Наука будущего: как биотехнология меняет мир
В последние годы в России наметился новый вектор развития отечественной науки. Все больше ученых, аспирантов и студентов посвящают свою жизнь биотехнологии. ИА DEITA.RU разбиралось, что это за новое направление и где его применяют в повседневной жизни.
Как рассказали в Передовой инженерной школе ДВФУ, на сегодня биотехнология — это область знаний, использующая живые организмы и их биологические процессы для создания инновационных продуктов и решений, необходимых в различных сферах человеческой деятельности. От приготовления хлеба в древности до генетической инженерии в наши дни биотехнология прошла долгий путь, став одной из ключевых наук современности.
При этом биотехнологические процессы известны человечеству с давних времен. Например, производство дрожжевого теста, силосование кормов или ферментация вина использовались еще до появления научного объяснения этих явлений. Однако серьезный прорыв произошел благодаря исследованиям Луи Пастера. Он доказал биологическую природу брожения, открыл микроорганизмы, способные жить без кислорода, и разработал метод пастеризации. Работы Чарльза Дарвина и Грегора Менделя заложили основы эволюционной теории и генетики, а открытие структуры ДНК Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком в 1953 году стало отправной точкой для генетических исследований.
Современная биотехнология охватывает множество направлений. Для удобства она классифицируется по «цветам» в зависимости от объектов и задач. К примеру, красная биотехнология посвящена медицине, включая разработку лекарств и вакцин. А зеленая занимается сельским хозяйством: созданием высокоурожайных сортов, производством удобрений и экологическими решениями. Желтая сосредоточена на пищевой промышленности, а синяя — на аквакультуре.
При этом это довольно условное разделение, которое просто помогает структурировать задачи данной дисциплины.
На сегодня ключевыми объектами биотехнологии являются микроорганизмы: бактерии, грибы, водоросли. Их роль в природе и промышленности колоссальна. Микроорганизмы обеспечивают переработку отходов, производство лекарств (например, инсулина), создание кормов для животных, ферментацию кисломолочных продуктов и даже борьбу с загрязнением окружающей среды.
Примером удивительных возможностей микроорганизмов служат бактерии, способные перерабатывать пластик. Они выделяют ферменты, которые разлагают материал на компоненты, пригодные для вторичного использования. Это открытие обещает революцию в борьбе с пластиковым загрязнением.
Микроорганизмы играют важную роль и в человеческом организме. Нормальная микрофлора человека делится на резидентную (постоянную) и транзиторную (временную). Она участвует в пищеварении, поддержании иммунитета и защите от патогенных бактерий. Например, в желудочно-кишечном тракте находится до 40% всех микроорганизмов, живущих в теле человека.
Подводя итог, можно подчеркнуть, что биотехнология на сегодня – это наука, которая преобразует окружающий мир, делая его чище, безопаснее и эффективнее.
Видеоурок от Передовой инженерной школы доступен на платформе Биотех-2024.