Биотехнология и становление её теоретических основ

Автор: Пользователь скрыл имя, 22 Июля 2011 в 15:25, реферат

Описание работы

Биотехнология - одна из важнейших современных научных дисциплин. Человек использовал биотехнологию многие тысячи лет: люди пекли хлеб, варили пиво, делали сыр, другие молочнокислые продукты, используя различные микроорганизмы, при этом даже не подозревая об их существовании

Содержание

Введение 3
Глава 1. Общие понятия биотехнологии 5
§ 1.1. Определение биотехнологии 5
§ 1.2. Основные направления современной биотехнологии 7
Глава 2. Значительные события и история биотехнологии 10
§ 2.1. От древних времен до конца XX века 10
§ 2.2. Основные этапы развития биотехнологии 16
§ 2.3. Достижения в области биотехнологии в XXI веке 18
Глава 3. Перспективы биотехнологии 20
Заключение 23
Литература 25

Работа содержит 1 файл

БИОТЕХНОЛОГИЯ И СТАНОВЛЕНИЕ ЕЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ.doc

— 143.00 Кб (Скачать)

    Президент США Джордж Буш запретил использование  клеток человеческих эмбрионов для  проведения научных исследований. Исключением  стали лишь клетки, которые были получены из эмбрионов годы назад - фактически это отдаленные "потомки" человеческих клеток, выращенные в лабораторных условиях.

      В 2002 году была создана практически полная генетическая карта человека.

    Более 350 препаратов и вакцин, разработанных с помощью биотехнологий, широко используются в медицине для лечения рака, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, склероза, СПИДа и артрита. Посевы генетически модифицированных сельскохозяйственных растений занимают примерно 50 млн. га в 13 странах мира. Более 30% всей выращиваемой в мире сои, более 16% хлопка, 11% канолы (масличное растение) и 7% кукурузы произведены с использованием достижений генной инженерии.

    При производстве многих непродовольственных  товаров используются биотехнологии - к примеру, во многих марках стиральных порошков используются ферменты, позволяющие интенсифицировать процесс стирки и, таким образом, сэкономить энергию и воду.

    В США в биотехнологической отрасли  занято более 170 тыс. человек - больше, чем  в производстве спортивных и детских товаров. В Конгрессе США начинаются дебаты о будущем клонирования.

    2003 год. Первое ГМ домашнее животное GloFish появилось на американском рынке. Специально выведенная для обнаружения загрязнения воды, рыба светится красным светом на чёрном фоне благодаря добавлению гена биолюминесценции.

    2004 год. Корейские учёные лечат травму спинного мозга путём пересадки мультипотентных стволовых клеток взрослого из пуповинной крови.

    2004 год. Группа исследователей из парижского университета разработала метод для получения большого количества красных кровяных клеток из стволовых гемопоэтических клеток и создали среду, которая имитирует условия костного мозга.

    2005 год. Исследователи из университета Висконсин-Мэдисон разделили бластоцисты стволовых клеток человека на нервные стволовые клетки и спинные двигательные нейронные клетки.15

 

Глава 3. Перспективы биотехнологии

    Наступление человека на природу в ушедшем  веке пытались остановить многочисленные движения «зелёных». Какого цвета будет  движение, которое в нашем столетии встанет на пути наступления человека на самого себя? Да, 21-й век будет веком биотехнологии.

    Открытие  электрона в 1897 году стало определяющим событием для XX века. Семена XXI века были посеяны в 1953 году, когда вдруг  выяснилось, что четыре нуклеиновые  кислоты могут соединяться в  пары, образуя самовоспроизводящийся код молекулы ДНК.

    Возможно, самым важным открытием за всё  время человеческой цивилизации  станут считать расшифровку человеческого  генома, содержащего 100 000 генов, закодированных тремя миллиардами химических пар  в нашей ДНК. Как ребёнок разбирает игрушку, чтобы понять, как она устроена, так человек разберёт самого себя и начнёт свободно играть с деталями.

    Как жил человек до сегодняшнего дня? Плохо он жил. Сначала, тысячи лет  назад, он ел траву, иногда выздоравливая  от этого, в большинстве же случаев приобретая расстройство желудка. Потом он додумался до того, что можно избавляться от больных органов, отпиливая их, выпуская «испорченную» кровь и т.д. Эпидемия гриппа в 1918 году убила столько же людей, сколько их погибло за четыре года Первой мировой войны (больше двадцати миллионов). Только в 20 столетии появились антибиотики и вакцины, избавившие человечество от проклятия большинства эпидемий. 16

    Но  медицина XX века мало сделала для  того, чтобы увеличить естественную продолжительность жизни здорового человека. Что же нам обещает революция, которая вторгается в медицину на плечах генетики? Гены, полученные с помощью генной инженерии, смогут победить рак, вырастить новые кровеносные сосуды, заблокировать рост опухолей, создать новые органы из клеток и, возможно, даже изменять первозданный генетический код, который приводит к старению организма. Возможно, наши дети будут моделировать своих детей - выбирать их пол, цвет глаз, увеличивать их IQ, задавать личностные качества и внешность. Они смогут клонировать себя, или кого-то из своих детей, или знаменитость, которой восхищаются, или, может быть, даже нас - после того как мы умрём.17

    Биотехнология является одной из самых быстроразвивающихся  областей высоких технологий. Поэтому  развитие и широкое использование современных биотехнологий в фармацевтической промышленности, медицине, производстве товаров народного потребления, биотехнологических методов селекции культурных растений и сельскохозяйственных животных, направленных на повышение продуктивности и качества продукции; полезных ископаемых, для сохранения биологического разнообразия и защиты окружающей среды и других отраслях экономики является определяющим фактором для устойчивого социально-экономического развития страны, обеспечения ее лекарственной, продовольственной и биологической безопасности. 18

    Проведение  исследований, разработок и создание промышленного производства в области  биотехнологии на современном уровне требуют хорошо оснащенной материально-технической  базы и развитой инфраструктуры, крупных материальных затрат, государственного участия. Вместе с тем ключевую роль играет сотрудничество и кооперация научных коллективов, привлечение малого и среднего бизнеса.

    Важнейшим условием успешного развития отечественной  биотехнологии является высокое качество биотехнологического образования. Неотъемлемым элементом современной системы подготовки кадров для работы в сферах биотехнологических науки и производства является опережающее образование, состоящее в постоянном глубоком анализе новейших тенденций и направлений биотехнологии и своевременной корректировке образовательных программ с учетом требований времени.

 

Заключение

    Биотехнология - наука об использовании живых  организмов, биологических процессов  и систем в производстве, включая  превращение различных видов сырья в продукты.

    В настоящее время в мире существует более 3000 биотехнологических компаний. В 2004 г. в мире было произведено биотехнологической продукции более чем на 40 млрд. долларов. 19

      Развитие биотехнологии связано  с усовершенствованием техники научных исследований. Сложные современные приборы позволили установить строение нуклеиновых кислот, вскрыть их значение в явлениях наследственности и расшифровать генетический код, выявить этапы биосинтеза белка. Без учета этих достижений в настоящее время немыслима полноценная деятельность человека во многих сферах науки и производства: в биологии, медицине, сельском хозяйстве.

    Обнаружение связей между строением генов  и белков привело к созданию молекулярной генетики. Интенсивно развивается иммуногенетика, изучающая генетические основы иммунных реакций организма. Выявлена генетическая основа многих заболеваний человека или предрасположенности к ним. Такие сведения помогают специалистам в области медицинской генетики установить точную причину заболевания и разработать меры профилактики и лечения людей. 20

    Биотехнология будет играть ключевую роль в решении  проблемы нарастающего сокращения сырьевых материалов и источников энергии. Главные  надежды возлагаются на разработку и внедрение в химическое, фармацевтическое и сельскохозяйственное производство дружественных к экологии и эффективных биотехнологических методов и техник, что будет способствовать устойчивому экономическому развитию.

    Тенденции в развитии современной биотехнологии  имеют не только философское, но и практическое значение. Они порождает чересчур грубый, примитивный, чисто эмпирический подход к такому сложному объекту, как живое, что ведет к его низкоэффективному функционированию в условиях биотехнологического процесса. Не оправдал себя, в частности, лобовой метод оптимизации подобного процесса, оптимизация «грубой силой», проводимый без детальных знаний физиологии используемого организма. Недостаточно надежен в биотехнологии и метод кибернетического моделирования, упрощающий биологический объект до «черного ящика». Существует и другая тенденция в биотехнологии.

    Ее  приверженцы относятся с «пониманием» к тонкости и слаженности систем регуляции процессов жизнедеятельности в клетке биообъекта. В полушутливой форме эти мысли выражены журналистом и популяризатором биотехнологии Фишлоком: «Микробы намного умнее и способнее микробиологов, генетиков и инженеров». Речь нередко идет о повышении ранга биообъекта в биотехнологии. Описанные особенности подхода биотехнологии к объекту выделяют ее среди традиционных естественнонаучных дисциплин. Биотехнология - типичное порождение нашего бурного, динамичного XXI в.

    Она открывает новые горизонты перед человеческим разумом. Проблемы биотехнологии чрезвычайно многообразны, начиная от чисто технических (например, снижение каталитической активности ферментов при их иммобилизации) и кончая тонкими интеллектуальными проблемами, связанными с обеднением фундаментальной науки в связи с доминированием чисто проблемно-прикладных разработок. В наше время открываются широкие перспективы и возможности для использования новых научных исследований и разработок на благо человека и общества.

Литература

  1. А.В. Бакай, И.И. Кочиш, Г.Г. Скрипниченко. Генетика. М.: КолосС,  2006. 301 с.
  2. Б.В. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин. Общая биология, 10-11 класс. Москва, 2004. 231 с.
  3. Бейли Дж., Оллис Д. Основы биохимической инженерии. В 2-х томах. М.: Мир, 1989. 423 с.
  4. В.Л.Петухов, О.С.Короткевич, С.Ж. Стамбеков. Генетика. Новосибирск. 2007. 321 с.
  5. Вакула В.Л. Биотехнология: что это такое?  М.: Молодая гвардия,1989. С. 87.
  6. Егорова Т.А., Клунова С.М., Живухина Е.А. Основы биотехнологии: учебное пособие. М.: Академия, 2006. 201 с.
  7. Ломакин О. Перспективы развития биотехнологии.  Газета «Фармацевтический вестник», № 3, 2006. 23 с.
  8. Максимов Г.Г., Василенко В.Н., Максимов В.Г. Использование биотехнологии и генной инженерии. М.: Вузовская книга, 2004. 208 с.
  9. Материалы Пятого Московского международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития», 2009. 65 с.
  10. Н.С. Егорова, В.Д. Самуилова. Биотехнология: Учебное пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1987. 320 с.
  11. Прищеп Т.П., Чучалин В.С., Зайков К.Л. Основы фармацевтической биотехнологии: учебное пособие. М.: Феникс, 2006. 251 с.
  12. Сазыкин О.Ю. Биотехнология: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2008. 267 с.
  13. Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов. М.: Элевар, 2000. 512 с.
  14. Бутенко Р. Г. Биотехнология. М.: Высшая школа, 1997. 312 с.

Информация о работе Биотехнология и становление её теоретических основ