Когда-то давно наука была поделена на направления, а сегодня происходит обратный процесс. Ученые из разных сфер объединяются, чтобы решать глобальные проблемы. Тимофей Григорьев, заместитель руководителя Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий НИЦ Курчатовский институт, заведующий кафедрой НБИК-технологий КНТ МФТИ, на площадке Форума будущих технологий (ФБТ-2026) объяснил в интервью «Детской редакции», почему наука идет по пути создания природоподобных технологий.
Самый понятный пример – регенеративная медицина. Человеческие органы, выращенные в лаборатории, могут участвовать в тестировании лекарств. В этом случае, точность исследования будет выше, чем при испытаниях на животных, ну и, конечно, не будут страдать крысы, кролики и другие подопытные зверьки. Повторить природные процессы стремятся и для сохранения экологии. Все подробности – в нашем интервью.
Что такое биоэкономика и биотехнологии?
Это сложная область, и еще не все ученые разобрались в ней. Я бы назвал биоэкономику новым технологическим укладом. Сначала наука была единой, потом человек начал делить ее на направления, появилась физика, химия, биология, математика, более узкие дисциплины. А потом все это начало объединяться, потому что природа не знает ничего о том, что мы ее разделили. И появились науки-связки: биохимия, медицинская химия, т.д. Такое целостное представление и являет собой биоэкономика.
Человек копирует природные принципы работы. Когда мы сочетаем природоподобные технологии с реальным сектором экономики, получается биоэкономика, она ресурсо-экономная, взаимодополняемая и работает не в антагонизме с природой.
Приведу пример. Допустим, есть экологическая проблема, загрязнение природы полиэтиленовой упаковкой. Чтобы решить ее, химики и биотехнологи создали бактерию, которая производит молочную кислоту, а из молочной кислоты делается полилактит. Это полимер, который разлагается до углекислого газа и воды. Свалка пакетов или бутылок из полиолактита выделяет углекислый газ, получается парниковый эффект. Плохо! Тогда нужно пойти к биотехнологам, которые занимаются микроводорослями. Оказывается, есть микроводоросли, которые поглощают углекислый газ, наращивают биомассу, а эту биомассу можно перерабатывать в биодизель. Получается, надо взять свалку биоразлагаемой упаковки, рядом поставить биореакторы, грубо говоря, ферму для водорослей. Все биотехнологично, но не совсем природоподобно. Какая проблема? Энергетика. Тут мы подключаем к этому всему циклу атомную электростанцию, потому что электроэнергия около атомной электростанции довольно дешевая, и мы тратим энергию атомной электростанции, чтобы работала вся эта цепочка. Победили? Нет. А как же атомные отходы? Тогда мы можем подумать уже не как биотехнологи, а как физики. В Курчатском институте разработана концепция радиоактивно-эквивалентного захоронения ядерных отходов. Берем уран, его обогащаем, он работает в атомной станции, получаются отходы с высокой радиоактивностью. Другой реактор дожигает это топливо, понижает его радиоактивность. Потом эстафету принимает третий реактор, и в конце – четвертый тип реактора, так называемый жидко-сырьевой реактор-мусорщик, и мы возвращаем в землю низкорадиоактивные отходы. Смотрите, мы сделали два цикла, один из которых абсолютно ядерный, второй – смесь физики, химии, биологии. И они работают как природный процесс, потому что мы взяли из земли низкорадиоактивное топливо, прокрутили, и углерод биоподобно вернули.
Расскажите, чем образование физтех-школы им. И.В Курчатова отличается от обычных общеобразовательных программ?
Физтех-школа – это объединение нескольких факультетов, это высшее образование. Здесь углубленно преподаются физика, математика. Наша особенность в том, что сразу добавляются химия и биология. Наши студенты имеют широчайший спектр возможностей поучиться самым разным вещам, причем учат их сотрудники Курчатовского института. Это те люди, которые наукой занимаются всю жизнь и каждый день, они несут студентам самые новые взгляды, самые новые подходы к науке.
Какие требования, помимо отличных знаний основных предметов, нужно иметь выпускнику, чтобы поступить к вам?
Первое – это желание заниматься наукой и желание заниматься очень широким спектром задач. Мы хотим, чтобы наши выпускники были эрудированными универсалами, чтобы знали какую-то область очень хорошо, а по остальным имели хорошее представление, чтобы можно было доучиться. Всегда всем школьникам говорю: «Получайте хорошее базовое образование, будет ли это химия, биология, математика, физика или филология – неважно. Выбирайте то, что нравиться. А дальше на этой базе надстроите много разных интересных применений и будете универсальным специалистом».
Биотехнологии и биоэкономика сильно изменят будущее?
Понимаете, мы сейчас берем все существующие твердотельные вещи, электронные вещи и перекладываем на рельсы природоподобия. Наши студенты, например, делают нейропроцессоры. На следующем Форуме будущих технологий их представим.
Если взять за пример медицинскую биологию, то добавляем туда химию, физику и получается регенеративная медицина, 3D-биопринтеры, которые могут восстанавливать органы и ткани человека. Грубо говоря, можно вырастить искусственный орган, биоэквивалент органа. Регенеративная медицина – это один из ярких подходов в биоэкономике. Если взять клетки пациента, то мы можем восстановить пациенту кожу, сосуд, когда-нибудь и сердце сможем восстановить. Также на искусственных органах, на биоэквивалентах мы можем тестировать лекарства и уже не мучить подопытных животных. Когда это будут человеческие органы, то и точность будет гораздо выше.