Біотехнологія і біоіндустрії на сучасному етапі

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Біотехнологія і біоіндустрії на сучасному етапі
Біотехнологію (технологію живих систем) можна назвати самою модною галуззю останнього десятиліття. Її обороти зростають, що відбивається в обсягах інвестицій і числі знову виникаючих біотехнологічних фірм. В щорічно складається журналом «Fortune» списку 100 найбільш динамічних компаній світу дуже багато компаній, що спеціалізуються на біотехнологіях. Але вкладення в цю галузь відносяться до високоризикових, і за останні роки акції біотехнологічні компаній переживали і запаморочливі злети котирувань і падіння.
Під біотехнологією розуміють сукупність методів і прийомів використання живих організмів, біологічних продуктів і біотехнічних систем у виробничій сфері. Іншими словами, біотехнологія застосовує сучасні знання і технології для зміни генетичного матеріалу рослин, тварин і мікробів, сприяючи отриманню на цій основі нових (часто принципово нових) результатів. У літературі досягнення біотехнології за останній час часто називають науково-технічним проривом, біореволюціей, і це не перебільшення.
Можна погодитися і з тими вченими, які, нехай трохи умовно, поділяють біотехнологію на «стару» і «нову».
«Стара» біотехнологія зародилася дуже давно, на основі традиційних мікробіологічних виробництв, особливо бродильних. Процес зброджування за допомогою мікроорганізмів при хлібопеченні, виноробстві, пивоварінні, сироварінні, отриманні сиропів, молочнокислих продуктів, силосуванні кормів був відомий ще в давнину. У XX ст. біотехнологія отримала подальший розвиток, переважно в надрах хімічної промисловості, головним чином її фармацевтичної підгалузі (виробництво антибіотиків тощо).
«Нова» біотехнологія - це типове породження НТР, викликане до життя її досягненнями другої половини XX ст. Вона спирається на інновації і хімічних техніці і технологіях, і в електроніці, і в мікробіології, і в біохімії, і в генетиці, та й в інших наукових напрямах. У сферу «нової» біотехнології входить також генетична та клітинна інженерія, що має на меті створення нових, високоефективних організмів з наперед заданими властивостями шляхом безпосередньої зміни генетичної системи тих чи інших організмів.
Сфери застосування біотехнології нині окреслено вже досить виразно. У присвяченому біотехнології розділі прийнятої на Конференції в Ріо-де-Жанейро (1992) «Порядку денному на XXI століття» названо десять таких цілей. Еконо-міко-географ М. В. Алісов, один з небагатьох представників цієї гілки географії, що виявили інтерес до проблем біотехнології, виділяє шість головних областей її застосування.
По-перше, це підвищення продуктивності сільськогосподарського виробництва шляхом впровадження методів генної інженерії в рослинництво і тваринництво і захисту культурних рослин і домашніх тварин від хвороб і шкідників.
З методів генної інженерії в даному випадку слід насамперед назвати клонування (від грец. Klon - гілка, нащадок), тобто безстатеве розмноження клітин рослин і тварин.
У 1990-і рр.. стався вибух інтересу до клонування, який вже призвів до певних практичних результатів. У 1997 р . весь світ облетіла звістка про народження в Шотландії першої клонованої ссавця - вівці Доллі. У 1998 р . в США методом клонування був виведений теля, також з'явився повною копією матері. У тому ж році в Японії були отримані клоновані телята-двійнята, і японські вчені оголосили, що протягом найближчих десяти років у країні з'явиться у продажу клонована яловичина. Роботи з трансплантації ембріонів великої рогатої худоби ведуться і в деяких інших країнах. Одночасно продовжуються дослідження в області рекомбінації ДНК для модифікації сільськогосподарських культур.
Болишое значення має також інший напрям біотехнології - захист культурних рослин від хвороб і шкідників. Вже розроблені нові види біопестіцідов, біофунгіцидів і біоінсектициди, безпечні для людини і навколишнього середовища і вибірково діють на сільськогосподарські культури. Те ж відноситься і до біодобрива, створеним, наприклад, за допомогою бактерій, що уловлюють і засвоюють азот з повітря. Завдяки їх застосуванню посилюється опір сільськогосподарських культур хвороб і шкідників, що дозволяє зменшити потреби в хімічних пестицидах. Одночасно ведуться роботи, спрямовані на збільшення грунтової родючості та підвищення ступеня засвоєння рослинами поживних речовин.
По-друге, це розширення можливостей отримання продуктів харчування. У цьому випадку мається на увазі розширення асортименту і поліпшення якості продовольчих продуктів, а також здешевлення вихідної сировини, використовуваного в харчосмакової промисловості. Застосування методів біотехнології дозволяє краще збалансувати вміст у продуктах харчування білків, жирів і вуглеводів. Найбільш яскравим прикладом такого роду може служити виготовлення глюкозно-фруктових сиропів з крахмалевмісної сировини низької якості, що отримало вже досить широке поширення.
При цьому в оцінках доцільності і допустимості впровадження нових продуктів Північна Америка та Західна Європа різняться досить сильно. У США і Канаді відбувається швидка комерціалізація біотехнологічних відкриттів, а доводи про необхідну обережності найчастіше відкидаються з посиланням на відсутність цього принципу в міжнародному праві. У Західній Європі, навпаки, роблять акцент саме на заходи, необхідності проходження новими продуктами та добавками достатнього циклу експертиз. Офіційні влади і суспільства споживачів наполягають там на обов'язкове включення до етикетки товарів відомостей про їх генетичній чистоті або про присутність у них генетичних мутантів.
По-третє, це збільшення енергетичних ресурсів. Мається на увазі використання мікроорганізмів для отримання енергії з біомаси, причому як в газоподібному (біогаз), так і в рідкому (етиловий спирт) вигляді. Розвиток цього напрямку дозволяє використовувати величезні і весь час возобновляющиеся ресурси біомаси, а також забезпечити додаткові заходи з охорони навколишнього середовища. Використання відповідної техніки (біогенераторах) можна вважати вже цілком освоєним справою.
По-четверте, це розробка біотехнологічними методами корисних копалин. Тут мається на увазі підземне вилуговування, вже застосовується при розробці покладів міді та деяких рідкісних металів. Вважається також, що за допомогою мікроорганізмів можна підвищити пластовий тиск і тим самим збільшити віддачу нафтових пластів.
По-п'яте, це отримання нових лікарських засобів для потреб медицини і ветеринарії. Сучасній біотехнологією вже накопичений досвід у виробництві різного роду вакцин, антибіотиків, гормонів і т. п.
По-шосте, це захист навколишнього середовища біотехнологічними методами. У даному випадку маються на увазі промислова бактеріальна очищення стічних вод, утилізація промислових і комунальних відходів, у тому числі відходів органічної хімії і місць витоку нафти і нафтопродуктів за допомогою більш дешевих і ефективних, ніж традиційні, методів.
В епоху НТР на основі біотехнології виникла і отримала значний розвиток біоіндустрії, яку наводять як приклад новітнього інноваційного виробництва, хоча в єдину цілісну галузь вона поки не склалася. Біоіндустрії стала одним з найбільш наукоємних і одночасно капіталомістких напрямків, які забезпечують тісний зв'язок науки і виробництва, приваблюють не лише великий, але також дрібний і середній бізнес.
Найбільший розвиток біоіндустрії отримала в США, Японії, країнах Західної Європи. Епіцентр її, можна сказати, перебуває в США, де біоіндустрії, як і біотехнологія, розвивається переважно у сфері приватного бізнесу. Нині в США налічується більше 1500 біотехнологічних компаній з чисельністю зайнятих безпосередньо в області біотехнологій, що перевищує 200 тис., а разом з побічно зайнятими в цій сфері - 500 тис. чоловік. За сумою продажів перше місце серед них з великим відривом займають фармацевтичні компанії. При цьому найбільші успіхи досягнуті у виробництві глюкозно-фруктових сиропів, що дозволяє боротися з широко поширеним в країні діабет і скоротити споживання цукру на душу населення.
Великий розвиток біоіндустрії отримала і в Японії, де вона в набагато більшій мірі підтримується державою. Продукцію біоіндустрії використовують тут в сільському господарстві, лісовому господарстві, рибальстві, харчосмакової промисловості (рисова горілка, пиво, вино, оцет, соєвий соус і ін), а також в енергетиці і для охорони навколишнього середовища. Приблизно те саме можна сказати і про Західну Європу, де за рівнем розвитку біоіндустрії виділяються Німеччина (охорона здоров'я, охорона навколишнього середовища), Франція (фармацевтика, парфумерія та косметика, харчові продукти) і Великобританія (лікарські препарати, продукти харчування). З країн, що розвиваються в цей перелік входять Бразилія (етиловий спирт) і Аргентина (глюкозно-фруктові сиропи). Особливої ​​згадки заслуговують також Китай та Індія, де діють мільйони генераторів з виробництва біогазу.
Не можна не відзначити й того, що розвиток біотехнології і біоіндустрії породило ряд складних проблем не лише економічного, але і соціального, і морально-етичного плану. У першу чергу це відноситься до генної інженерії. Досить згадати, що після клонування вівці Доллі питання про експерименти подібного роду піднімали навіть на засіданні Генеральної Асамблеї ООН. На початку 2000 р . в Монреалі представники понад 130 країн світу поставили свої підписи під спеціальним протоколом про біологічну безпеку у зв'язку з випуском генетично змінених продуктів. Цей протокол дає країнам право забороняти ввезення таких продуктів і вводить судову відповідальність у тих випадках, коли їх споживання завдає шкоди людям або навколишньому середовищу. А питання про клонування людей взагалі розглядається абсолютно особливо, викликаючи великі суперечки. Нещодавно тато римський в спеціальній енцикліці засудив клонування людського ембріона. За повну заборону клонування виступив президент США Дж. Буш. У Європі була прийнята спеціальна Конвенція про біоетику. Однак у деяких країнах (Італія) перші досліди з клонування людини вже проведені.
Росія в складі СРСР домоглася досить значних успіхів на деяких напрямках біотехнології і біоіндустрії. У країні було створено велике мікробіологічне виробництво. Великий розвиток отримала фармацевтична промисловість. Генну інженерію використовували у сільському господарстві і харчосмакової промисловості. Але в 1990-х рр.. всі ці галузі і виробництва вступили в стадію різкого спаду, що призвело до заміщення значної частини вітчизняної продукції імпортною.
Розробниками та виробниками Росії пропонується ряд новітніх і унікальних препаратів і технологій, що не мають світових аналогів. У першу чергу це стосується таких груп, як діагностичні засоби та комплекси, плазмові та рекомбінантні препарати крові, біополімери, пробіотики, біологічні добрива та біопрепарати для ремедіації і знешкодження забруднення. Зараз частка Росії в світовому виробництві біотехнологічної продукції становить менше 1% або приблизно 20-25 млрд. руб. З них близько 70% припадає на виробництво фармацевтичних засобів.
Основні напрямки довгострокового розвитку російської економіки до 2010 р . передбачають підвищення частки вітчизняного виробництва на ринку біотехнологічної продукції до 65-70%.
У 60-80-і рр.. в колишньому СРСР сільськогосподарська мікробіологія знаходилася на підйомі, по всій країні створювалися виробництва мікробіологічних препаратів.
Зараз в Росії реалізуються відразу кілька Федеральних цільових програм: «Підвищення родючості грунтів Росії на 2002-2005 рр..», «Екологія та природні ресурси Росії», «Основні напрями агропродовольчої політики уряду на 2001-2002 рр..», Де визначено перелік критичних технологій і позначені першочергові завдання держави в галузі науки і технологій. У більшості країн світу завданням забезпечення національної безпеки, є пріоритет державної політики. Тому впровадження і широке застосування біотехнологій в агропромисловому секторі економіки це один зі значимих чинників досягнення поставлених цілей і завдань.
Наприклад, проект «Біопрепарати в екотехнологій АПК РФ 2003-2010 рр.." Компанії "BISOLBI-INVEST», яка починає інвестувати кошти у вирощування сільгосппродукції за сучасними агробіотехнологій, із застосуванням мікробіологічних препаратів, тим самим, орієнтуючи виробників на отримання екологічно чистих продуктів.
Реально оцінюючи тенденції зміни АПК Росії, Всеросійський НДІ сільськогосподарської мікробіології розробив для різних груп сільськогосподарських підприємств в рамках проекту «МИР БІСОЛБІ» серію екологічно орієнтованих високопродуктивних технологій з застосуванням мікробіологічних препаратів нового покоління для рослинництва, тваринництва і кормовиробництва. Їх впровадженням у різних секторах АПК на регіональному рівні займається інноваційна компанія «Бісолбі-Інтер», утворена при ВНІІСХМ і яка є членом Міжнародної федерації рухів за органічне землеробство.
Ринок мікробіологічних препаратів поступово розширюється, чому сприяє стабілізація економіки та сільгоспвиробництва, посилення екологічної свідомості населення, виробників, влади. Збільшується число потенційних споживачів екологічно чистого продовольства.
За результатами маркетингових досліджень компанії «Abercade Consulting», найбільшим споживачем біотехнологічної продукції в Росії залишається фармацевтика. Загальний обсяг ринку ліків склав 2.5 млрд. дол, з яких 580 млн. дол складають біотехнологічні препарати і лише 25-30% із цієї суми доводиться на вітчизняну продукцію. Саме у фармацевтичному напрямку біотехнологій почався приплив інвестицій. АТ «Біокад» за фінансової участі банку «ЦентроКредіт» добудовує фармацевтичний завод, який вироблятиме продукцію генної інженерії, зокрема інтерферон і препарати-бактеріофаги.
Експертні оцінки прогнозу розвитку біотехнології на найближчі 5-10 років дозволяють зробити наступні висновки щодо здійснення інвестиційної політики в біотехнології в даний час. Особливо актуальна на даному етапі організація виробництв тільки високорентабельної продукції, на яку склався стійкий платоспроможний попит. З їх урахуванням пріоритетними проектами для інвестування є виробництво:
- Ферментних амилолитических препаратів для спиртової та пивоварної галузей харчової промисловості, виробництво протеолітичних ферментів, що використовуються при виробництві синтетичних миючих засобів «Bio» та інших цілей;
- Комплексної переробки біомаси мікроорганізмів для отримання препаратів білкової і нуклеотидної природи для медицини, харчової промисловості та ін
- Ферментних препаратів для переробки відходів харчової промисловості, виробництв м'яса, молока, спирту та ін
- Медичних і ветеринарних препаратів, у тому числі для діагностування і лікування ряду важких та інфекційних захворювань;
- Препаратів-пробіотиків типу біфідумбактерину та лактобактерина;
- Кормових добавок для тваринництва, біологічних засобів захисту рослин;
- Бактеріальних добрив, вермікультури.
- Препаратів для очищення і біоремедіації забруднених грунтів, води, для організацій нафтовидобувного і нафтопереробних-БЕЗПЕЧУЮТЬ секторів.
Біотехнологія у харчовій промисловості повинна бути зорієнтована на створення нових видів їжі і харчових добавок, а так само на поліпшення якості традиційних продуктів харчування. Вирішити таку актуальну задачу, як потреба в екологічно чистих продуктах харчування, дозволяють можливості біотехнології. Біологічні препарати на відміну від хімічних володіють більш яскраво вираженою вибірковістю дії і визнані нешкідливими для людини, тварин, птахів, риб. Вони швидко розкладаються в грунті і воді під дією сонячних променів і не викликають ефекту звикання до них комах.
За прогнозами деяких вчених, при даних темпах зростання населення у віддаленій, але цілком переглядається перспективі, людство може зіткнутися з серйозною проблемою нестачі харчових ресурсів. Тобто може скластися така ситуація, коли навіть багаторазове збільшення поголів'я худоби і сільськогосподарських площ буде не в змозі забезпечити всіх потреб людства в їжі. Таким чином, проблему нестачі харчових ресурсів стане неможливо вирішити лише кількісними методами. Біотехнологи, керуючись останніми досягненнями в області генної інженерії, пропонують якісне вирішення даної проблеми.
Крім вирішення продовольчої проблеми перед харчовою промисловістю стоїть ряд інших, не менш важливих завдань, вирішення яких можливе за допомогою біотехнологій вже застосовуються і впроваджуваних в харчовій промисловості.
Однією з таких завдань є проблема контролю якості на різних стадіях виробництва, починаючи від сировини і закінчуючи готовою продукцією. У завдання служб контролю якості входить визначення наявності домішок мікробіологічного (патогенна мікрофлора) і хімічного (токсичні та шкідливі речовини) характеру. Одним з головних вимог до використовуваних для вирішення цих завдань тест-систем є їх точність, простота у використанні і висока швидкість визначення.
Потреба в біотехнології на даному етапі визначена вимогою ринку в істотному поліпшенні та зміні набору якостей продукції, поліпшення якості життя і навколишнього середовища.

Література
1.Данние сайту http://www.nauka.kz.
2. Дані сайту http://www.cnews.ru.
3. Дані сайту http://www.sunhome.ru.
4. Давиденко І., Кеспер Я. Ресурси цивілізації. - М.: ЕКСПО, 2005.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
38.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Овочівництво на сучасному етапі
Архіви на сучасному етапі
Процеси глобалізації на сучасному етапі
Колективна безпека на сучасному етапі
Податкова політика РФ на сучасному етапі 2
Реінжиніринг на сучасному етапі розвитку
Теорії федералізму на сучасному етапі
Озброєння Китаю на сучасному етапі
Діяльність ТНК на сучасному етапі
© Усі права захищені
написати до нас