7.2.1. Что такое биотехнология.
.7.2.1. Что такое биотехнология.
Биотехнология может быть определена как промышленное использование биологических процессов и агентов на основе получения форм микроорганизмов, культур клеток и тканей растений и животных с заданными свойствами, т.е. как применение микробных, животных или растительных клеток или ферментов для производства, расщепления или преобразования материалов (Егоров и др., 1987)[98]. Однако приведенное определение и подобные ему не раскрывают в достаточной мере специфики именно современной биотехнологии. Клетки микроорганизмов фактически применялись человеком в хлебопечении, сыроделии, пивоварении, виноделии уже с глубокой древности (шумеры производили пиво около 6 тыс. лет тому назад).
Представляется, что суть сегодняшней биотехнологии трудно охватить компактным определением. Биотехнология включает в себя целый комплекс новых методов работы с живыми организмами (в первую очередь одноклеточными), новые области применения результатов этой работы, а также новые философско-методологические подходы к живому (часто говорят, что биотехнология создала новую «идеологию»). Следует отметить также необычную организационную структуру сообщества биотехнологов (об этом разговор – в конце раздела 7.2).
К числу наиболее существенных новаторских методов современной биотехнологии следует отнести:
Генетическую инженерию (см. подробнее 7.3) – прицельное изменение генов организма путем манипуляций с его ДНК;
Инженерную энзимологию – изменение свойств ферментов с целью их применения в пищевой, лекарственной или химической индустрии. Например, с помощью фермента глюкозизомеразы предполагается превращать в промышленном масштабе глюкозу во фруктозу (которую могут употреблять диабетики). Один из важнейших подходов – иммобилизация ферментов или содержащих их клеток -- закрепление на целлюлозе, коллагене, гелеобразующих материалах или иных носителях. В ряде случаев ферменты функционируют в иммобилизованном виде лучше, дольше, стаблиьнее или просто по-иному (давая измененные продукты), чем в свободном виде
Культивирование растительных или животных клеток вне соответствующих организмов – на питательных средах (так, как традиционно выращивают бактерии). Это необходимо для массового производства ценных продуктов (например, лекарственных гликозидов женьшеня в культиваторе с клетками этого растения). Из культивируемых растительных клеток можно получить целые растения, совершенно идентичные по наследственным признакам (клоны). Несколько курьезным примером служит заявленный несколько лет назад в США проект по выращиванию рождественских елочек на продажу из клонов, полученных в чашках Петри (стеклянной посуде для культивирования одноклеточных)
Промышленное производство биологических продуктов в крупных масштабах (например, бактериальных кормовых препаратов для животноводства) или, наоборот, в мизерных, но все равно насыщающих мировой рынок количествах (дорогостоящие лекарства, производимые в граммовых или даже миллиграммовых количествах); разработка биотехнологических индустриальных аппаратов (ферментеров, биореакторов) и производственных процессов
Выделение, очистка, химическая модификация и стабилизация биотехнологических продуктов с применением современных методов (ионообменная, аффинная и гель-хроматография, электрофорез, изоэлектрическая фокусировка, изотахофорез, иммуннохимические методы и др.)
Экосистемную биотехнологию (экоинженерию), см.ниже.
Методы биотехнологии применяют в следующих областях:
Сельское хозяйство. Речь идет о биотехнологических средствах защиты растений, заменяющих пестициды, например, о применении естественных врагов насекомых --вредителей или сорняков; о выращивании устойчивых к патогенам или свободных от них (в частности, безвирусных) растений; о создании новых пород животных методами генетической инженерии (см. 7.3.3); о микробной биомассе и других кормовых добавках для животных; о новых средствах профилактики (например, генноинженерные вакцины) и лечения болезней сельскохозяйственных животных.
Медицина. Биотехнология предлагает новые антибиотики, вакцины, лечебные сыворотки на базе моноклональных антител, гормоны и факторы крови, синтезируемые в микробных культурах с использованием методов генетической инженерии, а также многое другое.
Пищевая промышленность: заменители сахара, ароматические и вкусовые добавки, полученные не химическим синтезом, а с применением микроорганизмов или культивируемых растительных клеток; пищевые ферменты; стабилизаторы – вещества, продлевающие срок хранения продуктов.
Энергетика – производство возобновляемых видов топлива (см. ниже).
Горнодобывающая промышленность (биогеотехнология): выщелачивание металлов из руд с помощью микроорганизмов; микробное разделение водно-нефтяных эмульсий; извлечение остаточной нефти из скважин путем закачивания в них вязких растворов микробных биополимеров.
Охрана природы, например, устранение биологическими средствами последствий антропогенного воздействия на природу (bioremediation); биодеградация экологически опасных веществ (см. подробнее 7.2.2.).
Поддержка развития биотехнологии, в том числе и политическими средствами, является задачей ряда влиятельных международных организаций, среди которых отметим Европейскую федерацию по биотехнологии (European Federation of Biotechnology). Она преследует следующие цели:
Развитие биотехнологии на благо всего населения;
Содействие распространению информации и кооперации во всех областях биотехнологии
Предоставление правительственным и наднациональным (международным) организациям информации по биотехнологии и экспертных оценок по этой тематике;
Проведение мероприятий по ознакомлению широкой общественности с проблемами биотехнологии.
Как уже отмечалось, биотехнология находится в сфере интересов биополитиков. Мы рассмотрим три основных «ипостаси», в которых биотехнология выступает на биополитической арене. Во-первых, биотехнология способствует охране биоса, преодолению энергетического кризиса и реализации других граней biopolicy. Во-вторых, биотехнология влияет на философско-этический базис биополитики. В-третьих, наконец, организационная структура международного сообщества биотехнологов такова, что в ней вполне уместно применять биополитически обоснованные социальные технологии типа социальных сетей.