Введение

Биотехнология (БТ) входит в круг интересов представителей многих специальностей, имеющих разное базовое образование. Как научная дисциплина и область практической деятельности биотехнология сформировалась со времени появления антибиотиков. В 50-е года XX века были разработаны и освоены в производстве питательные среды, в 60-е — вакцины, в 70-е — сконструированы и внедрены новые виды типовых технологических процессов и оборудования для их реализации. По определению большинства ученых, XXI век будет веком биотехнологии. Этому способствуют бурное развитие молекулярной биологии и генетики, острая потребность в новых технологиях, призванных улучшить здравоохранение, охрану окружающей среды, ликвидировав нехватку продовольствия, минеральных ресурсов.
Биотехнология — это технологические процессы с использованием биотехнологических систем — живых организмов и компонентов живой клетки. Системы могут быть разными — от микробов и бактерий до ферментов и генов. Биотехнология — это производство, основанное на достижениях современных наук. Таких как, генетической инженерии, физикохимии ферментов, молекулярной диагностики и молекулярной биологии, селекционной генетики, микробиологии, биохимии, химий антибиотиков.
В сфере производства лекарственных средств; биотехнология вытесняет традиционные технологии, открывает принципиально новые возможности. Биотехнологическим способом производят генно-инженерные белки (интерфероны, интерлейкины, инсулин, вакцины против гепатита и т.п.), ферменты, диагностические средства (тест-системы на наркотики, лекарственные вещества, гормоны и т.п.), витамины, антибиотики, биодеградируемые пластмассы, биосовместимые материалы.
Особая роль отводится к сельскохозяйственной биотехнологии. Это создание и культивирование трансгенных растений, микробиологический синтез средств защиты растений, производство кормов, в том числе с использованием ферментов. Для России актуальны такие направления, как ресурсная биотехнология (использование биосистем для извлечения полезных ископаемых) и биотехнологическая (с использованием бактериальных штаммов) утилизация промышленных и бытовых отходов, очистке сточных вод, обеззараживание воздуха. Клонирование живых организмов может скоро перейти из раздела научных разработок в разряд практической биотехнологии.
Биотехнология является одной и самых наукоемких, перспективных и в экономическом плане высокорентабельных отраслей производства. Большая часть коммерческих разработок в области биотехнологии приходится на США, где действуют более 1500 биотехнологических компаний (во всем мире свыше 3000). В современной биологии и биотехнологии превосходство США очевидно, в области фундаментальных биологических исследований достижения американской науки составляют около 80% общемировых. Значительный вклад в развитие биотехнологии внесли крупнейшие химические и фармацевтические концерны (Monsanto, Du Pont, American Cyanamid, Eli Lilly, Merck, Novartis, Hoffinan-La-Roche, Genentech и др.). В других странах, где инвестиционный климат не столь благоприятен и бизнес менее активен, главную роль в создании биотехнологических предприятий играют крупные корпорации и государство. Так, правительство Японии объявило биотехнологию национальным приоритетом. Неуклонно развивается европейская биотехнологическая индустрия (свыше 600 биотехнологических компаний).
В России развитию биологии и генетики долгое время препятствовали на государственном уровне, но, несмотря на это к концу 80-х годов прошлого века все-таки был создан значительный научный и технологический потенциал. К середине 90-х годов в связи с внедрением рыночных механизмов в экономику микробиологические и ферментные производства были практически свернуты как нерентабельные, значительная часть научных разработок осталась без внедрения. Негативную роль сыграл также отток научных кадров за рубеж. «По уровню развития биотехнологии мы не входим в число не только развитых, но и развивающихся стран. Ситуация не изменится пока мы не поставим во главу фундаментальную науку. Биотехнология высокотехнологична, поэтому можно смело сказать — нет в стране фундаментальной науки, нет и не будет биотехнологии. Всему виной отсутствие финансирования» (А.С. Спирин, академик РАН).
Несмотря на известные трудности в стране еще имеются биотехнологические разработки мирового уровня, внедрение которых незамедлительно принесло бы ощутимую пользу всему обществу. Так, средняя отдача нефтяных месторождений в России не превышает 50%. Новая уникальная микробиологическая технология регулирования микрофлоры пластов, разработанная в Институте микробиологии РАН, уже позволила компании «Татнефть» получить дополнительно около полумиллиона тонн «черного золота». Извлечение металлов из руды с помощью микробного окисления и последующего электролиза дает возможность не только использовать «бедное» сырье, но и позволяет ограничить выброс в атмосферу вредных серосодержащих газов, обрзующихся в процессе обжига руды при традиционной технологии. По новой технологии Института микробиологии РАН с 2001 г. в Красноярском крае на золотодобывающем комбинате работают 8 ферментеров.
Закончена работа над новым способом снижения концентрации метана в шахтах с использованием метанотрофных бактерий. Разработаны и производятся флокулянты для фильтрации воды в очистных сооружениях, созданы оригинальные технологии производства ферментов для стиральных порошков (Гос. НИИ генетики РАН).
В России имеются около тридцати молекулярно-биологических лабораторий мирового уровня. Но без государственной поддержки фундаментальных, исследований и соответствующих научных школ, без реализации комплексной инновационной программы в области БТ Россия не сможет стать в XXI веке полноправным участником мирового биотехнологического рынка.
Безусловно, благодаря уникальным возможностям биотехнологии ей отводится важнейшая роль в решении актуальных медицинских проблем и, в частности, в создании лекарственных препаратов.