Агропромышленный комплекс

Неоиндустриальное сельское хозяйство — выведение принципиально новых пород сельскохозяйственных животных, сортов сельскохозяйственных культур

Технологии генной и белковой инженерии помогут создать новые сорта растений и пород животных, штаммов микроорганизмов, обладающих уникальными свойствами. Ожидаем скачок биоинформатики и геномики в интересах сельского хозяйства.

Дефицит микроэлементов связан с проблемами со здоровьем, включая ослабленный иммунитет, анемию и задержку роста у детей. Согласно текущим оценкам, более половины детей дошкольного возраста и две трети женщин репродуктивного возраста в мире испытывают дефицит хотя бы одного микроэлемента. При этом создание биофортифицированных культур обеспечит повышение уровня микроэлементов в сельхозкультурах и частично решит проблему нехватки полезных веществ.

В сфере продовольствия и сельского хозяйства наибольший вклад в антропогенные выбросы вносится животноводством, продовольственными потерями и отходами, а также производством риса. Поэтому важным направлением станет выведение сортов растений и пород животных, выделяющих меньше метана. Например, одной из вероятных стратегий может стать выведение новых сортов риса, которые выделяют меньше метана.

Еще одна многообещающая технология — сокращение выбросов в результате кишечной ферментации животных. Решения, которые сейчас изучаются учеными, делятся на четыре категории: вакцины, селекционное разведение, корма для животных и лекарства.
В последние годы все активнее тестируются корма, способствующие снижению выбросов метана, наиболее эффективными являются морские водоросли и минеральные добавки, но их повсеместное использование потребует исследования безопасности их применения и оценки влияния на здоровье животных решения на долгосрочном горизонте. Однако наиболее стабильные результаты и экономически целесообразные, вероятно, можно получить только в случае селекционных достижений.

Объем рынка белковой инженерии

Медицинское питание для лечения заболеваний

Достижения в области биотехнологий положили начало революции на рынке медицинского питания (продукты, разработанные для лечения или профилактики таких заболеваний, как диабет, болезнь Альцгеймера, ожирение и т. д.). Производители все больше и больше фокусируются на исследовании и развитии лучших и адаптированных к диагнозу продуктов питания. В развитых странах наблюдается рост производства специализированных продуктов медицинского питания, для терапии конкретного заболевания, профилактики геронтологических болезней. Ожидается повиявление продуктов питания для онкологических больных и профилактики возникновения онкологии.

В 2024 году мировой рынок медицинского питания оценивался в $60 млрд, и, по прогнозам, в период до 2030 года его темп среднегодовой роста составит 7%, достигнув объема $90 млрд.

Рынок онкологического питания

Постепенный переход к доминированию альтернативных белков

Переход к альтернативным источникам белка (растительное мясо, клеточное мясо, а также молочные продукты и яйца, полученные методом прецизионной ферментации) произойдет по мере достижения паритета соотношения вкусовых свойств, состава продуктов (содержания витаминов, аминокислот и др.) и цен на аналоги продукции традиционного животного происхождения. Полный переход (после 2050 года) может состояться только при условии масштабирования технологий (например, культивируемого мяса). При этом надо понимать, что именно страны с высокими доходами, как правило, характеризуются относительно высоким уровнем потребления мяса и замена части животных белков на альтернативные для них более актуальна. Например, разрабатывается Стратегия Европейского союза (ЕС) по белку, направленная на решение зависимости от ресурсоемких белков животного происхождения.

Переход во всем мире будет осуществляться на фоне введения налогов на продажу продуктов животного происхождения, возрастающих экологических проблем и сокращающихся природных ресурсов: земли, пригодной для ведения сельскохозяйственной деятельности, воды.

Увеличение доли альтернативных белков на мировом рынке с 2% сегодня до 8% к 2030 году может привести к сокращению выбросов, эквивалентному декарбонизации 95% авиационной промышленности.

Рынок альтернативных белков

Климатоустойчивое сельское хозяйство

Климатические технологии позволяют осуществить амбициозные проекты, и одним из них может стать терраформирование Сибири и создание там неоагропромышленного кластера глобального масштаба, который будет включать выращивание новых для нашей страны видов сельскохозяйственных культур.

Климатоадаптивные производственные системы снизят зависимость специализации и масштаба агробизнеса от природно-климатических условий.

Всемирный банк значительно расширил инвестиции в климатически оптимизированное сельское хозяйство (CSA). В Плане действий по изменению климата (2021−2025 гг.) Всемирный банк определил сельское хозяйство, продовольствие, воду и землю в качестве одного из пяти ключевых переходных процессов, необходимых для выполнения Парижского соглашения. С момента принятия Парижского соглашения Всемирный банк увеличил финансирование CSA в восемь раз, почти до $3 млрд в год. В конце 2024 года Всемирный банк объявил о стратегическом инициативе с целью создания экосистемы для агробизнеса и удвоение обязательств по агрофинансированию до $9 млрд в год к 2030 году.

АПК становится углеродно-нейтральным

Некоторые страны к 2050 году стали климатоустойчивыми и водоустойчивыми и достигли углеродного нейтралитета за счет технологий генной инженерии и климатических технологий.

Присущее АПК разнообразие и фрагментация создает серьезные проблемы в определении универсально применимого пути к углеродной нейтральности. АПК сильно различаются в разных регионах, что требует индивидуальных подходов, направленных на достижение климатических целей наряду с биоразнообразием, устойчивостью и др. По имеющимся оценкам, инвестиции, связанные с изменением климата, необходимые для декарбонизации агропродовольственных систем, значительны: они варьируют от $381 млрд (UNEP, 2022) до $1,3 трлн (Thornton, 2023). По данным ЕС, необходимо увеличить ежегодные инвестиции примерно в 18 раз, до $260 млрд в год, чтобы сократить в два раза текущие выбросы в агропродовольственной отрасли к 2030 году и с целью достижения нулевых выбросов к 2050 году.

В настоящее время около 30% электроэнергии в мире генерируется из возобновляемых источников. По оценкам IRENA, к 2035 году электроэнергия, полученная из возобновляемых источников, может составить 65% всего мирового производства электроэнергии, что, в свою очередь, повлияет и на АПК.

Адаптация используемых в космической деятельности технологий значительным образом изменила АПК к 2050 году. Внедрение данных технологий снизило затраты, решило вопросы с использованием пресной воды и выбросами CO₂, обеспечив переход к устойчивым практикам в сельском хозяйстве. Выращивание в контролируемой среде делает сельское хозяйство независимым от наличия земли, воды и других ресурсов.

К 2030 года расширенные возможности использования ИИ, больших данных, датчиков Интернета вещей и компьютерного зрения, способствующих повышению эффективности сельского хозяйства, могут повысить на $500 млрд мировой ВВП, что является значимым повышением производительности в отрасли на 7–9%.

Кардинальное изменение облика АПК

К 2050 году облик АПК претерпел значительные изменения. Превалирование представителей поколений Z (зет) и A (альфа) среди фермеров изменило подходы к внедрению технологий в данной сфере и к пониманию этичного отношения к природе.

Требования к внедрению инноваций в АПК зависят от изменившихся предпочтений потребителей новых поколений и их взглядов на натуральность и безопасность продуктов питания. В питании все больше используются альтернативные белки, например клеточное мясо и продукты, полученные методом прецизионной ферментации, и др.

Обычная карьера в сельском хозяйстве длится 45−50 лет, поэтому в течение следующих 15 лет около трети фермеров отойдут от дел. Таким образом, к 2050 году большая часть сельскохозяйственных угодий окажется в руках новых владельцев. Эти фермеры завтрашнего дня возьмут на себя огромную ответственность, поскольку устойчивый рост населения мира создает беспрецедентный спрос на продукты питания.