от успеваемости). Но для этого нужно пройти строгий отбор, включающий тесты и собеседование. Задача преподавателей — за два года подготовить высококвалифицированных специалистов в области современной генетики и биотехнологий растений.
«Главное — снабдить их современными знаниями, чтобы они приходили в компанию и умели применять основные молекулярные методы: сиквенсы, полимеразную цепную реакцию (ПЦР), геномное редактирование и т. д. А там найдутся проблемы, которые можно решать с их помощью. Наш ученик должен быть конкурентоспособен. А полагаться на то, что их воспитает компания, нельзя, ведь она, как правило, учит только своей специализации, и знания будут ограниченными», — поясняет Игорь Тихонович.
В «Сириусе» большой акцент делается на практические занятия, где студенты проводят свои исследовательские работы.
«Мы говорим: создайте свой проект и сумейте продать его бизнесу. Тогда всем вместе можно будет сделать что-то полезное для продовольственной безопасности. Сегодня важно не просто работать в лаборатории и писать научные статьи, необходимо научиться быть нужным», — подчеркивает Людмила Лутова.
Преподавателям
В 2023 году впервые в Университете «Сириус» запустили новую программу для педагогов «Современная генетика и генетические технологии». Первыми ее слушателями стали 40 учителей биологии, преподающие генетику школьникам на углубленном уровне. Все они прошли строгий конкурсный отбор, который состоял из нескольких этапов. На недельном курсе преподаватели изучали современные направления и достижения в области генетики, работали в лабораториях с инновационным оборудованием, а также научились решать задачи олимпиад всероссийского и международного уровня.
А уже в 2024 году Университет «Сириус» впервые запустит программу специалитета по биоинженерии. Она будет направлена на подготовку высококвалифицированных профессионалов в области биологических технологий.
Выпускники программы «Биоинженерия» научатся решать актуальные проблемы биоиндустрии: смогут создавать инновационные вакцины, выращивать ткани и органы, редактировать гены для лечения онкологических и других тяжелых заболеваний, создавать растения с нужными свойствами и моделировать множество биологических процессов.
Подготовка специалистов будет реализована совместно с Национальным исследовательским центром «Курчатовский институт», Московским государственным университетом имени М. В. Ломоносова, Санкт-Петербургским государственным университетом.
