Биотехнология — это не просто новомодное, броское название одной из древнейших сфер деятельности человека; так могут думать одни только скептики. Само появление этого термина в нашем словаре глубоко символично. Оно отражает широко рас­пространенное, хотя и не общепринятое мнение: считается, что применение биологических материалов и принципов в ближай­шие десять — пятьдесят лет радикально изменит многие отрасли промышленности и само человеческое общество. Нетрудно убе­диться, что интерес к этой науке и темпы ее развития в послед­ние годы росли очень быстро. Свидетельств тому множество. Это и появление бесчисленных небольших частных биотехноло­гических фирм, и образование правительственных комитетов, призванных оценить возможности нового направления, и чтение лекций по биотехнологии во многих университетах. Правитель­ства большинства наиболее развитых стран, как, впрочем, и ря­да развивающихся, уже вложили значительные средства в раз­витие биотехнологии. Надо сказать, что как размеры этих вкла­дов, так и эффективность их использования далеко не одинако­вы. Специалисты, участвующие в развитии биотехнологии, еди­нодушно считают, что в масштабах государства успех в этой области может быть достигнут только при участии правитель­ственных органов. Их поддержка чрезвычайно важна для раз­вития этой сложной междисциплинарной технологии. От появ­ления идеи до ее воплощения в разных отраслях биотехноло­гии лежит большой путь, и лишь в немногих странах, в частно­сти в США, действуют сегодня адекватные экономические меха­низмы, создающие основу для оптимального развития этой тех­нологии, причем в значительной мере независимого от админи­страции.

Может быть, правильнее всего называть биотехнологией ис­пользование в промышленности биологических систем или про­цессов. В основе ее лежит уникальность биологических систем в отношении узнавания и катализа. Проявляется это при рас­познавании других биологических систем или определенных хи­мических соединений, а также в удивительной способности фер­ментов катализировать широкий спектр химических реакций в мягких условиях. Даже сегодня химикам не удается создать катализаторы, превосходящие по своей эффективности и специ­фичности биологические катализаторы, кроме того, наши зна­ния о механизмах ферментативного катализа остаются весьма скудными. Несмотря на все достижения химии, которые лежат в основе многих отраслей промышленности, мы еще очень мало знаем о природе катализа.

Человек использовал биотехнологию многие тысячи лет: люди занимались пивоварением, пекли хлеб. Они придумали способы хранения и переработки продуктов путем ферментации (производство сыра, уксуса, соевого соуса), научились делать мыло из жиров, изготавливать простейшие лекарства и перера­батывать отходы. Однако только разработка методов генетиче­ской инженерии, основанных на создании рекомбинантных ДНК (гл. 7), привела к тому «биотехнологическому буму», сви­детелями которого мы являемся. Эти методы не только откры­вают возможности улучшения уже освоенных процессов й про­дуктов, но и дают нам совершенно оригинальные способы полу-' чения новых, ранее недоступных веществ, позволяют осуществ­лять новые процессы. Сама история этой науки — генетической инженерии — яркий пример того, как сложно прогнозировать внедрение в практику достижений фундаментальных наук. Раз­работка технологии рекомбинантных ДНК — результат значи­тельных вложений в развитие молекулярной биологии за по­следние сорок с лишним лет. А ведь не так давно, в конце 60-х годов, многие биологи сетовали, что слишком уж много вни­мания уделяется этой престижной области биологии и химци, которая не дает ничего полезного. Сегодня нам ясно, что от­крытия молекулярной биологии глубоко скажутся на судьбе че­ловечества.

Хотя популярность биотехнологии обусловлена главным об­разом использованием технологии рекомбинантных ДНК, нуж­но подчеркнуть, что и в других областях науки был сделан ряд крупных открытий, повлиявших на ее развитие. Наиболее важ­ные в этом плане достижения отражены в табл. 1.1. Их вклад в различные отрасли биотехнологии обсуждается в последую­щих главах этой книги.

Вряд ли найдется иная, помимо биотехнологии, область нау­ки, к которой так подходят следующие слова: «Нет и еще ты­сячу раз нет: я не знаю такой науки, которую можно было бы назвать прикладной. Есть наука и есть области ее применения, и они связаны друг с другом, как плод с взрастившим его де­ревом» (Пастер, 1871; цитата взята из Revue Scientifique).

Таблица 1.1. Области науки, в которых недавно были получены новые результаты, важные для развития биотехнологии

Использование научных достижений в биотехнологии тесно связано с фундаментальными исследованиями и осуществляет­ся на самом высоком уровне современной науки. Удивительная научная многоликость биотехнологии, о которой уже шла речь, отчетливо видна из рис. 1.1. 

Рис. 1.1. Междисциплинарная приро­да биотехнологии.

Не все перечисленные на нем отрасли науки вносят свой вклад в осуществление каждого кон­кретного биотехнологического процесса или в получение того или иного продукта, но, как правило, таких отраслей несколько.

В наши дни определилась одна важная особенность разви­тия некоторых перспективных разделов биотехнологии: необхо­димость тесного международного сотрудничества специалистов, ученых и технологов. Дело в том, что лишь немногие научные коллективы в мире обладают достаточным опытом работы в этой области. Ярким примером тому служит многонациональ- ность ряда основанных в последние годы крупнейших междуна­родных биотехнологических фирм.

В заключительной части этой главы мы вкратце остановим­ся на проблемах развития и перспективах основных направле­ний биотехнологии, а также рассмотрим некоторые экономиче­ские вопросы. Это будет своего рода вступлением к более де­тальному обсуждению задач биотехнологии в последующих гла­вах.