WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 49 |

«Т. Г. Волова БИОТЕХНОЛОГИЯ Ответственный редактор академик И. И. Гительзон Рекомендовано Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации в ...»

-- [ Страница 2 ] --

Характеризуя перспективы и роль биотехнологии в человеческом обществе, уместно прибегнуть к высказыванию на одном из Симпозиумов по биотехнологии японского профессора К. Сакагучи, который говорил следующее: «... ищите все, что пожелаете, у микроорганизмов, и они не подведут вас... Изучение и применение в промышленности культур клеток млекопитающих и растений, иммобилизация не только одноклеточных, но и клеток многоклеточных организмов, развитие энзимологии, генетической инженерии, вмешательство в сложный и недостаточно изученный наследственный аппарат растений и животных все больше расширят области применения существующих направлений биотехнологии и создадут принципиально новые направления».

Глава 1. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ 1.1. БИОТЕХНОЛОГИЯ – НОВАЯ КОМПЛЕКСНАЯ

ОТРАСЛЬ

Современный этап научно-технического прогресса характеризуется революционными изменениями в биологии, которая становится лидером естествознания. Биология вышла на молекулярный и субклеточный уровень, в ней интенсивно применяются методы смежных наук (физики, химии, математики, кибернетики и др.), системные подходы. Бурное развитие комплекса наук биологического профиля с расширением практической сферы их применения обусловлено также социальноэкономическими потребностями общества. Такие актуальные проблемы, стоящие перед человечеством второй половины ХХ века, как дефицит чистой воды и пищевых веществ (в особенности белковых), загрязнение окружающей среды, недостаток сырьевых и энергетических ресурсов, необходимость развития новых средств диагностики и лечения, не могут быть решены традиционными методами. Поэтому возникла острая необходимость в разработке и внедрение принципиально новых методов и технологий. Большая роль в решение комплекса этих проблем отводится биотехнологии, в рамках которой осуществляется целевое применение биологических систем и процессов в различных сферах человеческой деятельности. В современной биотехнологии в соответствии со спецификой сфер ее применения целесообразно выделить в качестве самостоятельных ряд разделов следующие:

•Промышленная микробиология;

•Медицинская биотехнология;

•Технологическая биоэнергетика, •Сельскохозяйственная биотехнология;

•Биогидрометаллургия;

•Инженерная энзимология;

•Клеточная и генетическая инженерия;

•Экологическая биотехнология.

Перспективность и эффективность применения биотехнологических процессов в различных сферах человеческой деятельности, от получения пищи и напитков до воспроизводства экологически чистых энергоносителей и новых материалов обусловлена их компактностью и одновременно крупномасштабностью, высоким уровнем механизации и производительности труда. Эти процессы поддаются контролю, регулированию и автоматизации. Биотехнологические процессы, в отличие от химических, реализуются в «мягких» условиях, при нормальном давлении, активной реакции и невысоких температурах среды; они в меньшей степени загрязняют окружающую среду отходами и побочными продуктами, мало зависят от климатических и погодных условий, не требуют больших земельных площадей, не нуждаются в применении пестицидов, гербицидов и других, чужеродных для окружающей среды агентов. Поэтому биотехнология в целом и ее отдельные разделы находится в ряду наиболее приоритетных направлений научно-технического прогресса и является ярким примером «высоких технологий», с которыми связывают перспективы развития многих производств. Биологические технологии находятся в настоящее время в фазе бурного развития, но уровень их развития во многом определяется научно-техническим потенциалом страны. Все высокоразвитые страны мира относят биотехнологию к одной из важнейших современных отраслей, считая ее ключевым методом реконструкции промышленности в соответствии с потребностями времени, и принимают меры по стимулированию ее развития.

Биотехнологические процессы многолики по своим историческим корням и по своей структуре, они объединяют элементы фундаментальных наук, а также ряда прикладных отраслей, таких как химическая технология, машиностроение, экономика. Научная многоликость биотехнологии в целом и ее раздела, имеющего целью решение природоохранных задач, удивительна: они использует достижения наук биологического цикла, изучающих надорганизменный уровень (экология), биологические организмы (микробиология, микология), суборганизменные структуры (молекулярная биология, генетика). Через биологию на биотехнологию влияют химия, физика, математика, кибернетика, механика. Современные биотехнологии также остро нуждаются в научно-обоснованной проработке технологии и аппаратурном оформлении. Поэтому необходима органическая связь с техническими науками – машиностроением, электроникой, автоматикой. Общественные и экономические науки также имеют большое значение в развитии экологической биотехнологии, так как решаемые ею практические задачи имеют большое социально-экономическое значение для развития любого общества. К биотехнологии, как ни к одной любой отрасли и области научных знаний, подходят знаменитые слова Луи Пастера: «Нет, и еще тысячу раз нет, 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».

1.2. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

И ФОРМИРОВАНИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ



Вопрос о формировании биотехнологии трактуется неоднозначно: по мнению одних (Овчинников, Баев, Скрябин), считается правомерным отнести к сфере биотехнологии древние процессы брожения, включая получение спирта, силосование; по мнению других (Аиба, Хемфри, Миллис), условной датой появления биотехнологии можно считать присуждение компании «Мерк Кемикал Компани» за достижения в области биохимической технологии в 1947 г. премии Мак-Гро – Хилла и, наконец, есть мнение, что начало биотехнологии следует отнести к 70-м годам ХХ столетия к моменту зарождения генетической инженерии. Видимо, правомерно отнести возникновение современной биотехнологии, начавшей свое формирование на базе существующих отраслей микробиологической промышленности, к началу 50-х годов нынешнего века, а весь предшествующий данному периоду этап называть предысторией формирования биотехнологии, ведущей корни из древнейших цивилизаций.

Предысторию формирования биотехнологии можно подразделить на ряд этапов:

– появление эмпирической технологии в 6-м тысячелетии до н.э., – зарождение естественных наук в XV–XVII веках;

– формирование микробиологических производств и начало взаимодействия науки и микробиологических производств в конце XIX – 10-х годах XX века, вызвавшее революционное преобразование микробиологических производств;

– создание научно-технических предпосылок для возникновения современной биотехнологии (10-е – конец 40-х годов XX века).

Человек с древнейших времен начал использовать в своей хозяйственной деятельности биологические организмы, в частности микроорганизмы, не зная об их существовании. Первым микробиологическим процессом, использованным на практике, было брожение – процесс обмена веществ, при котором в органическом субстрате происходят изменения под воздействием микробных ферментов. Возбудителями бродильных процессов являются грибы, бактерии, дрожжи. Данные организмы легко культивируются, быстро размножаются в сравнительно простых условиях и синтезируют ферменты, вызывающие разложение органических веществ. С древнейших времен брожение применяли при хлебопечении, пивоварении и виноделии. Так, при раскопках Вавилона обнаружены дощечки, насчитывающие 6000 лет, с описанием процесса приготовления пива, а в пирамидах Египта, построенных в этот же период, – караваи хлеба. Есть сведения об очистных сооружениях, которые функционировали в древнем Риме. С 3–4-го тысячелетий известны человеку процессы пектинового брожения, лежащие в основе мочки прядильных растений, льна, конопли и др. С древнейших времен человечество сталкивалось и с отрицательными последствиями деятельности микроорганизмов (порча продуктов, инфекционные болезни людей и домашнего скота). Следствием этого на первых этапах были неосознанные, эмпирические попытки разработки методов и средств борьбы с этими явлениями. Так стали возникать методы консервирования продуктов.

Во второй половине XV века начитается развитие современного естествознания. На становление и развитие биологии существенное влияние оказали успехи химии, которая из описательной в этот период превращается в аналитическую. Произошли сдвиги в изучении сущности процессов брожения; появился термин «ферментация», а процесс брожения стали связывать с наличием в среде дрожжей или ферментов. В XVI–XVII веках сначала во Франции, а затем повсеместно для разрыхления теста стали использовать пивные дрожжи; позднее с изменением и совершенствованием технологии пивоварения для этих целей стали применять дрожжи спиртовых производств. В Европе стали добывать медь в процессах бактериального выщелачивания.

Во второй половине XVIII века была доказана способность одного вещества разлагать другое. Это послужило началом экспериментального изучения уникальной способности ферментов к катализу специфических химических реакций. Таким образом, развитие описательной микробиологии и изучение химических превращений стали важной предпосылкой для становления микробиологии и биохимии.

В XIX веке с развитием химических наук были заложены основы органической химии. В этот период были открыты многие органические кислоты, глицерин, холестерин, глюкоза, первые аминокислоты, осуществлен синтез мочевины. Для зарождения энзимологии большое значение имело изучение процесса гидролиза полисахаридов. Огромное влияние на создание научных основ микробиологических производств имели работы Луи Пастера, который по просьбе правительства Франции исследовал причины нарушения технологических процессов в ряде производств. Работая в области прикладной микробиологии, Пастер сделал ряд крупнейших фундаментальных открытий, которые заложили основы современной технической микробиологии. Пастер неоспоримо доказал, что болезни, порча продуктов, брожение и гниение вызываются микроорганизмами, и создал теорию об экзогенности попадания этих организмов в среду. Этим была доказана несостоятельность бытующей в то время теории самозарождения микроорганизмов. Работы Пастера заложили научные основы виноделия, пивоварения, производства спирта и уксуса, борьбы с инфекционными болезнями. Современник Пастера Гексли, оценивая работы Пастера, говорил, что «... он своими открытиями возместил Франции большую часть контрибуции, уплаченной Германии». Крупным достижением данного периода была разработка метода чистых культур, а также усовершенствование сред для выделения и выращивания микроорганизмов.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 49 |
 



Похожие работы:

«ДЖИБУТИ ЗУРАБ ВЛАДИМИРОВИЧ “МЕХАНИЗМЫ ИМПУЛЬСНОГО ФОТОННОГО ОТЖИГА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ С КОВАЛЕНТНЫМИ И СМЕШАННЫМИ СВЯЗЯМИ” (01.04.07 – физика конденсированных сред) Диссертация представленная на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Научный консультант: Н.Д.Долидзе, доктор физикоматематических наук. 2006 г 2 СОДЕРЖАНИЕ Содержание. Используемые в диссертационной работе сокращения и обозначения. Введение. ГЛАВА I АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. 1.1.Ионная имплантация, как...»

«СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ГАЗПРОМ ВЕДОМСТВЕННЫЙ РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ РЕГЛАМЕНТ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН ВРД 39-1.13-057-2002 Москва 2002 ПРЕДИСЛОВИЕ РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью Научноисследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ СОГЛАСОВАН Минтопэнерго России (№ 21-02-01/45 от 15 марта 2000 г.) Госкомэкологией России (№ 03-22/27-56 от 10...»

«Alexander V. Frolov http://alexfrolov.narod.ru/ СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ Концепция физического вакуума, как источника энергии, находит все больше сторонников. Опубликованы фундаментальные работы о природе энергии нулевой точки, среди которых: Сахаров А.Д. Квантовые Флуктуации Вакуума в Искривленном Пространстве и Теория Гравитации, Доклады Академии Наук СССР, т.12 1968, стр. 1040; Ph.Review E, vol.48, num.2,p.1562-1565, Extracting energy and heat from the vacuum; Physical Review A,vol.39, num.5,...»

«:, 2002. 506.,,,,,.,.,,,,.. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 3 От научного редактора В науках о Земле за последние 30 лет утвердилась новая геологическая теория тектоники литосферных плит, коренным образом изменившая существовавшие ранее представления о процессах формирования земной коры и залегающих в ней полезных ископаемых. Следующим шагом развития геологической науки стала разработка общей концепции глобальной эволюции Земли. Этой проблеме и посвящена книга “Развитие...»

«При поддержке ЭНеРГетичеСкий фоРУм Москва, НИТУ МИСиС 5-6 декабря 2012 Международная конференция Электроэнергетика России: генерация, транспорт и распределение. Концепция развития до 2020 года. electro.problema.ru 7 декабря 2012 Международная конференция Уголь России и СНГ 2012 coal.rusmet.ru...»

«Книга профессора тибетской и народной медицины, академика В. Ф. Востокова является программой для каждого человека по продлению жизни, здоровью и красоте. Она учит человека добру и дает древние знания, которые автор получил в процессе обучения в тибетских монастырях. Каждый человек может жить долго и не болеть, так как минимальная продолжительность жизни составляет 154 года. В книге автор излагает древние знания планеты Земля, методики по тибетской, народной, персидской, шаманской медицине,...»

«Главные темы № 20: 1. Наука о климате и современная климатическая дискуссия в обществе – интервью с заместителем директора Института глобального климата и экологии Росгидромета и РАН, членом бюро Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), профессором С.М.Семеновым 2. Оценки последствий изменения климата для сельского хозяйства стран ЕС (проект Peseta) и России – комментарий ведущего научного сотрудника Всероссийского научноисследовательского института...»

«Труды ИБРАЭ АВАРИЯ НА АЭС ФУКУСИМА-1: ОПЫТ РЕАГИРОВАНИЯ И УРОКИ НАУКА РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт проблем безопасного развития атомной энергетики ТРУДЫ ИБРАЭ Под общей редакцией члена-корреспондента РАН Л. А. Большова Выпуск 13 АВАРИЯ НА АЭС ФУКУСИМА-1: ОПЫТ РЕАГИРОВАНИЯ И УРОКИ Научный редактор профессор, доктор физико-математических наук Р. В. Арутюнян Москва Наука 2013 УДК 621.039 ББК 31.4 T78 Рецензенты: академик РАН А.А.Cаркисов, кандидат технических наук Р.М.Бархударов Труды ИБРАЭ...»

«Дата Издательство Оценка Издание Группа Институт Эксперт ISBN Дядечко, Л.П. Крылатые слова нашего времени : толковый слов. : более 1000 Приобрести единиц / Л. П. Дядечко. - М. : NT ISBN 48 Коми НЦ Бергман для ЦНБ Press, печ. 2008. - 797, [1] с. ; 22 см. - Справочные 978-5Библиотека Эмилия 10/4/2009 NT Press УрО РАН (Biblio). - На пер. авт. не указан. - издания, словари 477Президиум Александровна (ЦБ Коми) УДК 811.161.1'373.74 ББК 16.41 ББК 00978-7 81.2Рус-3. - РКП: ru09-23645. - ISBN...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.