Криобиологические сосуды > Что такое биотехнология? > Принципы и применение

Принципы и применение


Совсем недавно слово «биотехнология» отсутствовало в нашем языке; вместо него мы употребляли слова «промышленная мик­робиология», «техническая биохимия» и т. п. Новый термин, объединивший в себе все прежние названия, появился пример­но 10 лет назад. Это незначительное на первый взгляд событие нельзя сводить только к тому, что кому-то посчастливилось при­думать удачное слово; за ним кроются гораздо более глубокие причины. Биология, составляющая научную основу любых прак­тических использований биологических процессов и систем, за последние несколько десятилетий сделала огромный скачок на пути познания жизненных явлений, и прежде всего в области Микробиологии, энзимологии, молекулярной биологии и молеку­лярной генетики. Новые открытия объединили разрозненные прикладные направления, подвели под них единую фундамен­тальную основу. В результате биотехнология стала наукой о практическом использовании биологии в целом, а не отдельных ее ветвей, как это было прежде. В этом именно и заключается подлинный смысл явлений, отмеченных введением нового тер­мина.
Еще с конца прошлого столетия микроорганизмы стали ос­новой производства целого ряда полезных продуктов (органи­ческих кислот, этанола для технических целей, ферментов, ви­таминов, антибиотиков и т. п.). Они нисколько не утратили своего значения и сейчас, оставаясь главными «машинами» био­логического производства. Более того, перспективы их дальней­шего применения вырисовываются все яснее. Достаточно ука­зать, что из всего огромного разнообразия микроорганизмов, существующих в природе, используется лишь незначительная их часть, и притом не самым эффективным образом, поскольку наши знания о генетике и биохимии микроорганизмов не всегда достаточны.
Лишь в недавнее время стали использовать для практиче­ских целей растительные клетки, а животные клетки отчасти вследствие дороговизны их культивирования нашли лишь огра­ниченное применение, главным образом для получения моно-клональных антител. Но методы, основанные на культивирова­нии и растительных, и животных клеток все же пробили себе дорогу в биологическую промышленность и со временем, по-ви­димому, найдут здесь более широкое применение.
Уже используются в биологической промышленности разно­образные биомолекулы, особенно ферменты, и из них в первую очередь амилазы и протеазы (они применяются в пивоварении и производстве моющих средств). Однако нестойкость и относи­тельная дороговизна ферментов сдерживает внедрение их в про­мышленность. Крупным успехом стало создание иммобилизо­ванных ферментов, что позволило решить по крайней мере часть технологических проблем.
И все же первое место в современной биотехнологии принад­лежит, конечно, генетической инженерии (технологии рекомби-нантных молекул ДНК). Она предоставила исследователям но­вую, исключительно ценную возможность — изменять генетиче­скую программу бактериальных, растительных и животных кле­ток, и тем самым как бы завершила формирование биотехноло­гии. Вероятно, поэтому само название «биотехнология» появи­лось после того, как возникла генетическая инженерия.
Мы надеемся, что предлагаемый вниманию советских чита­телей перевод книги «Биотехнология», изданной в Англии в 1985 г., будет весьма полезным, поскольку у нас в стране нет подобных руководств, а в них испытывается нужда. В книге намечены исторические корни биотехнологии, что позволяет проследить весьма своеобразные пути ее развития. Большое внимание уделено традиционным отраслям биотехнологии, так как увлечение новыми направлениями не должно приводить к забвению старых, которые и теперь составляют главную часть биологического производства.
Книга отражает в значительной степени опыт и подходы английских биотехнологов (за исключением трех, все авторы англичане), но это нисколько не умаляет ее достоинств. Главы несколько неравномерны по объему и содержанию, поскольку они написаны разными авторами. Можно спорить, следовало ли включать в 10-ю главу подробные математические выкладки, касающиеся работы различных биореакторов, но, вероятно, и в таком виде эта часть книги найдет своего читателя.
В книге часто обсуждаются экономические аспекты приме­нения биотехнологии, что особенно ценно сейчас, когда в на­шей стране происходит перестройка экономической системы.
Биотехнология многолика и по своим историческим корням, и по своей современной структуре, объединяющей элементы фундаментальных наук и таких прикладных отраслей, как хи­мическая технология, машиностроение и экономика. Поэтому по биотехнологии могут быть написаны разные книги, и это ру­ководство представляет собою одно из возможных.