Очевидно, что по мере развития нашей цивилизации мы в ближайшем будущем столкнемся с целым рядом фундаментальных проблем перенаселения планеты. Это недостаток продовольствия и загрязнение окружающей среды. Существующие сегодня пути решения не позволят человечеству выйти из сложившейся ситуации. Это предопределяет необходимость создания принципиально новых природоподобных технологий, обеспечивающих выживание человека как вида. Одним из ключевых решений в этой области станет использование биотехнологий созданных путем копирования и воспроизведения основных принципов работы пищеварительного аппарата жвачных животных.  Как известно, полимикробные ассоциации рубца жвачных содержат в 100 раз больше генов, чем животное-хозяин, что сообщает ему дополнительные метаболические возможности, включая способность гидролизовать и ферментировать недоступные для моногастричных растительные корма. Воспроизводство этого природного решения в искусственных условиях обеспечит создание технологий шестого технологического уклада — основы будущих технологий переработки мусора, создания животноводческой продукции без использования животных, генерации зеленого водорода. Биореакторы, построенные на этих принципах — основа жизнеобеспечения экипажей в межпланетных пилотируемых полетах и станций на других планетах.

В связи с чем актуальность проекта представляется в разработке фундаментальных основ и создании природоподобной технологии преобразования органических и минеральных веществ в целях переработки отходов производства с получением кормов для крупного рогатого скота на откорме и повышения эффективности рубцового пищеварения.      Исследования будут выполняться с использованием ранее сконструированного экспериментального биореактора. Будет изучена динамика таксономического состава микрофлоры (семейство, род, вид) биореактора, на фоне коррекции микробиома воссозданного на основе рубца жвачных, ранее выявленными и апробированными средствами (вещества анти кворум и др.) при непрерывном мониторинге не менее 70 показателей и управления физико-химическими параметрами искусственной среды  в целях стимулирования течения метаболических процессов и повышения питательности кормовых средств. Вновь полученные данные будут использованы для разработки обобщенной математической модели биореактора, обеспечивающей обработку данных и принятие решений. В ходе исследований будет определена питательность и продуктивное действие полученных в биореакторе кормовых средств in vitro и in vivo.   При выполнении Проекта будет разработана обобщенная математическая модель биореактора, обеспечивающая обработку данных и принятие решений, как объект системы автоматического управления, позволяющий учитывать конструктивные и технологические особенности ферментации отходов производства.    Будет разработан и апробирован способ увеличения биомассы микроорганизмов, культивируемых в биореакторе.   Проектом предполагается формирование обучающих выборок, необходимых для настройки коэффициентов нейронной сети системы управления биореактором.

Основным результатом реализации Проекта станет создание биореактора с автоматизированной системой управления основанной на элементах искусственного интеллекта.      Новизна исследований по проекту будет защищена не менее чем 5 патентами РФ на изобретения и полезные модели, в том числе для защиты приоритета новых решений по воспроизведению и поддержанию микробиома рубца в условиях in vitro, новых принципов управления полимикробными культивируемыми сообществами.