Биоэкономика: новые технологии, производительность труда и подготовка кадров

Введение

О большом внимании к развитию биоэкономики в мире свидетельствует ряд недавно прошедших международных мероприятий. В сентябре 2024 года на форуме G20 были сформулированы и опубликованы «Инициативы G20 по биоэкономике», включающие десять принципов ее развития. Среди предложенных принципов представляется особо важным отметить установленный принцип по продвижению устойчивых моделей потребления и производства, а также эффективных и цикличных методов использования биологических ресурсов, в сочетании с применением научно обоснованной методологии, созданием устойчивых бизнес-моделей, основанных на использовании биотехнологий.

Далее в октябре 2024 года в столице Кении – Найроби, состоялся Всемирный саммит по биоэкономике (Global Bioeconomy Summit, GBS), в котором приняли участие и представители России. По итогам саммита выпущено коммюнике, в котором биоэкономика определяется как производство, использование, сохранение и регенерация биологических ресурсов. В документе отмечено, что биоэкономика включает соответствующие знания, науку, технологии и инновации для обеспечения устойчивого развития всех секторов экономики. Кроме того, особо подчеркнуто, что само понятие «биоэкономика» не является фиксированным и постоянно развивается. Анализ литературы показал, что предпринимаются попытки детерминации биоэкономики как системы, основанной не только на использовании биотехнологий, но и иных технологий (например, механических, термохимических и др.), которые позволяют перерабатывать биомассу в продукты с добавленной стоимостью.

Таким образом, можно полагать, что развитие биоэкономики сопровождается усилением межстранового сотрудничества и конкуренции за наиболее эффективные биотехнологии, а также переосмыслением механизмов взаимодействия человека с природой: гармонизации техносферы и биосферы для приращения человеческого капитала в интересах устойчивого развития экономики.

Однако в условиях экономической реальности жизнеспособность даже самых перспективных в теории экономических моделей и концепций требует проверки временем для оценки показателей эффективности, в том числе производительности труда. Это обстоятельство становится особенно значимым в условиях формирования в России конкурентоспособного сектора биоэкономики и национального устремления к достижению технологического суверенитета.

Материалы и методы

В качестве материалов исследования были использованы опубликованные работы отечественных и зарубежных ученых, посвященные проблемам развития биоэкономики и повышения производительности труда, в том числе с использованием для их решения различных биотехнологий. Отбор публикаций проводили с помощью соответствующих поисковых запросов по сведениям, имеющимся в отечественной Научной электронной библиотеке (https://elibrary.ru/) и общедоступной международной базе данных публикаций ScienceDirect (https://www.sciencedirect.com/). Кроме того, в работу были включены материалы, содержащиеся в профильных указах Президента и постановлениях Правительства РФ, а также в документах международных организаций. В статье применялись традиционные методы контент-анализа, систематизации и обобщения сведений о росте производительности труда, возможностях использования биотехнологий и ряда организационных механизмов для развития биоэкономики. Также было проведено изучение значения качественных преобразований трудовых ресурсов через новые подходы к организации системы подготовки кадров.

Общие вопросы использования биотехнологий для совершенствования человеческого капитала и повышения производительности труда

Проведенный анализ показал, что в настоящее время биотехнологии и формируемая на их основе биоэкономика могут принципиальным образом изменить организацию производства. Трудно переоценить и потенциальный вклад биотехнологий в решение экологических задач, включая улучшение состояния окружающей среды.

Зарубежные аналитические исследования показывают, что в мире внедрение биотехнологий связывают не только с обеспечением устойчивого развития, но и с возможностями достижения высокой производительности труда, в частности через обеспечение здоровья населения [1, 2] (Orlova E.V. 2021).

Вопросам обеспечения и даже приращения здоровья населения придают особое значение многие авторы. В развитии данной тематики важные роли начинают играть медицинские биотехнологии. Они обеспечивают соответствующие условия ввиду существующих и открывающихся возможностей по созданию и использованию фармпрепаратов, включая вакцины, диагностические системы, а также средства для лечения различных заболеваний [3] (Titova E.S., Shishkin S.S. 2023).

Вместе с этим, большое значение приобретают интегрируемые в экономическую деятельность другие биотехнологии, связанные со здоровьесбережением и обеспечением качества пищевых продуктов.

Важно, что развитие рынка биотехнологий и формируемая биоэкономика оказывают значительное позитивное влияние в целом на совершенствование человеческого капитала через улучшение системы здравоохранения. По мнению немецких исследователей в таком случае «косвенные экономические эффекты довольно высоки и превышают прямые экономические эффекты» [4] (Wydra S. 2011).

Кроме того, разрабатываемые экологические биотехнологии, направленные на сохранение окружающей среды, способны приводить к улучшению здоровья и повышению благополучия населения, что способствует увеличению работоспособности участников экономической деятельности.

Естественно, многочисленные публикации свидетельствуют о том, что ключевым эффектом развития биоэкономики является совершенствование производственной деятельности, сопровождающееся повышением производительности труда.

В частности, росту производительности труда может способствовать получение и создание ферментов, с помощью которых возможно наиболее эффективно реализовывать технологии биологического синтеза и заместить процессы классического химического синтеза на производстве при условии удовлетворительных стоимостных параметров. Этот тезис обусловлен тем, что ферменты ускоряют химические реакции на несколько десятков порядков [5] (Shlejkin A.G., Skvorcova N.N., Blandov N.N. 2019). Подобные технологии можно характеризовать как преобразующие – с их помощью происходит качественное изменение экономической эффективности различных производственных процессов.

Роль цифровых технологий для повышения производительности труда в условиях формирования биоэкономики

Снижение трудоемкости в условиях формирования биоэкономики связывают, например, с использованием цифровых технологий. Биоинформационные технологии открывают пути к моделированию различных параметров биосинтеза для подбора наиболее экономически эффективных производственных параметров [6] (Tong L. Et al. 2025). Эти технологии уже в настоящее время позволяют сократить время разработки и тестирования, например, лекарственных препаратов или могут обеспечить детерминацию потенциального воздействия полученных действующих веществ на организм человека. В качестве примера можно отметить значимость цифровых технологий, которые в настоящее время используются для борьбы с мультирезистентными (мультиустойчивыми) патогенами и для поиска новых антибактериальных препаратов [7] (Warchold A., Pradhan P. 2025).

С использованием методов биоинформатики возможно осуществлять подбор необходимых в целях промышленного производства биологических объектов. В частности, в биологические исследования с общей целью сокращения срока внедрения новых технологий в промышленность и хозяйственную деятельность применяется методы создания цифровых двойников биологических объектов. Развитие этого направления может позволить выявлять, синтезировать и впоследствии использовать в практической деятельности сведения о новых, экономически эффективных метаболических путях, ферментах, способствующих повышению устойчивости выработки готовой продукции [7] (Warchold A., Pradhan P. 2025).

Накоплены сведения о биологических объектах описательного характера, позволяющие уже с использованием специализированных цифровых технологий формировать огромные по масштабам базы данных. Соответственно развиваются и биоинформационные технологии по работе с накопленными массивами так называемых «больших данных». Для этих целей в мире создано множество специализированных баз данных различной специализации.

Созданы и используются в практической деятельности базы данных первичной биологической информации (например, GenBank, Protein Databases, SwissProt, TrEMBL и др.). Базы данных вторичной информации о биологических объектах включают информацию о результатах применения биоинформационного анализа к сведениям из первичных информационных баз (например, InterPro, UniProt). Выделяют также комплексные базы данных, в которых данные из первичных баз данных группируются на основе определенных условий или специализированные базы данных, включающие информацию об отдельных видах биологических объектов [8] (Zou D., Ma L., Yu J., Zhang Z. 2015).

Особого внимания при этом заслуживают технологии высокопроизводительного секвенирования (next generation sequencing, NGS), которые произвели настоящую революцию в изучении генетической информации, благодаря порядковому увеличению скорости и снижению стоимости определения нуклеотидных последовательностей в геномных ДНК.

Повышение эффективности технологии высокопроизводительного секвенирования с использованием машинного обучения также может впрямую сказываться и на повышении выработки, и на снижении трудоемкости как в процессе проведения научных исследований, так и впоследствии при внедрении технологий в хозяйственную деятельность [9] (Mittal S., Jena M.K., Pathak B. 2024).

Не вызывает сомнения, что основой развития подходов к использованию цифровых технологий с целью повышения производительности труда и последующего обеспечения технологического суверенитета являются «омиксные» технологии, которые позволили выявить и обобщить в цифровые базы данных сведения о различных биологических объектах (генах, белках, жирах и др.) [10] (Titova E.S., Shishkin S.S.).

Доказательством внушительных объемов указанных баз данных является возникшая необходимость использования для работы с подобными базами данных суперкомпьютеров – компьютеров, которые превосходят традиционные устройства по вычислительной мощности [11] (Watanabe C., Naveed N., Neittaanmäki P. 2019).

В качестве доказательства возрастающей динамики объема биологических данных можно привести динамику количества последовательностей, депонированных в базе данных GenBank Национального центра биотехнологической информации США (NCBI PubMed) (рис. 1). Стоит отметить, что с 1982 года по настоящее время количество оснований в секвенированных последовательностях, размещенных в базе данных GenBank удваивается примерно каждые 18 месяцев.

Рисунок. 1. Динамика количества расшифрованных последовательностей в базе данных GenBank NCBI PubMed, ед., 2002-2024

Источник: составлено авторами по данным National Library of Medicine. National Center for Biotechnology Information. GenBank and WGS Statistics. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/statistics/ (дата обращения: 01.03.2025).

Устойчивые производственно-сбытовые цепочки как условие повышения производительности труда в биоэкономике

С расширением использования цифровых технологий в биоэкономике связывают и некоторые риски по этапам цепочки создания стоимости. Например, некоторые исследователи выделяют риск утечки данных, а также риск увеличения энергопостребления [12] (Chun Minh Loy A., Gah Hie Kong K., Yau Lim J., Shen How B. 2023).

Вопрос формирования цепочек создания стоимости является одним из центральных в развитии биоэкономики как в России, так и в мире. Если, например, вопросы целесообразности вовлечения возобновляемых биологических ресурсов, в том числе отходов, в хозяйственный оборот, а также использования биотехнологий для обеспечения населения эффективными и доступными фармпрепаратами, продуктами питания и пр. представляются относительно изученными, то процесс формирования производственных цепочек стоимости готовой продукции, эффективности этих цепочек требует существенного внимания.

Эффективные производственно-сбытовые цепочки могут прямым образом влиять на производительность труда. Разработка производственно-сбытовых цепочек (цепочек формирования стоимости) находится в фокусе во многих странах мира, развивающих биоэкономику, при формировании национальных биоэкономических стратегий [13] (Többen J., Stöver B., Reuschel S., Distelkamp M., Lutz C. 2024).

Значительное внимание в этом вопросе посвящено формированию производственных цепочек замкнутого цикла для повышения эффективности использования ресурсов, энергии, производительности труда, и, соответственно, снижению стоимости готовой продукции. За рубежом это направление уже получило отдельное наименование – циркулярная биоэкономика [14] (Bianchi M., Cascavilla A., Diaz J.C., Ladu L., Blazquez B.P., Pierre M., Staffieri E., Yilan G. 2024).

Стоит особо отметить, что в условиях формирования биоэкономики для формирования эффективных производственно-сбытовых цепочек необходимо детерминировать виды отходов, которые могут быть переработаны во вторичные продукты с использованием биотехнологий, какие виды биотехнологий могут быть использованы для получения вторичных хозяйственно-ценных продуктов. Обобщенная схема производственно-сбытовой цепочки в условиях формирования биоэкономики в России представлена на рисунке 2.

Рисунок. 2. Обобщенная схема основных элементов производственно-сбытовой цепочки в биоэкономике

Источник: составлено авторами.

Предполагается, что расширение производственных возможностей ввиду создания новых, эффективных технологий может позволить все больше вовлекать в народное хозяйство возобновляемое сырье, а также принципиальным образом менять традиционные подходы к организации питания и энергетического обеспечения [15] (Chua B.N., Guo W.M., Wong H.T., Ow D.S.-W., Ho P.L., Koh W., Koay A., Wong F.T. 2023). В результате появятся реальные перспективы решать экологические задачи и принципиально изменить силу антропогенного воздействия на окружающую среду, обеспечивать продовольственную безопасность и улучшать деятельность здравоохранения.

В связи с этим можно считать значимыми для повышения производительности труда не только организацию эффективных производственно-сбытовых цепочек, но и формирование ответственного отношения к использованию ресурсов среди всех пользователей и потребителей [16] (Mittenzwei M., Schiller D. 2025). Более того, развитие биоэкономики открывает возможности реализации и других факторов, способствующих повышению производительности труда, основанных на улучшении производственных процессов. Биоэкономика может обеспечить не только распространение использования новых, преобразующих биотехнологий в хозяйственной деятельности, но и повлиять на модернизацию оборудования, трансформацию производственных моделей, а также обеспечить рост внимания к повышению квалификации кадров для обеспечения конкурентоспособности производства в целом.

Обеспечение непрерывного образования и трансформация системы подготовки кадров как факторы развития биоэкономики

Проведенный анализ дает основания считать, что как для снятия ограничений по внедрению новых технологий, так и для качественного перехода от антикризисных мероприятий по импортозамещению тех или иных товаров к технологическому лидерству, необходимо подготовить и провести существенное преобразование трудовых ресурсов.

В качестве доводов в пользу приведенного тезиса можно указать на исследования, сообщающие о необходимости специального обучения цифровым технологиям, с учетом увеличения роли искусственного интеллекта, и обсуждаемых перспектив использования искусственного интеллекта для решения задач рутинной работы и повышения производительности труда [17] (Damioli G., Van Roy V., Vertesy D. 2021).

Более того, качественный переход к формированию биоэкономики, (а впоследствии к технологическому суверенитету и технологическому лидерству) не представляется возможным без подготовки квалифицированных кадров. Во-первых, повышение квалификации работников значится среди традиционных подходов к достижению повышения производительности труда. Во-вторых, высокий уровень квалификации кадров необходим для разработки новых технологий, и достаточный уровень знаний требуется работникам для интеграции биотехнологий в практическую деятельность. Скорость возрастания общего объема знаний в области биоэкономики (объем публикуемых статей увеличивается ежегодно почти в 2,5 раза каждые 10 лет) подчеркивает значение модернизации в организации повышения квалификации работников и все большей ориентации национальных систем образования под технологические задачи государства [18] (Titova E.S. 2024). Соответственно, возрастает значимость непрерывного образования работников.

Однако для обеспечения подобного непрерывного образования важно провести трансформацию системы подготовки кадров под конкретные технологические задачи, что значимо и для воспроизводства трудовых ресурсов, подготовленных сообразно уровню и направлениям технологического обновления биоэкономики. Решение этой задачи возможно через формирование контура направлений подготовки и специальностей, а также путем создания компетентностной модели биоэкономики, что обеспечит планомерность и системность организации подобной подготовки.

Не менее значима разработка новых образовательных программ для формирования необходимых компетенций, создание исследовательских центров в вузах, увеличение доли проектной деятельности и т.д.

В целом, общий анализ выявленных видов деятельности, сопровождающих развитие биоэкономики и влияющих на производительность труда, позволяет сделать промежуточное заключение о том, что для развития биоэкономики, а впоследствии и для повышения производительности труда, необходимо решить комплексную задачу формирования устойчивой системы подготовки и последующего повышения их квалификации [3] (Titova E.S., Shishkin S.S. 2023).

Таким образом, достижение кадровой обеспеченности можно рассматривать как один из ключевых факторов развития биоэкономики ввиду постоянно возрастающих объемов знаний, которые необходимо интегрировать в образовательную деятельность для обеспечения биоэкономики работниками.

Значение интеграции биотехнологий в хозяйственную деятельность для развития национальной экономики

По данным Европейской ассоциации биоиндустрии [1] [19] производительность труда в секторе биотехнологий в 2,6 раза выше производительности по экономике в целом, а при использовании медицинских биотехнологий производительность ещё выше, чем в среднем по экономике, т.е. в 2,86 раза. Однако в секторе агробиотехнологий производительность труда почти в два раза ниже среднего значения по экономике, а уровень занятости в секторе агробиотехнологий растет быстрее, чем по остальным направлениям биотехнологий.

Соответственно, обратить внимание следует на то, что в настоящее время трудно оценить эффект от внедрения биотехнологий на производствах в нашей стране в целом – отсутствует репрезентативная статистическая выборка. Между тем эта оценка при разработке соответствующей методологии могла бы сыграть важную роль для определения эффективности биоэкономики.

Несмотря на существование очевидных преимуществ от внедрения биотехнологий в отрасли экономики, на практике этому препятствует ряд барьеров: институциональных, инвестиционных, квалификационных, финансовых и др. [20] (Taryanik D.V., Makarchuk D.S., Sotyanov I.A. 2016).

Примечательно, что Организация экономического сотрудничества и развития фиксировала феномен возникновения различного рода трудностей при внедрении передовых технологий в хозяйственную деятельность. Вместе с этим, отмечаются передовые компании, которые с успехом внедряют инновационные технологии, что доказано сказывается и на их производительности труда [20, 21] (Taryanik D.V., Makarchuk D.S., Sotyanov I.A. 2016; Battisti M., Belloc F., Del Gatto M. 2020).

В связи с этим Россия наращивает поддержку интеграции биотехнологий в отрасли экономики [2]^{, [3], [4]}. Для нового рынка по направлению «биоэкономика» формируется отдельный национальный проект по обеспечению технологического лидерства «Технологические обеспечение биоэкономики» [5]^{, [6]}. Важно подчеркнуть, что любые мероприятия, особенно национального уровня, требуют определенного показателя измерения результативности, которым может стать производительность труда ввиду описанных в данной работе обстоятельств.

Наращивание государственной поддержки и развитие соответствующих механизмов определяет появление в документах государственного уровня понятия «экономика предложения», которая предполагает реализацию идеологии производства товаров, стимулирования капиталовложений в соответствующие производства [7].

Очевидно, что в настоящее время среди таких товаров рассматриваются те, которые необходимо произвести для замещения импорта, в том числе продукты использования биотехнологий [22] (Titova E.S. 2023).

Например, производство стационарных биореакторов, а также медицинских препаратов и терапевтических средств с использованием молекулярной и бионической инженерии, продуктов в области клеточной и тканевой терапии. Кроме того, оказание услуг, связанных с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области естественных и технических наук, в том числе в области биотехнологий отнесены к проектам структурной адаптации экономики Российской Федерации [8].

С учетом этого можно предположить, что работы по выбранным направлениям позволят в ближайшей перспективе сформировать существенный промышленный задел, усовершенствовать материально-техническую базу, а также обеспечить функционирование рыночных механизмов, а главное – создать задел для перехода от антикризисного импортозамещения к опережающему росту и технологическому лидерству. В результате будет сформирован и соответствующий рынок трудовых ресурсов.

Заключение

Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что развитие надотраслевой отечественной биоэкономической системы стало устойчивой траекторией технологического развития нашей страны в современных условиях. При этом показано, что достижение кадровой обеспеченности является одним из ключевых факторов развития биоэкономики, а повышение производительности труда – одним из значимых эффектов развития биоэкономики через ряд видов деятельности по улучшению здоровья и сохранению окружающей среды.

Рассмотрение используемых организационно-экономических и материально-технических средств в общем стремлении к повышению производительности труда дает основание считать, что начавшиеся качественные преобразования способны привести к достижению технологического суверенитета и в последующем к лидерству в определенных секторах экономики.

Таким образом, имеются основания надеяться, что существующий в настоящее время потенциал биоэкономики уже создает условия для улучшения благосостояния населения, и этом будет способствовать реализация ряда федеральных проектов, а также других стратегических документов РФ, посвященных вопросам увеличения производительности труда.

[1] The European Association for Bioindustries. Research report (2020). Measuring the economic footprint of the biotechnology industry in Europe. URL: https://www.europabio.org/wp-content/uploads/2021/02/201208_WifOR_EuropaBIO_Economic_Impact_Biotech_FINAL.pdf (дата обращения: 25.03.2025)

[2] Указ Президента РФ от 07.05.2024 года № 309 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года» (дата обращения: 27.03.2025)

[3] Указ Президента РФ от 18.06.2024 года № 529 «Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоемких технологий» (дата обращения: 29.03.2025)

[4] Аналитический центр при Правительстве РФ. Сформированы 8 национальных проектов по обеспечению технологического лидерства. URL: https://ac.gov.ru/news/page/sformirovany-8-nacionalnyh-proektov-po-obespeceniu-tehnologiceskogo-liderstva-27954 (дата обращения: 29.03.2025)

[5] Правительство России. Михаил Мишустин провёл стратегическую сессию о технологическом лидерстве. URL: http://government.ru/news/53602/ (дата обращения: 27.03.2025)

[6] Указ Президента Российской Федерации от 07.05.2024 года № 309 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года». URL: http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202405070015?ysclid=m6gosttuc7723078393 (дата обращения: 28.03.2025)

[7] Правительство России. Единый план по достижению национальных целей развития до 2030 года и на перспективу до 2036 года. URL: http://government.ru/news/53927/ (дата обращения: 29.03.2025)

[8] Постановление Правительства Российской Федерации от 15.04.2023 № 603 «Об утверждении приоритетных направлений проектов технологического суверенитета и проектов структурной адаптации экономики Российской Федерации и Положения об условиях отнесения проектов к проектам технологического суверенитета и проектам структурной адаптации экономики Российской Федерации, о представлении сведений о проектах технологического суверенитета и проектах структурной адаптации экономики Российской Федерации и ведении реестра указанных проектов, а также о требованиях к организациям, уполномоченным представлять заключения о соответствии проектов требованиям к проектам технологического суверенитета и проектам структурной адаптации экономики Российской Федерации». URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202304170025 (дата обращения: 28.03.2025)