Биотехнология от А до Я №6

03.10.200366650

Научная биотехнология от Пастера до начала XXI века


Нет ничего практичнее хорошей теории.

Г. Р. Кирхгоф.


Слово "биотехнология" придумал в 1917 году венгерский инженер Карл Эреки, когда спроектировал свиноводческий комплекс по последнему слову тогдашней техники. На вход системы подаем сахарную свеклу и воду, на выходе получаем биомассу в виде живых свиней (которая после обработки превращается в конечные продукты от колбасы до костной муки) и побочный продукт, который после обработки становится удобрением - в том числе для той же свеклы. Эреки определил биотехнологию коротко, полно и исчерпывающе, как "все виды работ, при которых те или иные продукты производятся из сырья при помощи живых организмов". Но применительно к пасекам, полям и огородам, свино-, куро-, рыбо- и проче-водческим комплексам новый термин не прижился - они как были, так и остались в ведении сельского хозяйства. Производство напитков и продуктов с участием микроорганизмов и ферментов - это давно уже не биотехнология, а пищевая промышленность, а то, что называют биотехнологией, в ней играет хоть и важную, но вспомогательную роль.

До недавнего времени термин "биотехнология" использовали как синоним более распространенных выражений "промышленная (или техническая) микробиология". В классической, прежде всего микробиологической, биотехнологии применяли и применяют сотни видов бактерий и микроскопических грибов. С их помощью получали и получают миллионы тонн продукции, которую другими способами получить или вообще невозможно, или слишком дорого.

Биотехнологии как самостоятельной науки на самом деле не существует. Если начать подробный разбор ее научных основ, только биологических наук наберется по несколько наименований почти на каждую букву алфавита - от Агрохимии, Биохимии, Ботаники и Вирусологии до Эволюционной теории и Эмбриологии, и каждая из них делится на многие отдельные направления. Для "получения тех или иных продуктов при помощи живых организмов" (сейчас к этому определению можно добавить "и их компонентов" - генов, ферментов, белков и т. д.) используются достижения всех современных наук и технологий. Химическая технология и технология пищевой промышленности, электроника и информатика и все остальные достижения цивилизации в большей или меньшей степени необходимы для исследований в области биотехнологии и их практического применения.

В последние три десятка лет в понятие "биотехнология" вошли новые отрасли life sciences (наук о жизни): генная инженерия и терапия, методы использования клеточных культур, клонирование живых организмов и другие достижения молекулярной и клеточной биологии. Двадцать первый век станет веком биотехнологии. Революция в науках о жизни, которая происходит на наших глазах, коснется не только медицины, сельского хозяйства и других отраслей, научной основой которых традиционно является биология. Если хотя бы небольшая часть сегодняшних проектов, надежд и первых опытов воплотится в жизнь, это затронет не только биологию, медицину и сельское хозяйство, но и энергетику, и металлургию, и электронику, и многие другие отрасли человеческой деятельности.

Подготовка к революции началась в середине прошлого века: биологи чуть ли не каждый год открывали что-нибудь поистине эпохальное. К счастью, ученые отличаются от политиков тем, что сначала ставят опыты на кошках (а также мушках, мышках и других безвинных страдальцах), а уже потом начинают осторожно пробовать свои революционные методы на людях. Еще одно важное отличие ученых от революционеров - то, что они не прячутся в подполье и не расклеивают по ночам прокламации, а открыто публикуют информацию о полученных результатах. Но статьи в научных журналах и доклады на конференциях понятны только коллегам-ученым, да и то часто не всем, а только тем, кто работает в том же направлении. Для простых смертных смысл многих великих открытий остается непонятным даже в популярном пересказе, пока теория не воплощается в чем-нибудь практическом: прививке от бешенства, пенициллине, овечке Долли или в генетически модифицированных организмах - от устойчивой к колорадскому жуку картошки до светящихся в темноте аквариумных рыбок.

Кстати, о рыбках. Будете на Тайване - зайдите в фирму "Taikong" и купите люминесцентных данио. За штучку просят всего 17 долларов.




Взятый из хромосом медузы ген светящегося белка встраивают в хромосомы рыбкам, обезьянкам, поросятам, кроликам и прочим не только для того, чтобы отменить английские народные пословицы о том, что ночью все кошки серые и что джентльмен называет кошку кошкой, даже если наступит на нее в темноте. Главная практическая ценность этих монстриков (например, того из двух поросят, который на снимке - слева, с желтым пятачком) - в отработке методов манипуляций с генами. Сделать светящихся данио - это полдела. Не менее сложной оказалась задача сделать их стерильными. Это нужно не только для того, чтобы сохранить монополию на патентованный организм, но и для того, чтобы этот и многие следующие трансгенные виды животных не смогли вырваться из вольеров и аквариумов и наделать в биосфере нежелательных, а часто и непредсказуемых последствий.


К биотехнологии, как ни к какой другой отрасли человеческой деятельности, подходят слова Пастера: "Я не знаю такой науки, которую можно было бы назвать прикладной. Есть наука и есть области ее применения, и они связаны друг с другом, как плод с взрастившим его деревом".

Пастеру можно верить - в истории науки трудно найти другого исследователя, чьи работы имели бы такое большое теоретическое значение и одновременно дали бы столько важнейших практических результатов. Тем не менее, чтобы понять смысл биотехнологии как практики, нам не обойтись без знания основных понятий биологии как науки. Давайте начнем по порядку - с того, кто что открыл за последние триста с лишним лет и какое значение эти открытия имеют для науки и практики.

Когда я был маленьким, на курсе исторического материализма нам трактовали единственно верное понимание роли личности в истории. Кажется, по Марксу-Энгельсу-Ленину и их последователям выходило так, что если бы все выдающиеся исторические личности поумирали в детстве от ветрянки или совершенно случайно выбрали себе другую профессию, в учебниках истории изменились бы главным образом фамилии. В науке такой подход кажется вполне обоснованным - вспомните хотя бы споры о приоритетах: кого считать изобретателем радио, парового котла, электрической лампочки, телефона и многого другого.

Наука растет и развивается, как живой организм, в соответствии с законами природы и общества, и, как природа, не терпит пустоты. Взять хотя бы генетику. Законы Менделя с христианским смирением почти полвека пылились в архиве. То ли его открытие опередило время, то ли автора подкосил неудачный выбор объекта для проверки его гипотезы, но в 1900-м году сразу трое ученых независимо друг от друга переоткрыли математические закономерности передачи признаков от поколения к поколению. А развитие информатизации в последние несколько десятилетий привело к тому, что в любой науке идеи летают, как пчелки, и опыляют высоколобые головы так, что открытия нобелевского уровня часто происходят почти одновременно в разных частях глобуса. Споры о приоритетах - дело десятое, сочтемся славою, ведь мы свои же люди (В. Маяковский), но оказаться  первым - значит навсегда попасть на скрижали, в пантеон и рейтинг цитирования.

Нельзя говорить о науке и не сказать ничего о тех, кто ее делает. История научного поиска и биографии ученых - это круче, чем "Фауст" Гете. На самом деле, если кто не знает, так восторженно отозвался И. В. Джугашвили о банальном стихотворении А. М. Пешкова "Девушка и смерть". Если вам захочется прочитать этот стих, кликните на http://www.litera.ru/stixiya/authors/gorkij/po-derevne-exal.html

Если вы не знаете, кто такие Пешков и Джугашвили, обязательно напишите в редакцию - нам очень интересно, какой общеобразовательный уровень у тех, для кого мы стараемся.

Следующие несколько статей нашего сериала будут о том, кто и что сделал для того, чтобы стала возможной современная биотехнология. Если вам они покажутся скучными, не обессудьте. Мы пытались этого избежать, а если не смогли - можете прислать ругательные отзывы или подождать более завлекательных историй.


Александр Чубенко

Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей