eJournal USA: Экономические Перспективыs

Введение

Джон Марбургер
Директор Управления научно-технической политики

Исполнительное управление президента США

СОДЕРЖАНИЕ
Об этом выпуске
Введение
Глобальные вызовы и биотехнология
Преобразующая сила медицинской биотехнологии
Биотехнологии растений: достижения в области пищевых продуктов, энергии и здравоохранения
Разработка новых материалов и молекулярных машин
Международный проект секвенирования генома риса
Рождение биотехнологии: ДНК на службе человека
Регулирование применения биотехнологии в сельском хозяйстве США
Глоссарий биотехнологических терминов
Библиография
Ресурсы Интернета
Скачать Версия Adobe Acrobat
 

Джон Марбургер
Джон Марбургер
Директор Управления научно-технической политики
Исполнительное управление президента США

Биотехнология - самый последний шаг в осуществлении давнего стремления человечества использовать природные процессы для улучшения жизни людей. Само это слово соединяет знания с практикой, науку с технологией. С его помощью мы могли бы описать возникновение сельского хозяйства или фармакологии, или даже подготовки спортсменов - разных видов деятельности, которые имеют древние корни и которые приобрели сейчас экзотические и ультрасовременные формы. В каждом случае накопление знаний о природе предлагало способы сделать жизнь безопаснее, здоровее и продуктивнее. Хотя термин "биотехнология" относительно нов и имеет вполне ограниченную смысловую нагрузку, полезно иметь в виду его связь с прошлым, особенно когда мы пытаемся рассказать о пользе, приносимой биотехнологиями представителям культур, далеких от современной науки.

Биотехнология начинается с изучения растений и животных, сложных и прекрасных в своих самых мельчайших деталях. Великие художники стремились передать детали птиц, цветов и насекомых, лежащие в основе их чудесного разнообразия. Каждый новый успех в нашей способности видеть предметы "вглубь", то есть более детально, открывал взору новые чудеса, новые структуры и формы, объясняющие тайны поведения целого на уровне его более крупных частей. За последнюю четверть века эти успехи привели нас к одному из главных рубежей природы: теперь мы можем "видеть" исходные атомы, из которых построена вся материя. Ниже этого уровня зияет разрыв до плотных оснований атомных ядер, в сотни раз меньше мельчайшего атома. Там физики осваивают новый мир - столь же замечательный, но уже безжизненный.

Иными словами, сегодня впервые в истории можно изучать жизнь во всем ее спектре, от мельчайших форм и до самых крупных. Инструменты, сделавшие это возможным, созданы на основе знаний, полученных в других областях науки, и требуют больших инвестиций, которые обычно под силу только правительствам. Однако закономерности, выявленные этими инструментами, можно анализировать и использовать при относительно скромных ресурсах. Но природа в ее "малых масштабах" также поразительно сложна. Мы ничуть не приблизились к пониманию всего того, что мы видим, и даже с мощными новыми инструментами исследование сферы жизни потребует работы целых научных сообществ. Территория огромна, и ее освоение и нанесение на карту требует международных усилий.

Широта присутствия живого во Вселенной проявляется не только в числе биологических видов и типов организмов и в разнообразии химических веществ, позволяющих им функционировать, но и в самих жизненных процессах. Поражает уже сам объем информации, необходимой для того, чтобы понять хотя бы простейшие формы жизни - от многочисленных систем химических реакций, переноса вещества, информационных потоков и механической поддержки в мельчайшем масштабе до функций органов и поведения организмов. Недостаточно видеть эти вещи. Чтобы их постичь, требуется хранить гигантский объем информации, эффективно ее находить и обрабатывать для проверки идей о причинах и следствиях. Биология только теперь может дать собственную технологию, поскольку информационная технология достигла сейчас своей зрелости.

Видеть малое с помощью рентгеновской дифракции, магнитного резонанса и электронных микроскопов и мыслить масштабно с помощью быстродействующих компьютеров, гигантских баз данных и широкополосной передачи - вот два из тех элементов, составляющих биотехнологию. Третий элемент - это способность вызывать изменения на уровне мельчайших частей, составляющих целое. Средства, позволяющие это сделать, разнообразны и часто привлекают сами жизненные процессы для продвижения в желаемом направлении. Эта идея стара, как использование пчел для опыления. Сегодня мы используем бактерии и вирусы для ведения своего микроскопического хозяйства. Но мы также применяем лазеры, миниатюрные зонды и активированные молекулы, об эффективности которых мы узнали из трудоемких экспериментов. Манипулирование веществом на микро уровне - важнейшая составная часть нанотехнологии, и не случайно нанотехнология, информационная технология и биотехнология развиваются вместе. Они представляют собой сходящиеся технологии, питающие друг друга в комплексной среде открытий, инноваций и повышения эффективности человеческой деятельности.

Биотехнология - это применение указанных трех элементов для достижения целей, поставленных людьми. Наша цель - не просто понять болезнь, а излечить ее, не только потреблять все съедобное, что мы находим, но и делать его более безопасным и питательным, не просто случайно наталкиваться на что-то в природе, что можно использовать в промышленности, а делать продукты более прочными, надежными и подходящими для удовлетворения наших потребностей. Сложность природы, некогда стоявшая преградой на пути к этим целям, теперь открывается нам как богатый источник возможностей для их достижения. Биотехнология - это то, как мы используем эти возможности на благо человечества.

Перспективы биотехнологии