Биотехнология, несмотря на весь пафос и инновационность названия, является одной из древнейших отраслей, появившейся тогда, когда само понятие науки еще не утвердилось.
В то же время, вне всякого сомнения, сегодня биотехнология в широком смысле этого понятия является одним из наиболее перспективных и многообещающих направлений изучения возможностей использования живых организмов.
Фактически человечество впервые столкнулось с биотехнологией (в самом простом и широком смысле) в тот же момент, когда оно столкнулось с «биотой» - то есть биологически активной популяцией самых разнообразных объектов на нашей планете: при выпечке хлеба, пивоварении (в в обоих случаях это дрожжевые культуры) и на самых первых, робких шагах в подборе тех растений, которые помогали себя прокормить.
Конечно, сознательное и планомерное развитие биотехнологии началось позже, фактически не так давно по меркам науки, в конце 17 века, когда было открыто существование микроорганизмов.
Огромную роль в этом открытии сыграл петербургский академик К.
С.
Кирхгов, открывший явление биологического катализа и попытавшийся биокаталитически получить сахар из доступного отечественного сырья (в первую очередь свеклы).
А термином «биотехнология» мы обязаны венгерскому инженеру Карлу Риверсу, который впервые использовал его в своих работах в 1917 году.
Большая заслуга в начальном развитии биотехнологии как отрасли науки биологии принадлежит также одному из самых известных микробиологи - Луи Пастер, благодаря открытиям которого ни у кого не возникло сомнения в том, что биотехнология является самостоятельной научной областью.
Первый патент в области биотехнологии был выдан в 1891 г.
в США — японским биохимиком Дз.
Такамине открыл метод использования ферментных препаратов в промышленных целях: использование диастазы для осахаривания растительных отходов.
В XX веке развитие биотехнологий приобрело новую форму и множество направлений – в частности, они стали влиять на другие отрасли и области хозяйственной деятельности человека.
Стоит только сказать, что активное развитие бродильной и микробиологической промышленности дало нам сотни, если не тысячи, методов и препаратов, существенно улучшающих жизнь каждого человека: стало возможным производство антибиотиков, пищевых концентратов, а также так как контролируют ферментацию продуктов растительного и животного происхождения, что невероятно важно для обеспечения продовольствием.
Выделение и очистка до приемлемого уровня первого антибиотика пенициллина стали возможными только в 1940 году, одновременно выведя всю биотехнологическую отрасль на совершенно новый уровень и поставив новые задачи, такие как: поиск и разработка технологий производства выпускаемых лекарственных веществ микроорганизмами, работая над снижением стоимости и повышением уровня безопасности при приеме пациентом лекарств и так далее.
В современном мире биотехнология уже неразрывно связана с инженерией (в том числе генной), энергетикой, медициной, сельским хозяйством, экологией и многими другими отраслями и научными направлениями мысли.
За последние 100 лет благодаря безудержному прогрессу во всех направлениях существенно изменился круг задач и методов их решения в биотехнологии.
В основе так называемой «новой» биотехнологии лежат весьма передовые и высокотехнологичные методы генетической и клеточной инженерии, с помощью которых осуществляются многие сложные операции, включая реконструкцию их жизнеспособных копий из отдельных клеток.
фрагменты клеток.
На стыке биотехнологии и других научных областей могут рождаться самые интересные и неожиданные решения, позволяющие лучше понять и использовать потенциал самых разнообразных живых организмов.
В результате мы узнаем больше о процессах, с помощью которых получаем: – Материалы и композиты – Топливо и методы синтеза – Лекарства и вакцины — Методы диагностики и профилактики заболеваний, в том числе генетически детерминированных – Не говоря уже о процессе старения, который является в некотором смысле «философским камнем» мира биотехнологий, существует множество абсолютно обыденных и, простите, «простых» перспектив применения в реальной жизни с его практикой.
В первую очередь здесь, конечно, «генно-модифицированные организмы», пресловутые «ГМО», незаслуженно нелюбимые необразованным читателем/зрителем/слушателем.
Фактически человечество с того самого момента, как оно заменило кочевничество оседлым образом жизни и начало обрабатывать землю и разводить скот, создает в сельском хозяйстве «генно-модифицированные» культуры.
Без этого у нас не было бы урожая в принципе, так как условия биоценоза (то есть устойчивого развития организмов) просто не позволили бы нам вырастить ни корову, ни пшеницу.
И именно поэтому биотехнология растений может решить многие проблемы: от голода и снабжения продовольствием до улучшения качества жизни всех людей за счет гармонизации уровней питательности самых разнообразных растительных продуктов.
Не следует думать, что биотехнология сегодня достигла пика своего развития – такое мнение было бы совершенно ошибочным.
Происходит дальнейшее дробление «биотехнологий» на емкие направления, решающие свои прикладные задачи.
Например, в России принята «Комплексная программа развития биотехнологий», в рамках которой планируется создать глобально конкурентоспособный сектор биоэкономики и предприятия, работающие в этой области.
При этом ожидается, что к 2020 году объем этого сектора составит не менее 1% ВВП, а к 2030 году – не менее 3% ВВП РФ.
Это не просто амбициозные планы, а суровая реальность, с которой необходимо встретиться.
Какие отрасли промышленности, скорее всего, окажутся под влиянием биотехнологий в самом ближайшем будущем? Практически все, потому что мы видим дальнейшую интеграцию различных научных и прикладных областей друг с другом.
Возьмем в качестве примера космическую отрасль, которая уже активно работает с микроорганизмами, используя реальные биотехнологические методы.
Например, благодаря отправке на МКС различных видов микроорганизмов мы знаем, что огромное количество бактерий устойчиво к жесткому космическому излучению самого разнообразного спектра и волн.
Более того, мы обнаружили на Земле микроорганизмы, находящиеся в состоянии анабиоза (грубо говоря: «гибернации»), вышедшие из нее только после облучения космическими лучами.
Они просто не могли образоваться на нашей планете; они были занесены к нам во время формирования Солнечной системы из других космических объектов нашей галактики.
Как еще биотехнология может повлиять на освоение человеком ближайшего к нам космоса? Представьте себе хотя бы простую исследовательскую экспедицию на другие планеты нашей локальной группы — например, на Марс.
Помимо психологической устойчивости экипажа такой экспедиции (а полет в один конец продлится не менее года при нынешнем уровне развития ракетных и других типов двигателей, пригодных для межпланетного сообщения), ему потребуется приличная снабжение продовольствием и топливом.
Даже сейчас невозможно доставить на МКС годовой запас продовольствия для группы из 3-5 космонавтов — он слишком тяжел и потребует нескольких ракет-носителей.
Что уж говорить о длительной космической миссии, в ходе которой возможности пополнения запасов «в дороге» просто не будет. Поэтому необходимо будет наладить бесперебойное выращивание продуктов питания на месте — только такая схема обеспечит безопасность как полетной миссии, так и колонизации.
Ученые Национальной лаборатории.
Беркли» в США, которые предлагают именно прибегнуть к использованию новейших достижений в области синтетической биологии.
Что это значит? Исследователи подсчитали, что для экспедиции на Марс продолжительностью примерно два с половиной года использование современных методов, применяемых в биотехнологии, снизит потребность в горючем топливе в два с половиной раза, а в продуктах питания - на ⅓.
В отчете исследователи отметили, что последние разработки на стыке биологии и нанотехнологий также помогут в строительстве жилых модулей.
Прямо на другой планете, будь то Марс или какая-то другая.
Все необходимые для этого материалы можно синтезировать прямо на месте, а строительные блоки получить с помощью технологии многослойной 3D-печати.
Естественно, у биотехнологии есть и многочисленные «противовесы» и сдерживающие факторы, первыми из которых являются социально-этические и религиозные предпосылки.
Человек, по сути, может использовать возможности живых организмов для решения самых разнообразных задач в бесконечном цикле, но на практике лишь до определенного момента — определенной черты, которую «переступать нельзя».
Прежде всего, это касается полного клонирования живых организмов (вспомним овцу «Долли» и все, что о ней говорили).
Сегодня это запрещено в большинстве развитых стран, и людям, которые, несмотря ни на что, готовы это делать, приходится искать и финансирование, и условия для работы, где они не нарушают никаких законов – например, в нейтральных водах Мировой океан (который не контролируется национальными законами и правилами).
одна страна).
При этом, конечно, сегодня никто не исключает того, что в будущем станет возможным полное клонирование человека.
Как это простимулирует всю биотехнологическую отрасль и какие новые наукоемкие направления работы появятся в ней после этого события – покажет будущее.
Речь идет об общем развитии биотехнологии как крупной научной и промышленной отрасли на стыке техники и биологии.
И на какие профессии и сферы занятости влияет широкое понятие «биотехнологии»? На самом деле их много.
Попробуем перечислить только самые интересные и перспективные.
Он специалист по замене существующих и формально устаревших решений в различных отраслях промышленности новыми технологиями из области биотехнологий (например, биотопливо вместо дизельного топлива или органические строительные материалы вместо цемента, бетона и стали).
Он является специалистом по планированию, проектированию и созданию технологий замкнутого цикла с использованием генетически модифицированных организмов и микроорганизмов (биореакторы, системы производства продуктов питания в городских условиях).
Он является специалистом по проектированию новых типов городов с использованием последних достижений биотехнологий, включая чистые биологические энергетические ресурсы и системы контроля загрязнения окружающей среды.
Это специалист по созданию новых лекарственных биопрепаратов с заданными свойствами, способных заменить искусственно синтезированные лекарства.
Это специалист по внедрению генно-модифицированных культур в сельское хозяйство, который также занимается внедрением биотехнологических решений и получением результатов с заданными свойствами, которые могут быть самыми разными: высокая урожайность, повышенная устойчивость к неблагоприятным погодным условиям и паразитам.
Это специалист по обустройству и обслуживанию агропромышленных ферм на крышах и стенах небоскребов и жилых домов, то есть в городских условиях.
Это может включать как продукты питания, так и домашний скот. 
Это специалист, использующий свойства и организацию живой природы и живых организмов (в том числе человека) для создания автоматизированных систем и совершенствования компьютерных технологий.
Например, распределенные вычислительные сети на основе микроорганизмов уже решают конкретные задачи, не подлежащие компьютерному моделированию.
Подробнее о будущих профессиях можно прочитать на сайте атласа новых профессий.
Теги: #Биотехнологии #профессии
-
Димасик Собирает Базу Адресов
19 Oct, 24 -
О Системе Контроля Версий Perforce Helix
19 Oct, 24 -
Нетбук Apple? Пожалуйста!
19 Oct, 24 -
Корпоративный Отбор.
19 Oct, 24
