За век мир прошел путь от идеи самовоспроизводящихся стейков до подачи на стол

РБКHi-Tech

«Дорожная карта будущего»: Сто лет в обед

Всего за век мир прошел путь от идеи самовоспроизводящихся стейков до их подачи на стол

Александр Чулок, российский прогнозист, международный эксперт  Программы развития ООН по форсайту, д.э.н., директор Центра научно-технологического прогнозирования ИСИЭЗ НИУ ВШЭ, Ядвига Радомирова, заместитель  директора Центра научно-технологического прогнозирования ИСИЭЗ  НИУ ВШЭ

Следующая остановка в совместном проекте «РБК Трендов» и ИСИЭЗ НИУ ВШЭ — агропромышленный комплекс.

Мы продолжаем публикацию «Дорожной карты будущего» — спецпроекта «РБК Трендов» и ученых Института статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ. В № 03–05 за этот год мы уже рассмотрели будущее медицины и здравоохранения, а в № 06–08 будущее энергетики, какими они видятся группе исследователей под руководством известного российского прогнозиста Александра Чулока. В текущем номере на таймлайне до 2050 года изучим новое направление — будущее агропромышленного комплекса.

Эта отрасль традиционно требует много ресурсов, в том числе человеческих. А в последние годы в связи с цифровизацией, необходимостью повышения мощностей и внедрения инноваций кадровый голод в АПК лишь усиливается. Помимо традиционных, в этой сфере появляются и профессии будущего — операторы сельскохозяйственных дронов, агрокибернетики, инженеры по 3D-печати продуктов и т.д.

До 2050 года агропромышленный комплекс во всем мире ожидают значительные изменения, носящие фундаментальный, трансформационный характер.

Перемены будут обусловлены действием социальных, научно-технологических, экономических, экологических и ценностных трендов.

Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО ООН) отмечает несколько ключевых направлений развития АПК:

  • повышение эффективности животноводства и грамотное использование ресурсов;
  • активизация усилий по переработке отходов и минимизация потерь в биоэкономике замкнутого цикла;
  • использование природных решений для увеличения компенсации выбросов углерода;
  • стремление к здоровому и разнообразному питанию, развитие сектора альтернативных белков;
  • разработка политических мер и решений для стимулирования изменений.

Постоянное увеличение численности населения планеты обуславливает спрос на продукты, стимулирует новые идеи и подходы к тому, как накормить все больше людей. Однако из-за урбанизации происходит сокращение пахотных земель и сельского населения, которое работает в секторе АПК. Ответом на этот вызов становится активное применение высокоэффективных и передовых технологий: интернет вещей (IoT) и беспроводные датчики (IoTWS), беспилотники и роботы, вертикальное земледелие, гидропоника и новые селекционные достижения, а также технологии энергопотребления и возобновляемые источники энергии.

Параллельно ожидается рост распространения альтернативных белков: к 2050 году они будут превалировать в производстве. Соответственно, в питании человека произойдет переход от использования традиционных, тысячелетиями знакомых человеку белков, к произведенным промышленным способом. Уже сейчас закладываются основы политики поиска возможных альтернатив продуктам животного происхождения, минимизирующих негативное влияние на окружающую среду (продвижение растительной диеты).

К 2050 году степень институциональных изменений позволит активно использовать в рационе человека не только животные белки или их растительные аналоги, например сою, но и культивированное мясо, ферментированное мясо или водоросли. Ожидается, что рост рынка альтернативных белков сохранится, поскольку в ближайшие десятилетия прогнозируется значительное увеличение его объема во всех категориях.

Надо отметить, что между фантастической идеей создания культивированного мяса, которая была сформулирована в 1930 году Фредериком Эдвином Смитом, британским министром по делам Индии и писателем, и моментом распространения промышленного производства культивированного мяса пройдет более ста лет. В сборнике «Мир в 2030 году нашей эры» он представил идею «самовоспроизводящихся стейков».

Экологические тренды значительно повлияют на работу агропромышленного комплекса, многие процессы претерпят сильные изменения. Согласно прогнозу ОЭСР-ФАО на период до 2033 года ожидается, что глобальная интенсивность выбросов парниковых газов в сельском хозяйстве снизится, поскольку рост производства будет основан на повышении производительности, а не на расширении обрабатываемых земель, хотя прямые выбросы от сельского хозяйства по-прежнему увеличатся на 5%.

Прогнозируется, что рост производства сельскохозяйственных культур будет обусловлен в первую очередь увеличением продуктивности существующих земель, а не расширением посевных площадей. Аналогичным образом ожидается, что значительная часть роста производства животноводства будет результатом повышения производительности.

Немаловажное значение будет иметь и изменение ценностных трендов: так, под влиянием политики, проводимой уже сейчас в США и ЕС, изменятся предпочтения потребителей. На смену покупателям с традиционными предпочтениями платежеспособный спрос начнут предъявлять покупатели поколений Альфа и Z, у которых совершенно иные понятия о натуральности и этичности происхождения и производства продуктов. В отличие от понимания экологичности производства в 2000-х как о произведенном в деревне традиционными способами или на экологически чистой ферме, можно утверждать, что экологичные продукты будут выращены в закрытых системах при использовании робототехники и новейших селекционных достижений.

2026–2031

Сельскохозяйственные роботы заменят тяжелый ручной труд людей в АПК

Оценка влияния на Россию: от сильно негативного (-3) до сильно позитивного (3): 1

Технологии искусственного интеллекта, интернета вещей и роботы значительно повысят производительность труда в АПК и решат проблему нехватки работников, также повысят прибыльность отрасли в долгосрочной перспективе.

Количественные оценки: Применение роботизированных устройств в АПК растет. Ожидается, что глобальный рынок роботов в АПК составит $37,5 млрд к концу 2033 года ($7 млрд в 2023-м), среднегодовой темп роста в период с 2023 по 2033 год — 18%.

Роботизированные устройства продолжают совершенствоваться и с течением времени смогут помочь в решении большего количества задач в АПК. И тогда человек освободится от тяжелых и неквалифицированных работ, и его роль будет сводиться к контролю различного рода устройств. Так, по оценкам McKinsey & Company, если удастся обеспечить связанность устройств, используемых в АПК, то к 2030 году можно увеличить мировой ВВП на $500 млрд.

2030–2035

Системы отслеживания происхождения пищевой продукции и упаковки обеспечивают ее безопасность

Оценка влияния на Россию: от сильно негативного (-3) до сильно позитивного (3): 2

Разработаны системы отслеживания происхождения пищевой продукции по всей цепочке поставок на основе геопозиционирования, распределенных систем хранения данных, RFID-меток; бактерицидная упаковка для пищевых продуктов на основе нанотехнологий.

Количественные оценки: По данным RAIN Alliance, отраслевой ассоциации производителей RFID, по состоянию на 2020 год во всем мире было использовано 20 млрд RFID-меток, сертифицированных этой организацией.

Требования о модернизации безопасности пищевых продуктов от Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) предписывают сельхозпроизводителям и предприятиям пищевой промышленности присваивать своей продукции отслеживаемые коды партий и иную соответствующую информацию. Вся цепочка поставок будет записана в историю каждого товара. Продукты питания должны будут соответствовать стандартам к 20 января 2026 года.

2030–2040

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

Оценка влияния на Россию: от сильно негативного (-3) до сильно позитивного (3): 3

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.

Количественные оценки: Дефицит микроэлементов связан с набором проблем со здоровьем, включая ослабленный иммунитет, анемию и задержку роста у детей. Последние глобальные оценки предполагают, что более половины детей дошкольного возраста и две трети женщин репродуктивного возраста испытывают дефицит хотя бы одного микроэлемента. Разработка биофортифицированных культур обеспечит повышение уровня микроэлементов в сельхозкультурах.

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, но наиболее стабильные результаты, вероятно, можно получить только в случае селекционных достижений.

Белковая инженерия позволит разработать белки, которые придадут устойчивость к вредителям или экстремальным условиям окружающей среды. Они могут быть введены в сельхозкультуры, что приведет к повышению урожайности и устойчивости.

В целом ожидается, что объем рынка белковой инженерии в прогнозируемый период 2023– 2032 годов будет увеличиваться со среднегодовыми темпами 16,97%.

Медицинское питание для лечения заболеваний

Оценка влияния на Россию: от сильно негативного (-3) до сильно позитивного (3): 2

Достижения в области биотехнологии положили начало революции на рынке медицинского питания (продукты, разработанные для лечения или профилактики таких заболеваний, как диабет, болезнь Альцгеймера, ожирение и т.д.). Изготовители 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, специфичных для конкретных заболеваний. Появятся продукты питания для онкологических больных и профилактики возникновения онкологии.

Количественные оценки: В 2023 году мировой рынок медицинского питания оценивался в $48,9 млрд, и, по прогнозам, в период с 2024 по 2030 год его среднегодовой рост составит 3,7%.

Рынок онкологического питания в 2023 году составил $2,07 млрд, а в 2033-м достигнет $4,87 млрд, в указанный период среднегодовой темп роста составит 8,9%.

2040–2050

АПК становится углеродно нейтральным

Оценка влияния на Россию: от сильно негативного (-3) до сильно позитивного (3): -1

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

Количественные оценки: 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).

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

2035–2050

Постепенный переход к доминированию альтернативных белков

Оценка влияния на Россию: от сильно негативного (-3) до сильно позитивного (3): 1

Переход к альтернативным источникам белка (растительное мясо, клеточное мясо, а также молочные продукты и яйца, полученные методом позиционной ферментации) произойдет по мере достижения паритета соотношения вкусовых свойств, состава продуктов (содержания витаминов, аминокислот и др.) и цен на аналоги продукции традиционного животного происхождения. Переход 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.

Количественные оценки: 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.

2040

Климатоустойчивое сельское хозяйство

Оценка влияния на Россию: от сильно негативного (-3) до сильно позитивного (3): 2

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.

Количественные оценки: Всемирный банк значительно расширил инвестиции в климатически оптимизированное сельское хозяйство (CSA). В плане действий по изменению климата (2021–2025 годы) 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.

2050

Космические технологии меняют облик АПК

Оценка влияния на Россию: от сильно негативного (-3) до сильно позитивного (3): 3

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.

Количественные оценки: К концу 2020-х 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

Оценка влияния на Россию: от сильно негативного (-3) до сильно позитивного (3): 2

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.

Количественные оценки: 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.

Посмотреть весь проект «Дорожная карта» будущего

O'qishni davom ettirish uchun tizimga kiring. Bu tez va bepul.

Roʻyxatdan oʻtish orqali men foydalanish shartlari 

Tavsiya etilgan maqolalar

Павел Воронин: «В ближайшие три года ИИ-решения начнут приносить реальную экономию бизнесу» Павел Воронин: «В ближайшие три года ИИ-решения начнут приносить реальную экономию бизнесу»

Гендиректор МТС Web Services Павел Воронин — об автоматизации и нейросетях

РБК
0,06 га счастья 0,06 га счастья

Когда в России появилось такое явление, как дача

КАНТРИ Русская азбука
Слово редактора Слово редактора

На самом деле, нет более открытых миру людей, чем яхтсмены

Y Magazine
Белеет парус на болоте Белеет парус на болоте

Чем так уникален нерукотворный природный парус — белокрыльник болотный?

Наука и жизнь
Что «видели» астероиды? Что «видели» астероиды?

Чем астероиды интересны астрономам?

Наука и жизнь
Перелет–2023 «Байкальская кругосветка» Перелет–2023 «Байкальская кругосветка»

«Байкальская кругосветка» – воздушное путешествие вокруг знаменитого озера

Наука и техника
Палеонтологи СПбГУ проследили эволюцию мозга крокодилов Палеонтологи СПбГУ проследили эволюцию мозга крокодилов

Ученые создали 3D-модель мозга древних параллигаторов

Знание – сила
Наука и жизнь. Архив: 1941—1945 годы Наука и жизнь. Архив: 1941—1945 годы

О чем писали в журнале «Наука и жизнь» в годы Великой Отечественной войны?

Наука и жизнь
«Позеленение» Арктики: как его оценить и о чём оно свидетельствует «Позеленение» Арктики: как его оценить и о чём оно свидетельствует

Как арктические экосистемы приспосабливаются к изменениям климатических условий

Наука и жизнь
Каким ты будешь, городской бус? Каким ты будешь, городской бус?

Ждать ли нам завтра электробусов в каждом городе?

Наука и жизнь
Экологическая модернизация Экологическая модернизация

Как разные страны переосмысливают управление органическими отходами

Агроинвестор
«Мои счастливейшие дни…» «Мои счастливейшие дни…»

Понятие гения места, «genius loci» – к Остафьево применимо как нельзя более

Знание – сила
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Как в СССР подчинили фантастику пропаганде социалистических достижений

Наука и жизнь
Тихая гавань русских литераторов Тихая гавань русских литераторов

Усадьбе Остафьево повезло, в ее облике с давних времен мало что менялось

Знание – сила
«Кузнец – это в первую очередь инженер» «Кузнец – это в первую очередь инженер»

Как ученые исследуют магнитное поле Земли? Влияют ли на нас магнитные бури?

Знание – сила
Июньская метель снежноцвета Июньская метель снежноцвета

Снежноцветы считаются красивейшими деревьями, и с этим трудно не согласиться

Наука и жизнь
Недолгий триумф «арийской физики» Недолгий триумф «арийской физики»

В какой тупик может завести себя наука, если станет служанкой нацизма

Знание – сила
Он пережил и многое, и многих… Он пережил и многое, и многих…

Петр Вяземский, князь. О нем вспоминают обычно в связи с А. С. Пушкиным

Знание – сила
Поговорим о космологии Поговорим о космологии

Пять работ, посвященных космологии, с комментариями специалиста

Знание – сила
Бизнес на энтузиазме Бизнес на энтузиазме

Перспективы мясного скотоводства в России неоднозначные

Агроинвестор
Будет не жирно? Будет не жирно?

Какой вклад в борьбу с ожирением могут внести производители продуктов питания

Агроинвестор
Самое древнее чувство Самое древнее чувство

Как у животных представлено чувства обоняния и вкуса

Наука и жизнь
Легендарный Понтий Пилат Легендарный Понтий Пилат

Так кто же он был, этот римлянин, взявшийся судить Иисуса?

Знание – сила
Удивительный трубкозуб Удивительный трубкозуб

Ожившей химерой с прошедших веков трубкозуба, шутя, обзывают

Знание – сила
Долгий путь от «учебки» к Победе Долгий путь от «учебки» к Победе

В минометной роте любили песни: о поэтах на фронте Отечественной войны

Знание – сила
Посвящено Беатриче Посвящено Беатриче

Он не смел поверить, что Биче исчезла навсегда. Его мир рухнул

Наука и жизнь
Испанские авианосцы на мировом рынке Испанские авианосцы на мировом рынке

Что помогло определиться с основными требованиями к универсальному авианосцу

Наука и техника
Композиты в судостроении Композиты в судостроении

Что же такое композиционные материалы (композиты)?

Наука и техника
Наука под знаком «Аненербе» Наука под знаком «Аненербе»

Наука может прекрасно себя чувствовать и в тиранических режимах

Знание – сила
Делянка лирохвоста Делянка лирохвоста

Большая птица-лира живет во влажных лесах восточной Австралии и Тасмании

Знание – сила
Открыть в приложении