Развитие организационных форматов исследовательской инфраструктуры в фундаментальной биотехнологии и биоинженерии

С начала 2000-х годов все более очевидной становится необходимость быстрого и эффективного развития биотехнологий и биоинженерии как фундаментальных областей науки, а также трансфер знаний в индустриальную сферу для решения самых насущных проблем человечества: борьбы с голодом и обеспечения населения Земли качественной пищей, поддержания и коррекции здоровья людей, минимизации неблагоприятных последствий антропогенного влияния на экосистемы, поиска и разработки новых дешевых возобновляемых источников энергии и др. В начале XXI века Российская Федерация, значительно отставая в этой области от передовых стран Европы, Америки и Азии, предприняла ряд важных шагов [1, 2] для ответа на эти вызовы. Была принята Федеральная программа научно-технологического развития (ФПНТР) России1, в которой направлениям биотехнологии и биоинженерии было уделено большое внимание. Были определены приоритетные тематики в области биотехнологий и выделены средства в объеме 1178 млрд рублей на период с 2012 до 2020 года. Следуя обозначившимся тенденциям, Институт естественных наук и математики Уральского федерального университета инициировал создание Центра фундаментальной биотехнологии и биоинженерии (далее – Центр, ЦФББ) на основе существующих научных групп этого профиля.

Создание Центра как организационной структуры представлялось единственно верным решением, поскольку стояла задача обеспечить эффективное взаимодействие и успешное функционирование разрозненных прежде подразделений и проектных групп, занимающихся разными тематиками в области биотехнологий и биоинженерии. Это должно было способствовать формированию не только новой научной структуры, но и целостной управленческой системы, взаимосвязанные звенья которой создают условия для успешной реализации исследовательских задач и обеспечивают синергетические эффекты.

Создание центров как координирующих структур является эффективной, широко практикуемой мерой. Например, в 2014 г. в РФ на основе трех подразделений РАН был создан Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН. С началом постгеномной эры центры биотехнологий массово создавались и в университетах. Например, в университетах Stony Brook (Нью-Йорк), университете штата Небраска и других в США, в Bielefeld University, Германия (https://www.cebitec. и многих других. В 2012 году был создан Малопольский центр биотехнологий в составе Ягиеллонского университета, Польша, Краков . Все эти центры не самых высокорейтинговых университетов показали высокие темпы развития исследований и образования в области биотехнологий.

Настоящий кейс описывает опыт создания и развития Центра фундаментальной биотехнологии и биоинженерии.

Методы исследования. Использованы такие научные подходы как синтез, обобщение, индукция, а также сравнительный анализ.

Результаты и обсуждение. В 2016 году Центр был создан как проект развития стратегической академической единицы Института естественных наук и математики (САЕ ИЕНиМ). Целями проекта было формирование в ИЕНиМ УрФУ научного центра для разработки фундаментальных основ биотехнологий и биоинженерии для медицины, агробизнеса и экологических решений; формирование научно-образовательного пространства, обеспечивающего подготовку кадров высшей квалификации, адекватно относящихся к ценностям жизни в биосферном контексте; повышение результативности научной деятельности в сфере биотехнологий и формирование на этой основе имиджа международного научного центра биотехнологий и биоинженерии.

Проект стартовал 12.11.2016 г. Были организованы научные группы по биоинженерии, медицинской биофизике, геномным исследованиям, молекулярным и клеточным биотехнологиям. В 2018 году Центр был оформлен как структурное подразделение ИЕНиМ, состоящее из 4 лабораторий. В 2020 году Центр был объединен с двумя другими проектами ППК – научной лабораторией (НЛ) «Лаборатория биотехнологий поддержания и восстановления компонентов природных и трансформированных биосистем» и НЛ «Лаборатория молекулярных основ и экологии морфогенеза». Объединение проектов было единственной мерой устранения имеющихся существенных барьеров на пути развития биотехнологических исследований в институте – пересечения тематик и распыления материальных и кадровых ресурсов. В двух присоединенных лабораториях около 60 % участников одновременно были исполнителями в Центре.

Объединение лабораторий также позволило эффективнее проводить мониторинг слабых сигналов, генерируемых в поле биотехнологии и биоинженерии, и расширить научные горизонты сотрудников, поскольку при объединении исследователей с различными научными интересами и взглядами на научные проблемы возрастает вероятность попадания в поле зрения новых открытий и неординарных методических подходов. Это позволяет оперативно корректировать научную повестку и развивать новые перспективные научные направления.

С объединением проектов была окончательно сформирована тематика научных исследований центра:

– Молекулярные и клеточные биотехнологии

– Биоресурсы, БАВ и биотехнологии

– Биомедицина

– Биоинженерия

– Экобиотехнологии

Был осуществлен ряд управленческих решений и изменений.

• 1.    В организационной области. В открытых лабораториях Центра было создано штатное расписание. На постоянные позиции были привлечены молодые ученые, что позволило закрепить их в университете, благодаря чему они эффективно выполняли поставленные научные задачи, не отвлекаясь на другие виды деятельности. Вместе с тем, были сформированы временные команды (творческие коллективы) из числа научно-педагогических сотрудников для выполнения подпроектов в соответствии с тематикой исследований. Переход от индивидуальных исследований к работе в коллективах с распределением функций и компетенций привел к росту эффективности исследований. В проекты Центра привлечены молодые исследователи (более 60 % участников проекта), в том числе иностранные ученые. На работу принято 5 иностранных специалистов – 3 постдока и 2 иностранных аспиранта на должности м. н. с.- молодые ученые.

• 2.    В области развития кадрового потенциала. Проведена оценка имеющихся у участников проекта компетенций. С целью их развития и приобретения новых на стажировки были направлены молодые исследователи. Совершены 16 поездок в ведущие научные центры и лаборатории за рубежом: Малопольский центр биотехнологий, Польша; Университет Внутренней Монголии, Китай; Университет Хиросимы, Университет Окаямы, Япония; Университет Бхаратиара, Индия, а также в России (ИЦиГ СО РАН, СпбГУ). Всего на стажировки было направлено 12 человек.

• 3.    Следуя современным тенденциям развития науки, большое внимание было уделено интернационализации деятельности Центра [3, 4] как за счет привлечения иностранных постдоков и высококвалифицированных специалистов, так и за счет развития международной кооперации, в том числе, повышения академической мобильности ученых и активного участия в международных конференциях. В настоящее время осуществляются совместные исследования с учеными из Польши, Японии, Германии, Франции, Китая, Бразилии, США, Беларуси. Совместно с 19 партнерами из 12 зарубежных университетов было опубликовано более 60 статей.

• 4.    Проведено существенное развитие материальной базы исследований: приобретено новое высокотехнологичное и уникальное оборудование, на котором способны работать прошедшие стажировки исследователи. Была реализована новая модель эксплуатации сложного уникального оборудования: закрепление ответственных за использование и обслуживание новых приборов, что обеспечило их более эффективное использование. Другим важным решением было выделение дополнительных площадей под новые лаборатории за счет перераспределения ранее неэффективно использовавшихся офисных и складских помещений.

Итоги деятельности

В первый год реализации проекта участниками проекта ЦФББ было опубликовано 5 статей в высокорейтинговых журналах и 7 статей в лабораториях (Таблица). С 2016 по 2020 г. участниками объединенного проекта опубликована в общей сложности 161 статья в журналах с научным индексированием Scopus и WoS, что составляет 1340 % к уровню 2016 г.- 12 статей. Результат сопоставим и даже значительно превышает опубликованные данные в среднем по Российской федерации [3, 5]. Этому способствовала ориентация на подходы к стратегическому управлению [6], числе, в интернет-формате [7]. За весь период реа- преодоление консервативности мышления и выход из зоны комфорта, а также запрос на новые тематики в соответствии с ФПНТР и глобальными вызовами.

Все эти меры позволили достичь существенного роста показателей деятельности ЦФББ (таблица).

Так, за период реализации проекта повысилась отдача от использования средств ППК: более чем в 10 раз снизились затраты на исследования в расчете на 1 статью и повысился коэффициент рентабельности. Было подготовлено 12 заявок на гранты РФФИ и РНФ, выиграны 6 грантов РФФИ. Выполнено 7 хоздоговоров. Выполняется грант РФФИ «Россия-Индия». Подано 2 заявки на патенты.

Значимые качественные и количественные изменения (Таблица), начиная с 2018 г., вероятно, связаны с тем, что в предшествующие годы основные средства были потрачены на закупку современного дорогостоящего или уникального оборудования и на научные стажировки сотрудников (от 56 до 85 %). Всего за время реализации проекта на эти цели было потрачено около 65 % финансирования. Кроме того, был преодолен такой барьер на пути развития, как пересечение тематик научных исследований между Центром и научными лабораториями, не входя- щими в его структуру, что приводило к рассредоточению финансовых и человеческих ресурсов. Присоединение к центру этих лабораторий привело к резкому качественному и количественному росту публикационной и грантовой активности.

Эффективным средством развития исследований и консолидации новых структурных подразделений является проведение конференций, симпозиумов и других научных мероприятий, в том лизации проекта при участии членов команды проведено 7 международных конференций, симпозиумов, совещаний.

Большие объемы исследований, высокая публикационная активность участников проекта способствовали росту их квалификации [8]. Участниками объединенного проекта за 6 лет защищено 7 кандидатских диссертаций и 1 докторская.

Современный уровень исследований и организационная структура Центра фундаментальной биотехнологии и биоинженерии обеспечивают сегодня возможности для индивидуальных стажировок молодых исследователей, прохождения практик студентами всех уровней обучения, подготовки аспирантов, выполнения совместных проектов.

Таким образом, в пятилетней истории центра фундаментальной биотехнологии можно выделить два этапа – первые три года происходило формирование структуры центра, его материальное оснащение и развитие профессиональных компетенций сотрудников, в последующие годы созданные условия обеспечили рост показателей деятельности Центра.

Финансирование из средств ППК УрФУ сыграло важную роль в становлении и развитии Центра фундаментальной биотехнологии и био- инженерии, что позволило ему стать конкурентоспособным на федеральном уровне и узнаваемым в международном профессиональном сообществе. Поиск новых источников финансирования для развития центра является критическим моментом, поскольку достижение целевых показателей развития науки в условиях сохранения существующих тенденций ее финансирования невозможно [9].

Таблица

Показатели деятельности Центра фундаментальной биотехнологии и биоинженерии

Table

Operational performance of the Center for Fundamental Biotechnology and Bioengineering

Год	Публикации в Scopus и WoS, статей в год	Объем финансирования из средств ППК, млн.руб.	Объем доходов из внебюджетных источников, млн. руб.	Объем средств ППК на 1 публикацию, млн руб./ шт.	Коэффициент рентабельности (Объем доходов/ затраты ППК)	Затраты на статьи развития (оборудование, стажировки, ремонты), %
2016	5	3,94	0,42	0,79	0,11	69,1
2017	11	10,53	4,65	0,96	0,44	85,1
2018	11	2,22	4,26	0,20	1,92	56,2
2019	18	1,17	2,30	0,07	1,97	4,5
2020	43	2,61	3,15	0,06	1,21	9,1

Проведенная организационно-управленческая работа повысила рентабельность проводимых исследований, однако для формирования устойчивой финансовой модели в ближайшие годы необходимо решить ряд важных задач: осуществить поиск промышленных партнеров и заказчиков, шире использовать потенциал центра для проведения работ совместно с внешними партнерами; создавать новые технологии, методики и продукты, которые могут быть защищены патентами; активнее использовать созданные центром объекты интеллектуальной собственности. Кроме того, развитие исследовательской повестки должно предусматривать увеличение не только количества, но и качества научных публикаций за счет роста доли публикаций в журналах Q1 и Q2.

Важным должно стать широкое использование возможностей центра для проектного обучения студентов, внедрение практикоориентированных и проектных модулей, что позволит готовить для центра новых квалифицированных специалистов. Еще одна задача, требующая незамедлительного решения – развитие внутриуниверсите-ских связей с другими научными подразделениями для обмена имеющимся опытом, совместного использования оборудования, выполнения кооперативных проектов. В среднесрочной перспективе необходимо создание на базе Центра малых инновационных предприятий, использующих оборудование и площади центра и частично финансирующих его работу.