Биотехнология (в широком смысле этого термина) уже сегодня имеет большое экономическое и социальное значение. Главная цель этого раздела книги — проанализировать ее возможное влияние на экономику, описать механизмы новой биотехнологии, ее быстроразвивающиеся, новые, многообещающие методы. Чтобы читатель мог составить представление об объеме продукции биотехнологической промышленности, скажем, что бродильная промышленность Великобритании дает в год продукции приблизительно на 9 млрд, фунтов стерлингов. В мире производится антибиотиков на 2 млрд, фунтов, а аминокислот и ферментов — на 1 млрд, фунтов и 250 млн. фунтов соответственно.
Если оценить рыночную стоимость отдельных видов биотехнологической продукции относительно несложно (например, в западных странах дешевых, надежных, точных датчиков глюкозы одноразового пользования за год продается на 800 млн. фунтов), то предсказать в целом спрос на все виды продукции и процессы, основанные на применении биотехнологии, гораздо сложнее. Тем не менее в табл. 1.5 мы приводим относительно обоснованные оценки, взятые из разных источников. Предполагается, что во всем мире эта развивающаяся отрасль промышленности будет давать к 2000 г. продукции на 56 млрд, фунтов в год, что приблизительно в шесть раз больше, чем дает сейчас бродильная промышленность Великобритании. Предсказания относительно дальнейшего развития биотехнологической промышленности сделать еще сложнее, но, вероятно, и в будущем столетии она будет продолжать развиваться быстрыми темпами.
Таблица 1.5. Оценка спроса на мировом рынке в 2000 г. на различные виды продукции «новой биотехнологии» (в млрд, фунтов стерлингов)
Химические вещества - 9
Энергия - 12
Пищевые продукты - 12
Медицина - 8
Прочие (например, повышение полноты извлече¬ния нефти, контроль загрязнения окружающей среды, биопластики, выщелачивание руд) - 15
Итого - 56
Интересная особенность данных, приведенных в табл. 1.5, заключается в следующем: в отличие от общепринятого представления, согласно которому биотехнология найдет основное применение в медицине, они говорят, что к концу века это будет относительно узкая сфера ее применения. Впрочем, данная отрасль может оказаться весьма доходной и в ближайшем будущем развиваться наиболее быстрыми темпами. Так, уже поступил в продажу человеческий инсулин. Для лечения рака в 1987 г., видимо, будет широко использоваться интерферон, а в 1988—1989 гг. он найдет применение как антивирусное и противовоспалительное средство. Ожидается, что к 1990 г. общедоступными станут вакцина против гепатита В и человеческий гормон роста.
- 1.5.1.Логика развития биотехнологии
Механизмы развития биотехнологии заметно различаются в разных частях света и зависят от политических и экономических факторов, характерных для Запада и Востока, Севера и Юга, стран третьего мира и развитых стран, капитализма и социализма. Суть технологии также различна: страны третьего мира обычно развивают альтернативные варианты технологий. Так, в некоторых странах Дальнего Востока небольшие местные генераторы биогаза удовлетворяют значительную часть энергетических потребностей сельских общин. В странах с развитой экономикой такие установки гораздо менее популярны. В СССР и других социалистических странах развитие биотехнологии обычно определяется централизованно. В частности, это позволило осуществить крупную программу по производству белково- витаминного концентрата. В настоящее время из углеводородов и растительных отходов там производится за год более миллиона тонн этого продукта.
В Японии правительство играет важную роль в координации развития биотехнологии в университетах и исследовательских институтах, но разработка и реализация идей осуществляется главным образом крупными биотехнологическими фирмами.
Правительства большинства западных стран в последние годы выдвинули ряд программ, направленных на содействие развитию биотехнологии. Необходимость их разработки определяется сложной, междисциплинарной природой этой технологии и продолжительностью подготовительного периода при разработке способов производства большинства видов продукции. Кроме того, поскольку многие важные открытия в биотехнологии делаются на переднем крае науки, многие из ведущих ученых, принимающих участие в таких исследованиях, работают в государственных учреждениях, чаще всего в системе высшего образования. Правительства должны умело финансировать именно самые нужные исследования, способствовать развитию различных областей науки и помогать как частному, так и государственному сектору в их попытках довести дело до коммерческого продукта, даже если подготовительная работа требует много времени. Неблагоприятный экономический климат последних лет делает такую «каталитическую функцию» правительства тем более важной, что расходы на исследования и разработки в учреждениях частного сектора сокращаются.
Что касается США, то правительство этой страны давно вкладывает значительные средства в развитие различных отраслей биотехнологии, а крупные фирмы медицинской, биологической и энергетической промышленности уже осуществляют важные программы в области биотехнологии. Кроме того, возникают и частнопредпринимательские биотехнологические фирмы. Такие скромные по масштабу, новые промышленные предприятия появляются не только в США; небольшое их число основано и в Западной Европе. Некоторые из этих европейских фирм являются «получастными» в том смысле, что они работают в тесном контакте с правительственными или частными финансовыми учреждениями. Таким образом, участвующие в развитии биотехнологии фирмы могут быть отнесены к четырем основным категориям. 1. Специализированные биотехнологические фирмы, опирающиеся главным образом на технологию рекомбинантных ДНК. 2. Крупные, обычно международные фирмы, занятые добычей нефти, получением пищевых продуктов, химических веществ, переработкой сельскохозяйственной продукции или же работающие в фармакологической промышленности. Эти фирмы уделяют развитию биотехнологии часть своих исследовательских и производственных ресурсов. 3. Более мелкие фирмы, специализирующиеся в биотехнологическом производстве; они выпускают, например, препараты для медицины, продукты ферментации. 4. Фирмы, поставляющие оборудование для биотехнологической промышленности.
Специализированные биотехнологические фирмы, а их сейчас в США около двухсот, немало способствовали динамическому развитию технологии. Многие из них, без сомнения, потерпят крах. Выживут и добьются успеха те фирмы, которые способны вести дела на высоком уровне, преданы делу и подходят к нему творчески; такие качества воспитываются в ходе деятельности. В более отдаленном будущем некоторые из них, несомненно, будут поглощены более крупными международными фирмами. Общеизвестно, что сегодня больше всего новых биотехнологических производств организуется в США и это (по меньшей мере частично) определяется тем, что небольшие фирмы научились успешно использовать опыт и творческий потенциал ученых и технологов, которые работают в них в условиях относительной свободы от множества обязанностей, без перерывов в работе и конфликтов. Тем не менее ясно, что сегодня существует слишком много таких фирм, которые пытаются наладить выпуск относительно небольшого набора продуктов, и доля неудачников будет большой. Недавно Комитет технологических оценок при конгрессе США провел анализ перспектив производства биотехнологических продуктов в мире (см. список рекомендуемой литературы). Был сделан вывод, что сегодня ведущее положение занимают США. Они сохранят его и в будущем, при более или менее выраженной конкуренции со стороны Японии. Из этого документа следует также, что европейские страны достигнут в этом деле меньших успехов.
- 1.5.2. Защита авторских прав в биотехнологии
Подходы к проблеме защиты авторских прав при внедрении открытий в области биотехнологии в целом сходны с известными для других видов деятельности. Так, коммерчески важные открытия могут охраняться путем использования «технологии внутри фирмы» или же обычным патентованием. Патентование в биологических науках — это весьма специфический вид правовой деятельности, но во многих случаях (например, новое устройство для поточной переработки или новый датчик) сложности при патентовании сходны с таковыми для любой другой технологии. Впрочем, появление технологии рекомбинантных ДНК поставило и ряд новых интересных правовых вопросов. Упомянем, например, ставшую сегодня широко известной заявку на патент (патент Коена — Бойера), поданную в 1980 г. Стэнфордским и Калифорнийским (Сан-Франциско) университетами. Этот патент ограничивает право пользования широким кругом методов генетической инженерии. Хотя многие крупнейшие фирмы и купили лицензии на эту технологию, правомочность патента нельзя считать полностью доказанной. Нужно еще посмотреть, как сложится патентование в столь необычной области создания новых форм жизни.
- 1.5.3. Правила техники безопасности в биотехнологической промышленности и контроль продукции
Как известно, существуют стандарты безопасности новых видов продукции. К числу наиболее строгих из них относятся те, которые касаются медицинских препаратов, а также продуктов, потребляемых в животноводстве и особенно в пищевой промышленности. Используемые при этом методы и требования хорошо обоснованы, и, хотя затраты на контроль велики, это не мешает выработке доброкачественных продуктов биотехнологии, например грибного белка для питания людей (гл. 3). Тем не менее сама возможность использования генетической инженерии вызвала в 70-х годах озабоченность общественности и стала предметом обсуждения. Правительства стран, в которых возникли такие дебаты, создали подотчетные обществу организации, призванные контролировать использование методов генетической инженерии. Естественно, что в разных странах для этой цели были разработаны как разные методы контроля, так и несколько неодинаковые стандарты. Спустя десять лет в результате накопления опыта использования новых методов биотехнологии, мониторинга и контроля стало очевидным, что первоначальные правила безопасности были излишне строгими. Эти правила для большинства обычных генетических манипуляций постепенно смягчились. В то же время для некоторых манипуляций правила, касающиеся условий и способов производства, остались очень строгими и будут по необходимости оставаться таковыми. В этом плане правительство Японии было настолько осторожно, что это даже замедлило развитие технологии рекомбинантных ДНК в этой стране. Впрочем, сегодня работы по биотехнологии в Японии развиваются очень быстро, так как правила были смягчены, и эта страна уже вышла на уровень, достигнутый в Западной Европе и Америке.
В Великобритании контроль за работой с рекомбинантными ДНК осуществляется специальной правительственной Организацией здравоохранения и безопасности. И эта организация, и ученые следуют рекомендациям Консультативной группы по генетическим манипуляциям (GMAG), которая разработала правила проведения исследований. Эти правила в основном регламентируют уровни безопасности при проведении различных исследований. Ученые должны заблаговременно получать разрешение GMAG для проведения своих опытов, и научные работники проявляют высокую сознательность при использовании этих правил.