Стратегическая цель технологического лидерства: АлтГУ к 2036 г. – центр биотехнологических решений и разработок, масштабирования продуктов и технологий на основе использования биологического сырья и природных ресурсов Алтая и уникального интеллектуально-технического потенциала, обеспечивающих национальное преимущество (функциональное, техническое, стоимостное) перед зарубежными аналогами и имеющих высокий потенциал коммерциализации.
Достижение стратегической цели технологического лидерства позволяет нарастить научный и инновационный потенциал Российской Федерации. Алтайский государственный университет станет центром превосходства и компетенций национальной сети трансфера биотехнологических решений (в области промышленной микробиологии и биотехнологии, лекарственного растениеводства и хмелеводства, молекулярно-генетических исследований живых систем, создания и внедрения интеллектуальных систем для ускоренной селекции и агротехнологий).
Достижение стратегической цели технологического лидерства предполагает решение следующих задач:
Для достижения стратегической цели будет привлечено не менее 3 квалифицированных заказчиков, реализовано 5 проектов, разработано не менее 5 биотехнологий и 10 продуктовых биотехнологических решений.
Прогресс выполнения этих показателей будет оцениваться ежегодно.
Технологическое лидерство нацелено на формирование и продвижение научно-исследовательской и технологической повестки с целью трансформации технологических подходов для производства новых наукоемких продуктов и создания новых рынков.
АлтГУ, обладающий уникальным опытом разработки и масштабирования продуктов и технологий “под ключ”, является носителем интеллектуально-технологического потенциала, компетенций и научных знаний.
Основными направлениями интенсификации биотехнологических процессов на производстве и в аграрном секторе являются: конструирование и поиск новых продуцентов биологически активных веществ, составляющих сырьевую базу для пищевой и перерабатывающей промышленности; внедрение методов молекулярной генетики для ускоренного получения сортов, применения искусственного интеллекта для оптимизации технологических процессов; разработка технологий выращивания новых культур.
В соответствии с региональной спецификой производств, сложившихся научных связей с предприятиями и их запросами АлтГУ займет технологические лидерские позиции в следующих сферах:
СТЛ коррелирует с мероприятиями национальных проектов технологического лидерства:
СТЛ соответствует СНТР РФ , приоритет “г”, в части содействия переходу к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработки и внедрения систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, создания безопасных и качественных продуктов питания.
Ключевыми факторами и мероприятиями СТЛ, обеспечивающими преобразования в АлтГУ и направленными на кадровое, исследовательское и инфраструктурное обеспечение достижения стратегической цели технологического лидерства, являются:
Разработка и реализация стратегии технологического лидерства потребует значительных финансовых вложений, предполагаемый объем которых составляет не менее 150 млн руб. (до 2030 г.).
В настоящее время в мире сложилась тенденция определения крупнейшими игроками агрорынка направлений и тематик работ университетских лабораторий. Так, только крупнейший химический концерн BASF в 2023-2024 гг. заключил более 50 контрактов с европейскими университетами на выполнение долгосрочных работ и преобразование лабораторий, работающих по аграрным тематикам, в базовые исследовательские единицы своей компании. При этом сфера интересов организации охватывает не только традиционное химическое направление, но и разработку биологических средств защиты растений, глубокую автоматизацию сельского хозяйства, поиск и конструирование продуцентов биологически-активных соединений. Согласно данным опроса LinkedIn, собранным у 1991 предприятий, около 90% руководителей высшего звена сообщили, что внедрение ИИ является главным приоритетом в 2025 году, при этом в Азиатско-Тихоокеанском регионе это число составляет до 94%. Это указывает на ожидания бизнеса по повышению эффективности производств за счет цифровизации всех сфер. Это уже в настоящее время отражается на изменении подходов и организации производственных процессов в сельском хозяйстве как за рубежом, так и в России – автоматизации тепличных хозяйств и животноводческих комплексов с применением интеллектуальных систем, снижающих роль человека в принятии решений. Технологичность современных направлений в селекции растений во всем мире заключается в необходимости быстрого получение гибридов сельскохозяйственных растений, обеспечивающих повышенные показатели урожайности и качества, а также защиту интеллектуальной собственности ввиду невозможности быстрого копирования технологии их воспроизводства. В этом направлении основной упор делается на методы контроля (главным образом молекулярной генетики), а также ускоренного воспроизводства посадочного материала и семян, в том числе с применением методов клонального микроразмножения.
Анализ конкурентной среды в сфере внедрения биотехнологий в реальный сектор экономики показывает основную направленность работы как академических институтов, так и университетов в основном на медицинские направления. С учетом сложившейся региональной специфики (Алтайский край является аграрным регионом с развитой сферой переработки чего??? и пищевой промышленностью), а также концентрацией большого количества биологических ресурсов и, как следствие, развитой сферой фармацевтической промышленности, основанной на сырье растительного и животного происхождения (в крае функционируют крупнейшие в России фармпроизводства – ЗАО “Эвалар”, ЗАО “Алтайвитамины” и более 50 предприятий-переработчиков природного лекарственного сырья), основными направлениями технологического сотрудничества АлтГУ и предприятий являются разработка ферментных препаратов, внедрение новых методов переработки сырья, разработка агротехники выращивания лекарственных и технических культур, внедрение новых технологий в селекцию растений и животных. Примерами успешного внедрения новых технологий на производстве являются:
Дополнительным конкурентным преимуществом АлтГУ является тесное сотрудничество с институтами РАН, работающими в сфере биотехнологий, органической химии. В результате АлтГУ стал активным участником трансфера технологий и результатов НИОКР академической науки в реальный сектор экономики благодаря гибкой политике формирования тематик исследований, ориентированных на реальные запросы бизнеса, и многолетнему сотрудничеству с передовыми НИИ. Успешными моделями такого подхода можно считать создание на базе АлтГУ совместной с ИХБФМ СО РАН лаборатории биоинженерии (основная задача – коммерциализация результатов НИР), организация при поддержке ФИЦ Биотехнологии РАН Инжинирингового центра “Промбиотех” (разработка, масштабирование, внедрение и сопровождение пакета технологий в сфере производства биотехнологических продуктов для АПК). Отличным примером трансфера научных знаний в аграрный сектор является функционирование Алтайского центра прикладной биотехнологии: за 10 лет разработано более 20 технологий, основанных на методах культуры клеток и тканей, более чем 45 сортов сельскохозяйственных растений, в том числе по запросу коммерческих организаций (ООО “Пивоваренная компания “Балтика”, Чарышский СПОК им. С.Н. Хабарова, ООО “Сатурн-2”, ООО “СоюзАгро”, ООО «Алтай Фито Продукт», ООО “Тепличный комбинат Толмачевский”).
Конкурентным преимуществом АлтГУ по сравнению с другими вузами является открытость для выполнения на собственной лабораторной базе проектов не только в рамках утвержденных тематик, но и по запросу сторонних заказчиков с возможностью быстрого опубликования результатов благодаря наличию 3-х собственных специализированных биологических журналов, входящих в базу цитирования Scopus и белый список РАН: “Химия растительного сырья”, “Turczaninowia”, “Acta Biologica Sibirica” (наибольшее количество профильных индексируемых изданий среди вузов России).
Коллективы АлтГУ обладают компетенциями в области биоинженерии и биотехнологии на стыке приборостроения и биоинформатики.
Портфель биотехнологических решений АлтГУ к 2025 году с высокой степенью технологической готовности: научные разработки – фосфолипаза С (для рафинации растительных масел), рекомбинантный химозин (в производстве сыра в качестве молокосвёртывающего фермента), мезофильная α-амилаза (используется в производстве этилового спирта для расщепления крахмала), фитаза (в качестве кормовой добавки для повышения питательной ценности), рекомбинантный белок А (используется для исследований - синтезируют конъюгат с ферменатми для создания тест-систем на основе ИФА, ИГХ, ИХА), рекомбинантная Taq-полимераза (выявление предрасположенностей к болезням, определение родства (ВПЧ, ВИЧ, гепатит, SARS-Cov-2), и для научных разработок (вакцины, антигены, антитела), пероксидаза хрена (фермент, используется как компонент тест-полоски и тест-систем), конъюгаты антител для иммунохимических анализов, моноклональные и поликлональные антитела класса Y или белка А против белков, антител, антигенов, конъюгированные с нанозолотом.
В 2024 году разработан прототип устройства счетчика клеток для живых объектов. Счетчик клеток позволяет производить контроль нормы СанПиН 2.3.2.1078-01 в области пищевой и перерабатывающей промышленности. Устройство апробировано на титрах бактерий Escherichia coli. Разработана конструкторская документация, проведена сертификация оборудования и реагентов. В ходе данной разработки проведены основные этапы НИР по использованию технологий машинного зрения в идентификации биологических объектов, их характеризации, что является основой и для других приложений с применением ИИ в аграрном секторе (автоматическая идентификация сортов растений, обработка данных с оптических и физико-химических датчиков). В настоящее время ведутся работы совместно с ООО «АРОССА» по усовершенствованию технологий анализа данных в рамках разработки “Зеленого робота” (программно-аппаратного комплекса автоматизации сельского хозяйства).
Ведутся работы по продвижению передовых методов исследования в области паспортизация сортов и разработка экспресс-методов по выявлению гибридизационных процессов в области селекции.
В лаборатории биоинженерии АлтГУ разработаны наборы реагентов для выявления генетического разнообразия живых объектов (хмель, марал), технические задания конструкторской документации (два наименования), получены последовательности микросателлитных локусов и разработаны ТУ на реагенты в соответствии с ГОСТ 2.114-2016 (УГТ 9). В настоящее время технологии используются для генотипирования поголовья благородного оленя в мараловодческих хозяйствах Алтайского края и Республики Алтай.
Из-за санкций российские пивоваренные компании испытывают проблемы с хмелепродуктами. Решить их можно, возродив плантации хмеля, в том числе на Алтае. В стране остро не хватает посадочного материала, и технологии его производства также требуют совершенствования. В АлтГУ впервые в стране разработана технология клонального микроразмножения сортового хмеля (патент № 2777200), по своим характеристикам соответствующая разработкам ведущих иностранных коллективов в данной сфере и позволяющая получать из одного образца до 150 тысяч идентичных клонов в год (УГТ 5). В 2023-2024 гг. опытные партии размноженных в биотехнологической лаборатории оздоровленных саженцев хмеля были высажены на плантациях индустриальных партнеров в Алтайском крае и Республике Алтай, а также в рамках соглашения о сотрудничестве переданы для дальнейшего изучения в Чувашский НИИСХ – филиал ФАНЦ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого, где содержится единственная в стране полевая генетическая коллекция хмеля. Проект получил поддержку Правительства Алтайского края. В масштабировании технологии заинтересована Пивоваренная компания “Балтика”, которая софинансирует реализацию проекта.
В 2024 г. по заказу ООО “Тепличный комбинат “Толмачевский” (ГК Горкунов), отработана технология клонального микроразмножения хризантемы, передана опытная партия растений in vitro 10 сортов, при научно-консультационной поддержке университета запущена биотехнологическая лаборатория в Алтайском отделении тепличного комбината.
В 2024 году создан международный научный и внедренческий консорциум «Интеракватекс», который объединил два университета – АлтГУ и Стелленбошский университет (ЮАР), а также две индустриальные компании ООО “Арсал”, крупнейшую российскую экспортную компанию, которая осуществляет заготовку и переработку цист рачка артемии, и GK Aqua (Малайзия), инновационную биотехнологическую компанию по выращиванию пресноводных креветок. Разработанная в АлтГУ технология двухступенчатой активации цист артемии в малом объеме внедрена в деятельность промышленного партнера ООО “Арсал” и рекомендуется клиентам с примитивными системами водоподготовки. В настоящее время в рамках технологической кооперации предприятий консорциума “Интеракватекс” в инжиниринговом центре «Промбиотех» АлтГУ разрабатываются новые методы активации цист артемии для повышения продуктивности в местах происхождения. Эти методы включают использование различных физико-химических и биологических факторов, таких как ультразвук, шоковая проморозка, озон, ультрафиолет, химические ингибиторы, танины, пробиотики и др. Для анализа реакции артемии на различные активаторы учеными АлтГУ используется специально разработанная нейросеть, обученная распознавать цисты и выклевавшихся из них науплий на основе фотографий и видеоматериалов. Это позволяет более точно подсчитывать продуктивность.
Проводимые в АлтГУ исследования дополняют и отчасти «зеркалят» работы лаборатории по изучению артемии Стелленбошского университета в Южной Африке. Основное внимание южноафриканские исследователи уделяют вопросам генетики, водоподготовки и создания питательной среды для аквакультуры, а также технологиям повышения выклева цист артемии в жарком климате.
По всем направлениям проекта, связанными с молекулярно-генетическим маркированием, проведены лабораторные исследования (завершены стадии НИР). Выявлены перспективные микросателлиты (SSR) для Rhodiola rosea (золотой корень) (УГТ 4), сосны обыкновенной (УГТ 3) и сортов томатов (УГТ 2), в настоящее время требуется проведение массовых натурных испытаний и выявление частот аллелей в популяциях. Селекционная работа томатов ведется в течение пяти лет, получено более 7 кандидатов в сорта, необходимы испытания (срок испытаний и регистрации нового сорта – 2 года) (УГТ 4). Выявлены перспективные ДНК-маркеры продуктивности марала - ARPC1A, ATF6, FGFR2, PIGN, RPL12, LCORL-9 (требуется массовый скрининг поголовья для выявления статистической значимости и оптимизации протокола) (УГТ 3). Проведен анализ генов лежкости (Md-Exp7, Md-ACSI и Md-ACOI) яблони алтайской селекции, апробирована тест-система, в настоящее время требуется валидация в условиях массовых полевых испытаний (УГТ 3). Разработаны наборы ПЦР выявления полиморфизма микросателлитов хмеля и благородного оленя, проведена валидация методик и сертификация наборов реагентов. В 2025 г. ожидается серийный выпуск наборов для выявления генетического полиморфизма на базе АлтГУ, а также исследование возможности использования новых маркеров на основе однонуклеотидных полиморфизмов для выявления сортовой чистоты хмеля.
В рамках нового образовательного проекта «Школа карьеры: от пропедевтики до лидера изменений» (Школа), нацеленного на становление АлтГУ как Университета стратегического технологического лидерства, началось внедрение модели опережающей подготовки кадров, способных создавать прорывные и конкурентоспособные на мировом рынке технологии, продукты и инновации в области биотехнологий и биоэкономики, наращивать научный потенциал высокотехнологичных компаний и университета.
Деятельность Школы направлена на подготовку специалистов по направлениям технологического лидерства – биотехнологические решения (продукты и технологии) на основе биологического сырья и природных ресурсов Алтая, развитие лидерских качеств в области инженерии, технологических инноваций, и предпринимательства, в основе которой новая система управления партнерствами.
В рамках проекта выстроена система раннего выявления и сопровождения талантливой молодежи по всему портфелю компетенций, начиная со школьной скамьи через многостороннее стратегическое партнерство с лидерами индустрии, включающая следующие инициативы и механизмы:
Во взаимодействии с индустриальными партнерами (БИН РАН, ВИР РАН, ООО “Пивоваренная компания “Балтика”, ООО “Арсал”, группа компаний “Семена Алтая”, ЗАО “Эвалар”, ООО Сашера-Мед”, ООО «Магнум», ООО «Терра-Мастер», ООО «Ифар», ООО «Зетген-84», ФАНЦА, ООО Тепличный комбинат “Толмачевский”, ФГБУ ВНИИЗЖ (Алтайское отделение)) осуществляется формирование запроса на будущие компетенции и квалификации специалиста: портфель профессиональных, научных, исследовательских компетенций и заказ на стартап-проекты для встраивания в технологические цепочки по инновационным направлениям стратегического технологического лидерства университета.
Развитие экосистемы “партнеры-школа (колледж)-вуз-предприятие” через проектную работу с одаренными школьниками в тесной связке с лидерами индустрий с целью ранней профориентации по направлениям СТЛ:
Проектирование и реализация ОПОП и допквалификаций, ориентированных на портфель профессиональных, научных, исследовательских компетенций, с обязательным формированием сквозных цифровых компетенций в рамках “Цифровой кафедры” для решения профессиональных задач: на уровне бакалавриата – включение в ОП дополнительных профессиональных модулей (майноров) “Биоинженерия и биоинформатика”, “Цифровые ресурсы и технологии в биологии и экологии”; на уровне магистратуры – разработка междисциплинарной программы 19.04.01 Биотехнология, профиль «Биотехнологии для биоэкономики»; на уровне ДПО – программы повышения квалификации и профессиональной переподготовки: «Молекулярно-генетические методы в селекции и семеноводстве», «Современные методы биотехнологии растений», «Биохимические и молекулярно-генетические методы в улучшении качества пшеницы», «Биоинформатика, статистика и проточная цитометрия в исследованиях растений».
При проектировании и реализации портфеля компетенций по запросу партнеров в рамках СТЛ решается задача агрегирования фундаментальности и практичности образования, наращивания собственных компетенций в критически важных отраслях экономики для подготовки элитных инженерных кадров через различные подходы, методы и технологии:
Сборка образовательных треков обучающихся происходит непосредственно на клиентоцентричной платформе АлтГУ Learning Space: агрегированной и постоянно расширяющейся цифровой среде управления портфелями профессиональных, научно-исследовательских компетенций.
Внедрение новой образовательной модели, указанных подходов и инициатив позволило получить ощутимые эффекты в виде созданных обучающимися инновационных биотехнологических решений: победа 5 стартапов студентов АлтГУ в конкурсе «Студенческий стартап» от Фонда содействия инновациям в 2024 г. Стартапы: «Микроорганизмы-продуценты ксантановой камеди»; «Разработка технологии биологического удобрения на основе микоризных грибов для обработки сельскохозяйственных растений»; «Производство биочара из отходов растительного сырья для повышения эффективностью пробиотиков»; «Разработка технологии биологического инсектицида на основе полисахаридов азотфиксирующих бактерий для борьбы с насекомыми вредителями сельскохозяйственных растений»; «Технологии агарирования» получили инвестиции по 1 млн. руб.
В 2025 г. в университете будет открыто структурное подразделение “Школа карьеры”, которая обеспечит эффективную реализацию всех инициатив технологического лидерства.
Архитектура системы управления стратегией достижения технологического лидерства АлтГУ:
Для сопровождения реализации стратегии технологического лидерства в АлтГУ создается специализированное подразделение – Офис технологического лидерства АлтГУ (ОТЛ АлтГУ).
ОТЛ АлтГУ возглавляет руководитель офиса – заместитель проректора по научному и инновационному развитию. В состав ОТЛ АлтГУ входят руководитель стратегического технологического проекта, руководители проектов в рамках стратегического технологического проекта, а также иные специалисты, необходимые для выполнения функций офиса.
Прогресс достижения этих показателей будет оцениваться ежегодно.