Биотехнология: что это такое?
Шрифт:
И совершенно по-иному протекают биохимические реакции, в частности, осуществляемые при помощи ферментов в ферментативном катализе. Молекулярная и надмолекулярная организация является здесь непременным требованием. Ферменты осуществляют соединение (связывание) и ориентацию реагирующих веществ, способствуют протеканию (организуют протекание) элементарных химических актов, обеспечивая высокую стереоселективность (пространственную избирательность), селективность к реагенту и к самому типу реакции.
Более того, в биохимических реакциях подобная организованность распространяется не только на элементарные (единичные) химические акты, но и на целые каскады реакций. Ярким примером тому может быть процесс фоторецепции (восприятия
Именно столь высокая степень организации является причиной того, что селективность, функциональность и производительность биохимических реакций намного превышают аналогичные показатели, сопутствующие обычным химическим реакциям. Подобный уровень для последних пока что просто недостижим. Созданное природой оказывается на порядок совершеннее того, что столь дерзко пытается повторить, скопировать человек.
Или взять белковую инженерию, представляющую собой не что иное, как запрограммированную мутацию. Суть ее заключается в том, чтобы путем генетико-инженерных манипуляций придать белку, продуцируемому живыми организмами, такие качества, которые нужны человеку для решения его практических нужд.
Таковы лишь два примера, иллюстрирующих, решение какого рода задачи «по плечу» современной биотехнологии, и сколь схожи и как отличны ее методы от тех, что пользует химия, и как остро ставит жизнь вопрос о подготовке высококвалифицированных кадров, оказывающихся в состоянии решать подобные проблемы.
Отсюда вывод — без авторитетов большой фундаментальной науки, без их основополагающих знаний нам этой проблемы не разрешить. Вот почему данный принцип подготовки кадров должен стать «краеугольным» в развитии отечественной биотехнологии.
Если точка опоры выбрана
А теперь припомним, сколько раз, подытоживая ту или иную часть этого рассказа, мы неизменно приходили с вами к выводу, что возможности современной биотехнологии практически безграничны. И с этим действительно трудно не согласиться.
Однако известно и другое: для реализации любых потенций необходимы соответствующие условия. Ведь сколько раз мир становился свидетелем подлинных трагедий, выпадавших на долю тех, чья мысль, нередко отмеченная печатью гениальности, опережала свое время. Великие творцы умирали в нищете и безвестности, а их творения так и оставались непонятыми, а значит, и не узнанными потомками. Не ждет ли биотехнологию подобная участь и не сменится ли пристальное внимание к ней холодным замалчиванием даже сенсационных фактов, как это уже нередко случалось все в той же многовековой истории естественных наук?
Нет, не случится. Потому что джинн, как говорится, уже вырвался из бутылки и с высоты своего гигантского роста зорко поглядывает, за какую б еще подходящую «точку опоры» ему в очередной раз поудобней бы ухватиться, дабы хорошенько «встряхнуть» застоявшийся мир. Правда, такие «потряхивания» больше сродни тем внутренним, эндогенным процессам, что предшествуют извержению вулкана, нежели простым механическим «постукиваниям» по склонам огнедышащей горы.
Вот почему все биотехнологические воздействия на тот или иной объект исследования всегда планируемы, а их следствия в большинстве своем предсказуемы. Хотя никаких внешних, бросающихся в глаза признаков «переделки» предмета исследования (гена, бактерии, растения) с помощью биотехнологических
И все ж такая разница существует. И даже очень и очень значительная. Причем прослеживается она не только на отдельных объектах, но и на организационной структуре целых отраслей хозяйственной деятельности человека. Взять, к примеру, сельскохозяйственное производство тех стран, для которых биотехнология уже сегодня стала привычным орудием его интенсификации, прямой преемницей, продолжательницей двух предшествующих этапов развития.
Так, если первые шаги по пути качественного изменения в экономике сельского хозяйства США были сделаны еще во времена технической революции 1920—1950 годов и потому ассоциировались с заменой мускульной силы животных гораздо более мощной энергией машин (стоит ли говорить о том, сколь резкий скачок производительности труда характеризовал подобную «замену»?), то вторая техническая революция проходила уже под «знаменем» химизации. Она привнесла в фермерские хозяйства еще большие изменения, поскольку, многократно повысив результативность полей, подарила аграрникам еще и уникальные возможности борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. И хотя продолжительность этой революции легко «укладывают» обычно в тридцатилетний временной отрезок (1950—1980-е годы), ее вряд ли можно считать завершенной и сегодня.
Но так или иначе, а в конце 80-х годов уже ждала своего часа третья «возмутительница спокойствия» — на сей раз революция биотехнологическая. Причем ее влияние, считает Управление по научно-технической оценке (УНТО) при конгрессе США, может оказаться еще более значительным, нежели двух первых.
Предположение это основывается на весьма серьезных фактах, отражающих истинное состояние вещей. Ведь методы биотехнологии действительно чем-то сродни знаменитой «волшебной палочке». Ей, например, совсем не трудно превратить микроорганизмы в послушных производителей естественных ферментов или гормонов. Причем сделать это быстро, красиво и, главное, обойтись при этом весьма скромными средствами. Стоит, допустим, в ДНК знаменитой кишечной палочки ввести генетическую программу, ответственную за продуцирование специального гормона, стимулирующего выработку у коровы молока, — и бактерия станет послушно вырабатывать именно этот гормон.
С помощью биотехнологии можно создавать высокобелковые сорта пшениц, повышать их устойчивость к традиционным вредителям, резким температурным колебаниям, изменению среды обитания.
Разумеется, в распоряжении биотехнологии не один и не два метода, а целый арсенал их. И она пользуется ими в полном соответствии с задачей, которую ей предстоит решать в данном конкретном случае. Взять, к примеру, такой из них, как клонирование. Попробуйте-ка вырастить целое растение из одной-единственной клетки! А способ клонирования легко разрешает эту проблему.
Именно так ученые получают великое множество (практически неограниченное число) растений, абсолютно идентичных по закодированной в них генетической информации. По многим качественным параметрам такие растения превосходят те, что традиционно получены из семян. Картофель, например, выращенный методом клонирования, никогда не болеет гнилями и плеснями — он безвирусный. Его клубни отлично переносят лежку, оказываются «не по зубам» всем традиционным вредителям данной культуры, обладают отменными вкусовыми качествами и гарантируют земледельцам хороший урожай и в зной, и в дождь, к тому же еще значительно расширяя ареал распространения этой важнейшей сельскохозяйственной культуры.