Doktor fyzických a matematických věd Alexander játra popsal "lente.ru" Nejslibnější oblasti fyziky a souvisejících věd po výsledcích největšího prémií pro mladé vědce národní Blavatnik Award. Nyní jater - vedoucí výzkumný pracovník a vědecký tajemník matematického ústavu pojmenovaného po V.A. Steklov ruské akademie věd, on byl vzděláván na Fakultě fyziky v Moskevské státní univerzitě, pracoval v Princeton University a stal se jedním z prvních Rusů, kteří obdrželi Cenu BVAUTNIK v roce 2009.

hlavní téma

Foto: Jens Kalaene / ZB / Globální vzhled

Fotonika zkoumá možnost použití světla pro přenos, skladování, zpracování informací, mikro-přednášek (buněk, makromolekuly) a kvantových systémů (individuální atomy). Na základě fotonové technologie může urychlit nebo provádět přenos energie, skladování a zpracování informací. To je důležité například pro datová centra, která jsou nyní největšími spotřebiteli energie ve Spojených státech. Modulované světlo a uměle vytvořené materiály se speciálními, non-přírodní optické vlastnosti - základem laseru a fotochemie, stejně jako takové zajímavé věci jako "neviditelné pláštěnky" a optické pinzety.

Praktická aplikace fotoniky

Foto: tachi laboratoř, univerzita v Tokiu

Metamaterials jsou nová třída umělých materiálů se speciálními optickými vlastnostmi, které umožňují skrýt objekty, aby byly neviditelné. Teoreticky byly tyto materiály nejprve studovány sovětským fyzikem Viktorem Velgo.

V současné době existuje aktivní rozvoj těchto materiálů. Například v roce 2009 fyzika neviditelných koberců pro infračervené světlo.

Optické pinzety - nástroj, který umožňuje manipulované mikroskopické předměty s laserovým světlem, například třídit a pohybovat jednotlivé buňky, proteinové molekuly.

Prémie stanovené americkým miliardářem ruského původu Leonid BlavaTnikem se uděluje výzkumným pracovníkům pracujícím ve Spojených státech do 42 let. Částka je 250 tisíc dolarů - umožňuje, abychom to považovali za zvláštní analogu Nobelovy ceny pro mladé vědce. Ve Spojených státech, laureát letošního roku byly poctěny a sympozium se konalo na nejslibnějších vědeckých trendech modernity.

Nominanti

Cena je udělena ve třech nominacích: "Life Sciences" (biologie, medicína, neurobiologie atd.), "Fyzikální a inženýrské vědy", "Chemie". V roce 2015 bylo zahájeno asi 300 kandidátů ze 147 amerických institucí a univerzit. Pro každou z disciplín vybrali asi deset finalistů. Jeden laureát byl vybrán z každé skupiny finalistů. Všechny tři laureát z letošního roku jsou University of California: Edward Cheng (Edward Chang, University of San Francisco, specializace života vědy), LED JAFAR (Syed Jafar, University of Irvina, fyzikální vědy) a Christopher Chang (Christopher Chang, Berkel University , Chemie).

Nyní je v fotonice vytvořen nový přístup k řízení kvantových systémů, tj. Jednotlivé atomy nebo molekuly. (Toto je hlavní téma zkoumání Alexander Bechechen - cca. "TAPE.RU"). Tradičně jsou částice řízeny laserem s intenzitou variabilního záření. Pro toto prostředí se používají nové metody. V tradičních systémech se jeho vliv nikdy nebude eliminován a má destruktivní účinek na atomové a molekulární kvantové systémy. Nyní se však zohlední účinek vnějšího prostředí a používá se k řízení těchto systémů.

Správa kvantového systému se používá při řízení rychlosti chemických reakcí s laserem pro zvýšení výstupu požadovaného produktu reakce a selektivní chemické přestávky ve složitých molekulách, separaci izotopů za použití laserů nebo nekoherentního optického záření. Kvantové řízení se také používá v kvantových výpočtech, které jsou stále zkoumány a v praxi - zvýšit rychlost magnetické rezonance tomografů.

Kvantové simulátory a nové materiály

Kvantové materiály mohou být použity v kvantových paměťových zařízeních vytvářet vysokoteplotní supravodivost, biodiagnóza na bázi kvantových teček, supercapacitors založených na laserově indukovaném grafenu.

Chcete-li simulovat biologické molekuly, krystaly, atomové jádro a jiné komplexní systémy, je nutné vypočítat kvantovou dynamiku velkého počtu částic, což není absolutně dostupné pro moderní výpočetní zařízení. Kvantové simulátory - modelové kvantové systémy, jejichž parametry, které vám umožní modelovat jiné komplexní systémy, které jsou praktické zájem. Ve skutečnosti jsou kvantové simulátory analogové kvantové počítače.

Lékařské a biotechnologie

Foto: Robson Fernandjes / Estadao Contudo / Globální vzhled

V oblasti života vědci věnují rozvoj telemedicínu až po vývoj telekomunikačních technologií, jako jsou smartphony, spolu s různými lékařskými senzory pro vzdálenou diagnózu nemocí bez osobní návštěvy lékaře. Tento směr byl nejnavičnějším příkladem příkladů komercializace vědeckého vývoje.

Nicméně, od slibných oblastí neuronuk - optogenetiky, studovat kontrolu neuronů pomocí lehkých pulzů. Použití vláken-optických světelných vodítek a fotosenzitivních proteinů umožňuje dosáhnout vysoké přesnosti nárazu na nervové buňky. Vzhledem k cílové aktivaci a odstavení různých mozkových zón, optogenetika v posledních letech byla vytvořena skutečnou revolucí ve studiu nervového systému.

Matematická fyzika

Moderní teoretické modely vyžadují komplexní matematické aparát. Ačkoli Nobelova cena za tuto disciplínu není udělena, ale jsou zde méně známé, stejně jako nominace v úzkých oblastech. Clement Hongler (Clement Hongler) se například stal vítězem Regionální ceny Bobor 2014. Je pozoruhodné, že on obdržel PhD titul pod vedením ruské matematiky a laureáte z ceny Fieldovsovskaya Stanislav Smirnov. Hongler hlásil o nových přesných výsledcích v modelu isingu - matematický model používaný k popisu procesu magnetizace materiálů. Model urážky také slouží jako základ pro největší D-Wave Quantum Computure zařízení produkovaná systémy D-Wave. Udělám rezervaci, že diskuse pokračují v jakékoli rozsahu by tyto počítače měly být považovány za kvantové.

Práce Honglera jsou na křižovatce statistické mechaniky, teorie pravděpodobnosti, komplexní analýzy a kvantové teorie pole. Bylo získáno přísnými výsledky studia modelu isingu, včetně v takové důležité oblasti, jako zřízení souvisejícího kritického modelu s konformní teorií pole Belavin, Polyakova a Zavolodchikov - univerzální teorie, která Slouží k popisu různých kritických jevů ve fyzice, to znamená, že situace, kdy mírná změna v určitém parametru, například teplota vede k nejradikálnějším změnám v chování fyzického systému.

Zajímavé jsou také směry související s putováním planet, které nesouvisí s žádnou hvězdou, a vytváření nových pozorovacích nástrojů, které v blízké budoucnosti budou uvedeny na hledání a výzkumu planet mimo sluneční soustavu. Pomohou výrazně rozšířit naše znalosti o těchto planetách, zkoumat chemické složení jejich atmosféry, určují přítomnost organických látek a podívejte se na život.

Komercializace výzkumu

Moderní trend - komercializace vědeckých objevů. Na akci věnované výše uvedenému ocenění, téměř dva tucty společností v oblasti lékařské diagnostiky, úložiště energie, analýza dat byla založena prémiovými laureátem. Také vyvíjí středisko Harvard pro zrychlený vývojový biomedicínský akcelerátor (Harvard Blavnik Biomedical Accelerator).

Úroveň moderní vědy umožňuje relativně rychle přecházet ze základních studií, které se použijí, a pak aplikovat vědecké objevy v komerčních produktech.

Děje více než sto let, fyzici byli známí kvantové efekty, například, Quanta schopnost zmizet na jednom místě a objevit se v druhé, nebo být na dvou místech současně. Nicméně, pozoruhodné vlastnosti kvantové mechaniky jsou použitelné nejen ve fyzice, ale i v biologii.

Nejlepším příkladem kvantové biologie je fotosyntéza: rostliny a některé bakterie využívají energii slunečního světla vybudovat molekuly, které potřebujete. Ukazuje se, že fotosyntéza se skutečně spoléhá na výrazný fenomén - malá hmotnost energie je "studuje" všechny možné cesty pro sebeuspokojení, a pak "vybrat" nejúčinnější. Je možné, navigaci ptáků, mutací DNA a dokonce i náš smysl pro vůně je nějak spoléhat na kvantové účinky. Ačkoli tato oblast vědy je stále velmi spekulativní a kontroverzní, vědci věří, že jeden den se myšlenky kdysi odebraly kvantové biologie, mohou vést k vytvoření nových léčiv a biomimetických systémů (biologický systém - další nová vědecká oblast, kde biologické systémy a struktury se používají k vytváření nových materiálů a zařízení.).

3. Excomometorologie

Jupiter

Spolu s exocoeranografy a exogeology mají exogeoretologové zájem studovat přírodní procesy vyskytující se na jiných planetách. Teď, když díky mocným dalekohledům je možné studovat interní procesy na okolních planetách a satelitech, exometeorologové mohou sledovat své atmosférické a povětrnostní podmínky. A Saturn s neuvěřitelným měřítkem je první kandidáti pro výzkum, stejně jako Mars s pravidelnými prachovými bouřkami.

Excometoreologové jsou studovány i planety mimo náš sluneční soustavu. A co je zajímavé, mohou nakonec najít známky mimozemského života na exoplates tím, že detekují v atmosféře organických stop nebo zvýšené hladiny oxidu uhličitého - znamení průmyslové civilizace.

4. NUTRIEGENOMKAKA

Nutrigentomic je studium komplexních vztahů mezi expresí potravin a genomu. Vědci, kteří pracují v této oblasti, snaží pochopit roli genetických variant a dietních reakcí na to, jak živiny ovlivňují genomu.

Jídlo má opravdu obrovský dopad na zdraví - a vše je v doslovném smyslu na molekulární úrovni. Nutrigentomic pracuje v obou směrech: Studie Jak je to náš genom, který ovlivňuje gastronomické preference a naopak. Hlavním účelem disciplíny je vytvořit personalizovanou výživu - to je nezbytné, aby naše jídlo je ideální pro naši jedinečnou sadu generace.

5. Cleeliomic.

Kleedinamika je disciplína, která kombinuje historickou makrosociologii, ekonomickou historii (cliometric), matematické modelování dlouhodobých sociálních procesů, stejně jako systematizace a analýza historických dat.

Jméno přijde jménem řecké múzy historie a poezie Clio. Jednoduše řečeno, Cliodynamics je pokus o předvídání a popsat široké sociální vazby historie - a studovat minulost, a jako potenciální způsob předpovědi budoucnosti, například pro prognózy sociálního vyloučení.

6. Syntetická biologie

Syntetická biologie je design a konstrukce nových biologických dílů, zařízení a systémů. Zahrnuje také modernizaci stávajících biologických systémů pro nekonečné množství užitečných aplikací.

Craig Scenter, jeden z předních odborníků v této oblasti, uvedl v roce 2008, že obnovil celý genom bakterií lepením svých chemických prvků. O dva roky později jeho tým vytvořil "syntetický život" - molekuly DNA vytvořené digitálním kódem a poté vytištěny na 3D tiskárně a vložené do živé bakterie.

Biologové v budoucnu hodlají analyzovat různé typy genomu, aby vytvořily prospěšné organismy, aby zavedly do těla a biorobotů, které mohou produkovat chemikálie - biopaliva - od nuly. Existuje také nápad vytvořit bojující se znečištění umělé bakterie nebo vakcínou pro léčbu závažných onemocnění. Potenciál této vědecké disciplíny je jen obrovský.

7. Rekombinantní memetika

Tato oblast vědy je jen vznikající, ale je již jasné, že je to jen otázka času - dříve nebo později vědci obdrží lepší pochopení celé lidské nohy (celkem všech známých informací o lidech) a jak Šíření informací ovlivňuje téměř všechny aspekty lidského života.

Stejně jako rekombinantní DNA, kde různé genetické sekvence jsou shromažďovány společně, aby vytvořily něco nového, rekombinantní memetics studie, jak mohou být myšlenky přenášené z osoby na osobu upraveny a kombinovány s jinými memy a memem memames - zavedené komplexy vzájemného memem. To může být užitečné například v "sociálně-terapeutických" účelech, například bojovat proti šíření radikálních a extremistických ideologií.

8. výpočetní sociologie

Stejně jako cliodynamika, výpočetní sociologie se zabývá studiem sociálních jevů a trendů. Centrální místo v této disciplíně využívá počítače a související technologie zpracování informací. Tato disciplína byla samozřejmě vyvinuta pouze s příchodem počítačů a rozšířené šíření internetu.

Zvláštní pozornost v této disciplíně je věnována obrovským tokům informací z našeho každodenního života, jako je e-mail, telefonní hovory, příspěvky na sociálních sítích, nakupování na kreditní kartě, vyhledávače a tak dále. Příklady práce mohou sloužit jako studie struktury sociálních sítí a jak jsou informace distribuovány prostřednictvím nich, nebo jako intimní vztah vzniká na internetu.

9. Kognitivní hospodářství

Ekonomika není zpravidla spojena s tradičními vědeckými disciplíny, ale to se může změnit v důsledku úzké interakce všech vědeckých sektorů. Tato disciplína je často konfigurována s behaviorální ekonomikou (studuje naše chování v kontextu ekonomických rozhodnutí). Kognitivní ekonomika je věda o tom, jak si myslíme. Ať už Caldwell, autor blogu o této disciplíně, píše o tom:

"Kognitivní (nebo finanční) ekonomika ... upozorňuje na to, co se skutečně děje v mysli člověka, když si vybere. Co je to vnitřní rozhodovací struktura, která ovlivňuje, jaké informace v tomto bodě vnímá mysl a jak je zpracováváno, jaký druh lidských vnitřních forem preferencí a nakonec, jak všechny tyto procesy odrážejí v chování? ".

Jinými slovy, vědci začnou studovat na nejnižší, zjednodušené úrovni a vytvářejí mikromody rozhodovacích principů pro rozvoj modelu rozsáhlého ekonomického chování. Tato vědecká disciplína působí často s přilehlými oblastmi, například výpočetními ekonomikami nebo kognitivní vědy.

10. Plastová elektronika

Obvykle je elektronika spojena s inertními a anorganickými vodiči a polovodiči jako měď a křemík. Nový elektronický průmysl však používá vodivé polymery a provádění malých molekul, jejichž základ je uhlík. Organická elektronika zahrnuje vývoj, syntézu a zpracování funkčních organických a anorganických materiálů spolu s vývojem pokročilých mikro a nanotechnologií.

Ve skutečnosti to není taková nová věda, první vývoj byl proveden v 70. letech. Pro snížení všech problémových dat však se ukázalo jen v poslední době, zejména na úkor revoluce nanotechnologie. Díky organické elektronice, organické solární baterie, samoregorganizační monovrstvy v elektronických zařízeních a organických protézách, které mohou být v budoucnu nahrazeny člověkem poškozeným končetinami: v budoucnu jsou tzv. Cyborgy docela možné, budou být více od organizace než ze syntetických částí.

11. Výpočetní biologie

Pokud se vám líbí matematika a biologie stejně, pak je tato disciplína jen pro vás. Výpočetní biologie se snaží porozumět biologickým procesům prostřednictvím jazyka matematiky. Stejně používáno pro jiné kvantitativní systémy, jako je fyzika a informatika. Vědci z University of Ottawa vysvětlují, jak to bylo možné:

"Jako výroba biologického nástroje a snadný přístup k výpočetní kapacitám, biologii, jako takové, musí pracovat s velkým počtem dat a rychlost získaných znalostí roste pouze. Proto pocit dat nyní vyžaduje výpočetní přístup. Zároveň z hlediska fyziků a matematiků se biologie rozrostla na takovou úroveň, když teoretické modely biologických mechanismů lze zkontrolovat experimentálně. To vedlo k vývoji výpočetní biologie. "

Vědci pracující v této oblasti jsou analyzovány a měřeny vše od molekul a končící ekosystémy.

Jak funguje "mozky" - přenos zpráv z mozku do mozku přes internet

10 tajemství světa, že věda konečně odhalila

10 Hlavní otázky o vesmíru, odpovědi, na které vědci hledají právě teď

8 věcí, které nemohou vysvětlit vědu

2500-rok-starý vědecký tajemství: Proč zíváme

3 nejpoužívanějších argumentů, které protivníky teorie evoluce zdůvodňují jejich nevědomost

Je možné realizovat schopnosti superhrdin pomocí moderních technologií?

11. července 2008.

Věda o životě Life Sciences) Sjednotit různé větve biologie, biotechnologie a medicíny. V posledních letech je to jedna z priorit světové vědy a ekonomiky. Volba vědy o životě jako prioritní směr vývoje je vysvětleno podle několika důvodů. Tyto vědy jsou základem pro zajištění prioritních potřeb lidstva.

Za prvé, to je zdraví. Za účelem péče o zdraví je nutné pochopit, co se děje se zdravým člověkem a co se děje v průběhu patologie. Zvláště důležitá je věda o životě v podmínkách zvýšení průměrné délky života: potřeba zajistit starší členové společnosti zdravý a aktivní stáří klade nové úkoly před biologií a lékařstvím. Za druhé, rostoucí populace světa a růst pohody vyžaduje rozvoj nových způsobů, jak zvýšit produktivitu zemědělství, nové odrůdy rostlin jsou nejen více plodin, ale také se zlepšenými spotřebitelskými vlastnostmi. Zatřetí, rostoucí zatížení poskytované lidstvem v přírodě vyžaduje stále hluboké studium ekologie a opatření ke snížení této zátěže - například z důvodu způsobů získávání biopaliv, biologicky rozložitelných plastů, progresivních metod zemědělství, snižování znečištění životního prostředí a bioremediací - restaurování kontaminovaných nebo zničených biocenosů.

Centrální odkaz, sjednocení vědy života, jsou biotechnologie v nejširším pochopení tohoto termínu.

Priorita živých systémů

Identifikace osobnosti a spolehlivé diagnostiky onemocnění, pěstování orgánů pro člověka a vytvoření plodin se zvýšeným obsahem vitamínů, tuky a proteinů, nových vakcín a léků - tyto a mnoho dalších technologií oprávněně odkazují na nejširší prostor s názvem "Live Systems" .

Vytvoření rozvinutého hospodářství v postindustriální společnosti je nemožné bez aktualizace technologického směru a forem vědeckých činností, které odpovídají nadcházejícímu ekonomickému systému. Jedním z klíčových úkolů našeho státu je proto tvorbou účinného a konkurenceschopného sektoru vědy a inovací. Hlavním nástrojem státu v oblasti rozvoje vědy a technologie je federální cílový program "Výzkum a vývoj v prioritních směrech pro rozvoj vědeckého a technického komplexu Ruska na období 2007-2012." V rámci tohoto programu státní fondu fondu práce odpovídající vybraným vědeckým a vědeckým a technickým státním prioritám, z nichž jeden je "živé systémy".

Nápověda Strf.ru:
Práce na prioritní oblasti "Životní systémy" probíhají a v rámci Federálního cílového programu "Výzkum a vývoj na prioritních směrech pro rozvoj vědeckého a technologického komplexu Ruska na období 2007-2012". V rámci tohoto směru byly v roce 2008 vyvinuty následující kritické technologie:
- technologie biomedicínského a veterinárního a veterinárního obživu a ochrany zvířat;
- biokatalytické, biosyntetické a biosenzory;
- genomové a post-agenózní technologie pro vytváření léčiv;
- mobilní technologie;
- Bioinženýrská technika.

Pojem "Životní vědy" (Životní vědy) Přišlo nahradit obvyklého pojetí "biologických věd" a dal obecně jméno všem vědám o ALIVE: Zoologie a genetika, botanická a molekulární biologie, fyziologie a biochemie, ekologie a medicína. Všichni, kdo pracují v těchto oblastech, se zabývají živými systémy, tedy s živými organismy, ať už je to člověk nebo květina, virus nebo bakterie. Můžeme říci, že živé systémy jsou vše, co násobí, dýchá, krmí, pohyby.

Není však jen o změně názvu. Termín "živé systémy" je aktivnější, strukturovanější. Odráží systematický přístup k tomuto interdisciplinárnímu oboru vědy a znalostí, ve kterých biologové, chemici, fyzika, matematika práce. Kromě toho je termín "živé systémy" velmi technologický. Poskytuje nejen znalosti a otevření principů organizace života, ale také využívají tyto znalosti ve formě nových technologií. Tento přístup nabízí různým odborníkům, aby se přesunuty z vědeckého myšlenky na své praktické provedení a používání v zájmu lidí.

Identifikace osobnosti a spolehlivé diagnostiky onemocnění, pěstování orgánů pro člověka a vytvoření plodin se zvýšeným obsahem vitamínů, tuky a proteinů, nových vakcín a léků - tyto a mnoho dalších technologií oprávněně odkazují na nejširší prostor s názvem "Live Systems" . Studie a vývoj provedené v této oblasti vyplní náš průmysl s technologiemi high-tech technologie, zlepšuje se zdraví a zvýší bezpečnost občanů Ruska. Proto jsou životní systémy jedním z hlavních státních priorit v oblasti vědeckých technici, aktivně podporované federálními cílovými programy.

Tato sbírka stručně představí čtenáře konceptem technologických platforem a biotechnologií, jakož i nějakým vývojem předních ruských vědeckých týmů pracujících v prioritním směru "Životní systémy".

Nápověda Strf.ru:
Distribuce financování vůči "životním systémům" v rámci federálního cílového programu v roce 2008 podle krajů (milion rublů):
DVFO - 9 smluv, rozpočet 116.5
PFO - 17 smluv, rozpočet 140.1
NWFO - 32 smluv, rozpočet 156.0
SFO - 34 Smlouvy, rozpočet 237.4
UFO - 1 Smlouva, rozpočet 50
CFO - 202 Smlouvy, rozpočet 2507.8
SFO - 4 Smlouvy, rozpočet 34.85

Znalosti jako technologie

V rozhovoru o vývoji základního a aplikovaného vývoje v oblasti životních systémů se stále více nachází koncept "technologie". V moderní, postindustriální ekonomice v rámci technologií chápou soubor zdokumentovaných poznatků pro zaměřené činnosti s využitím technických prostředků (např. Organizačních technologií, spotřeby technologií, sociálních technologií, politických technologií). Je třeba poznamenat, že v technologii tržního hospodářství jako druh znalostí, je produktem. Komplex poznání, označený tímto konceptem, stanoví otázky nejen o tom, co děláme, ale také jako a co je nejdůležitější, proč to děláme.

Při určování rozvojových strategií vědeckého a technického komplexu na rozsahu země se používá koncept "technologické platformy". Ještě neexistuje žádná jednoznačná definice tohoto termínu. Je však již zřejmé, že tento koncept zahrnuje celek znalostí, technik, materiálových a technických základů a kvalifikovaného personálu, mění se v závislosti na externích objednávkách pro vědeckou a technologickou práci. Směr priority "Životní systémy" lze považovat za soubor několika technologických platforem.

Otevřené tajemství

Z živých systémů čerpáme technologie, které pro přírodu - normou života. Používá je ve vzniku, vývoji a smrti jakéhokoliv živého organismu. Kromě toho, na každé úrovni hierarchie žijícího systému - genetický, mobilní, pořadatel pracuje soubor technologických řešení.

Každý životní systém začíná hlavní molekulami života, DNA, která obchoduje a přenáší z generace k dědičným informacím generování. DNA může být běžně rozdělena na sémantické sedadla - geny. Posílají příkazy syntetizovat ty nebo jiné proteiny, které tvoří příznaky těla a poskytují jeho život. Počet genů u lidí vědců se odhaduje na 20-25 tis. Pokud byly v genech poruchy, zvané mutace, závažné onemocnění se vyvíjejí u lidí. Objem textu, "zaznamenaný" v genomu, je totožný s submisivními novinami "Izvestia" po dobu 30 let.

DNA žije a pracuje v kleci. Živá buňka je perfekce samotná. Ví, jak obrátit zbytečné látky vpravo, syntetizovat pro tělesné vnitřní léky, stavební materiál a mnohem více. Každou minutu v živé buňce se vyskytují miliony chemických reakcí za nejčastějších podmínek - ve vodném médiu, bez vysokého tlaku a teplot.

Jeden klec žije sama o sobě pouze v jednom buněčných organismech - bakterie. Většina živých systémů je multicelulární. V těle dospělého obsahuje průměrně 104 buněk. Narodili se, proměňují se, vykonávají svou práci a zemřou. Ale zároveň žijí v harmonii a spolupráci, budování systémů kolektivního ochrany (imunitního systému), adaptace (regulační systém) a další.

Krok za krokem odhalíme tajemství živých systémů a na základě těchto znalostí biotechnologie.

Biotechnologie

Biotechnologie mohou být definovány jako procesy, ve kterých se živé systémy nebo jejich složky používají pro výrobu látek nebo jiných životních systémů. Živá tvorová jsou zvláštní "továrny", rychlost zpracování (živiny) v široké škále výrobků nezbytných pro udržení životů. A kromě toho jsou tyto továrny schopny reprodukovat, to znamená, aby vytvořily jiné podobné podobné "továrny".

Dnes již víme o tom, jak "dělníci" živých továren - genomu, buněčných konstrukcí, proteinů, buněk samotných a organismu jako celku jsou uspořádány a fungují.

Díky tomuto poznání nechte být stále neúplný, výzkumníci se dozvěděli manipulovat s individuálním prvkům živých systémů - genů (genomových technologií), buněk (buněčné technologie) - a vytvářet geneticky modifikované živé organismy s funkcemi užitečnými pro nás (genetické inženýrství). Jsme schopni přizpůsobit přirozené "továrny" pro výrobu výrobku, který potřebujete (průmyslová biotechnologie). A navíc je geneticky modifikována těmito továrnami, aby syntetizovali to, co potřebujeme.

Takže vytváříme biotechnologie, které budou diskutovány. Ale než vám představíme příklady technologií, které již byly doručeny osobě, mělo by být řečeno několik slov o elegantním rozhodnutí, které dnes pomáhá vědcům proniknout do tajemství života a znát mechanismy živých systémů. Koneckonců, procesy teče do buňky nejsou viditelné, a vědecké vyhledávání vyžaduje technologie, s nimiž je můžete vidět a porozumět. Mimochodem, toto rozhodnutí je již v biotechnologii.

Světelné proteiny

Chcete-li zjistit, jak fungují geny, je nutné vidět výsledek jejich práce, to znamená, že proteiny, které jsou syntetizovány jejich týmem. Jak vidět přesně ty, které hledáme? Vědci našli metodu, která jim umožňuje vytvářet proteiny viditelné, svítí v ultrafialovém světle.

Takové zářící proteiny se nacházejí v přírodě, například v mořských závodech a medúzech. Během druhé světové války Japonci používali jako lokální zdroj světelného prášku z "Sea Firefly" - bivalve umyvadlo. Když byl oteklý ve vodě, zářil jasně. Poprvé byly světelné proteiny přiděleny poprvé na konci 50. let dvacátého století, zaregistrovali z tohoto moře Firefly a medúzy. Z toho začalo historii slavného GFP - zeleného fluorescenčního proteinu (zelený fluorescenční protein). A v roce 2008, O.Simomur, M.Celc a r.cien (USA) pro fluorescenční proteiny obdrželi Nobelovu cenu v chemii. S pomocí těchto proteinů můžete provést různé živé objekty, od buněčných konstrukcí do celočíselného zvířete. Fluorescenční svítilna, která byla schopna připojit genetické manipulace s požadovanými proteiny, nechá se vidět, kde a když je tento protein syntetizován, do kterého buňky jsou odesílány. Byl to převrat v biologii a medicíně.

Ale červené fluorescenční proteiny byly nejprve nalezeny v korálech a dalších námořních organismech Dva ruské výzkumníci - Mikhail Mats a Sergey Lukyanov. Nyní máme zářivkové proteiny všech barev duhy a sféru jejich použití je velmi široká: od předního okraje biologie a medicíny, včetně onkologie a detekce jedovatých a výbušnin pro zářící akvarijní ryby.

Pod vedením odpovídajícího člena Ruské akademie věd S. Lulkjanova (Institut bioorganické chemie Ruské akademie věd) vytvořil ruskou biotechnologickou společnost "Evrogogen", která dodává vědce celého světa s multibarevnými zářivkami . Euren je dnes jedním z lídrů na globálním trhu fluorescenčních proteinů pro biologický výzkum.

Genetická identifikace

Všichni jsme velmi odlišní. Vzhled, charakter, schopnost, citlivost na léky, odmítnutí jedné nebo jiné potraviny - to vše je specifikováno geneticky. Jedinečnost genomu každého z nás z něj činí spolehlivý nástroj pro identifikaci. Naše geny jsou v podstatě stejné otisky prstů, pouze jiná příroda. Identifikační metoda DNA zavedená do kriminalistické praxe britského výzkumného pracovníka Alik Jephris v 80. letech minulého století. Dnes je to společný a známý postup po celém světě.

Používá se v Rusku. Nicméně, kupujeme reagencie pro analýzu v zahraničí. Na Ústavu obecné genetiky Ruské akademie věd, pod vedením odpovídajícího člena Ruské akademie věd, vytváří Nikolai Yankovsky soubor činidel pro identifikaci lidské DNA. Vznik takového domácího nástroje je velmi včasný, protože od 1. ledna 2009 vstoupí v platnost zákonem "na genomové registraci", přijatá státní dumou Ruské federace 19. listopadu 2008. Vývoj našich vědců vám nejen umožní odmítnout importovat, ale také dává rukou zločinců perfektnější nástroj, který, na rozdíl od západních protějšků, pracuje s silně zničenou DNA. A to je častý případ forenzního vyšetření.

S tímto nástrojem bude vyřešen další významný sociální úkol - vytvoření banky genetických údajů porušovatelů zákona, díky, že zveřejnění trestných činů se zvýší a čas šetření se zvýší. Ve Velké Británii, základna genetických údajů lidí, tak či onak spojená s kriminálním světem, již číslovala několik milionů lidí.

Identifikační metoda DNA je zvláště dobrá pro identitu osoby, která zemřela ve válkách, katastrofách a za jiných okolností. Dnes se používá v Rusku. Nejznámějším případem je identifikace pozůstatků poslední královské rodiny. Závěrečná fáze této velké práce je identifikací pozůstatků Syna a dcera císaře - vyrobený profesorem Evgeny Rogaevem, vedoucím oddělení genomiky Ústavu generálního genetiky Ruské akademie věd.

A konečně, další oblast použití identifikační metody DNA je vytvořit otcovství. Studie ukazují, že několik procent legálních otců není biologický. Po dlouhou dobu byl otcovství založena na analýze krve dítěte a rodičovství - určená krevní skupina, faktor rhesus a porovnávala data. Tato metoda však byla nespolehlivá v podstatě, protože výzkumníci nyní rozumí a dali spoustu chyb, které byly zabaleny v osobních tragédiích. Použití identifikace DNA zvýšila přesnost analýzy na téměř 100%. Tato technika pro zřízení otcovství je dnes dostupná v Rusku.

Genetická diagnostika

Proveďte úplnou analýzu genomu jedné osoby, zatímco tam je obrovské peníze - dva miliony dolarů. Pravda, za deset let, jak se technologie zlepšuje, cena bude spadat podle prognóz, až tisíc dolarů. Ale nemůžete popsat všechny geny. Často je dostačující k posouzení práce pouze jednotlivých skupin genů, kritické pro výskyt různých onemocnění.

Genetická diagnostika vyžaduje speciální zařízení, miniaturní, rychlé a přesné. Tato zařízení se nazývají biochipami. První patent na světě pro biochipy k určení struktury DNA patří do Ruska - týmu akademika Andrei Mirzabekova z Institutu molekulární biologie. V.A. Engelgardt ras. V pozdních 80. letech minulého století se tým Mirzabekova vyvinul technologii Micromatice. Začali jim říkat biochipy.

Biologické mikročipy jsou malá deska skla nebo plastu, na povrchu, z nichž existuje mnoho buněk. V každém z těchto otvorů je marker na jedné nebo jiné části genomu, který musí být detekován ve vzorku. Pokud existuje vzorek krve pacienta na biochipu, pak se můžete dozvědět, zda je něco, co hledáme - odpovídající dobře bude zářit v důsledku zářivosti.

Sledování stráveného biochipu, výzkumníci mohou diagnostikovat predispozici k jednomu nebo jiným onemocněním, stejně jako detekovat nebezpečné viry v krvi pacienta, například tuberkulózy nebo hepatitidy C. Koneckonců, virus není nic víc než kus mimozemské DNA v proteinová skořápka. Díky nové metodě se délka komplexních laboratorních testů biologických materiálů snížila z několika týdnů na jeden den.

Dnes, biologické mikrobirlové rozvíjejí desítky firem v Evropě a ve Spojených státech. Nicméně, ruské biochips úspěšně odolávat konkurenci. Jedna analýza pomocí testovacího systému BIOCIP-IMB je pouze 500 rublů, zatímco použití cizího protějšku stojí $ 200-500.

A na Institutu molekulární biologie, RAS zahájila certifikaci biochipů, které odhalují odrůdy viru hepatitidy C u pacienta. Tržní potenciál nové technologie je obrovský. Konec konců, s pomocí tradičních analýz, v každém třetím případě, není možné zjistit, jaký druh odrůdy má nalezený virus. Tento úkol je nyní vyřešen.

S pomocí DNA diagnostiky můžete k nim detekovat pouze nemoci a predispozici, ale také upravit denní dietu. Například zahrnout celé mléko nebo ne. Faktem je, že mnoho lidí má pevné mléko způsobuje nevolnost, průjem a všeobecné onemocnění. To je způsobeno nedostatkem enzymu, který ničí mléčný cukr - laktózu. Vzhledem k němu v těle a potíže vznikají. A přítomnost enzymu je způsobena geneticky. Podle genetických studií, ze třetiny až poloviny dospělých v naší zemi (v závislosti na regionu) nejsou schopni absorbovat celé mléko. Školní dieta je však stále předepisovat sklenici mléka denně každé dítě. S pomocí DNA Diagnosticum, vyvinutého v Ústavu obecné genetiky Ruské akademie věd, je snadné zjistit, kdo může být doporučeno celé mléko, a kdo nemá. Cílem je "zachovat zdraví zdravých lidí", realizované Ruskou akademii věd, spolu se správou regionu Tambov.

Genová terapie

Genetická diagnóza staví nadaci pro medicínu budoucnosti. Ale lék není jen diagnózou, to je léčba. Můžeme korigovat vadné geny v živém organismu nebo je nahradit s plně-fledgovaným v těch těžkých případech, kdy je tradiční léčba bezmocná? Je to takový úkol, který dává genetickou terapii.

Podstatou genetické terapie slovy je jednoduchá: je nutná buď "opravit" zlomený gen v buňkách těchto tkání a orgánů, kde nefunguje, nebo dodávat plnohodnotný gen do těla pacient, který můžeme syntetizovat ve zkumavce. Dnes bylo vyvinuto několik metod zavedení nových genů v buňkách. Jedná se o dodávku genů pomocí neutralizovaných virů, mikroengetování genetického materiálu v buněčném jádru, ostřelování buněk ze speciálního dělonu s nejmenšími zlatými částicemi, které nesou zdravé geny na jejich povrchu, atd. Zatímco úspěch v Oblast praktické genetické terapie je trochu trochu. Nicméně, tam jsou světlé a vtipné nálezy, včetně ruských laboratoří.

Jeden z těchto nápadů určených k léčbě rakoviny může být podmíněna trojským koněm. Jeden z genů genů herpes virů se zavádí do rakovinných buněk. Až určitý pór, tento "trojský kůň" nezjistí. Je však nutné zavést lék pacienta do těla, široce používaným pro léčbu herpes (ganciclovir), protože gen začíná pracovat. V důsledku toho je extrémně toxická látka, která zničí nádor zevnitř, je vytvořena v buňkách. Dalším provedením genové terapie rakoviny je dodávka do rakovinných buněk genů, což vyvolává syntézu takzvaných "sebevražedných" proteinů vedoucích k "sebevraždě" rakovinných buněk.

Technologie poskytování genů na rakovinné buňky vyvíjí velký tým vědců z Institutu bioorganické chemie. M.M.Sheyakina a yu.a.ovachinniková ras, ruský onkologický vědecký centrum, berany, institut molekulární genetiky ruské akademie věd, institut biologie, gena ras. Spravuje práci akademika Evgeny Sverdlova. Hlavním důrazem na projektu se provádí na tvorbě drog proti rakovině plic (první úmrtnost) a rakoviny jícnu (sedmého místa). Metody vytvořené a návrhy však budou užitečné pro boj proti jakémukoli druhu rakoviny, které jsou více než sto. Po nezbytných klinických studiích, pokud jsou úspěšné, budou drogy zahrnuty v praxi v roce 2012.

Diagnóza rakoviny

Velký počet vědeckých týmů v Rusku a ve světě pracuje na rakovinném problému. To je pochopitelné: ročně rakovina shromažďuje o něco méně smrtelné sklizně než kardiovaskulární onemocnění. Úkolem vědců je vytvářet technologie, které umožňují detekci rakoviny v nejranějších fázích a zaměřují se, bez vedlejších účinků pro tělo, zničit rakovinné buňky. Včasná a rychlá diagnostika Když analýza trvá pouze několik hodin, je velmi důležitá pro tradiční léčbu rakoviny. Lékaři vědí, že onemocnění je snazší zničit v embryu. Proto kliniky celého světa potřebují v diagnostických technologiích, které splňují tyto požadavky. A tady pomáhat výzkumníkům přijímat biotechnologie.

Nový přístup k včasné a rychlé diagnostice rakoviny poprvé na světě byl nabídnut Alexander Chetverin z Institutu proteinových Ras. Podstata způsobu je identifikovat molekuly mRNA, které odstraňují informace z příslušných částí genomu a přenášejí příkaz syntézu rakovinových proteinů. Pokud jsou tyto molekuly přítomny v krevním vzorku pacienta, můžete diagnostikovat: existuje rakovina. Problém je však v tom, že je to jen velmi málo z těchto molekul v krevním vzorku, a existuje mnoho dalších. Jak najít a vidět, že jediné vzorky, které potřebujeme? Tento úkol byl vyřešen tým vědců pod vedením A.CHATSERIN.

Výzkumníci se naučili znásobovat požadované, ale neviditelné molekuly-markery rakovinných buněk pomocí tzv. Polymerázové řetězové reakce (PCR).

Výsledkem je, že celá molekulární kolonie rostou z jedné neviditelné molekuly, které již mohou být viděny v mikroskopu. Pokud v krevním vzorku pacienta (řekněme, v jedné mlýnci) obsahuje alespoň jednu rakovinovou buňku a jednu molekulu markerů, pak může být odhaleno nově vznikající onemocnění.

Analýza může být provedena v několika hodinách a stojí za několik tisíc rublů. Pokud ho používáte v hromadném pořadí, například s ročním profylaktickým lékařským vyšetřením, pak se cena může snížit na 300-500 rublů.

Léčba rakoviny

Při léčbě rakoviny existuje také několik nových přístupů založených na biotechnologii. Jedním z nich je použití specifických protilátek jako protirakovinných prostředků.

Protilátky jsou proteinové molekuly produkované buňkami imunitního systému. V podstatě se jedná o chemickou zbraň, která používá naše tělo v boji proti všem druhům virů, stejně jako s rebornovými buňkami vlastního těla - rakoviny. Pokud samotný imunitní systém se nevyrovnává s rakovinou, může jí pomoci.

Vědci z laboratoře molekulární imunologie (Institut bioorganické chemie Ruské akademie věd) Pod vedením odpovídajícího člena Ruské akademie věd Sergey Deva navrhne novou generaci protilátek, které rozpoznávají cíl a zničí. Tento přístup je založen na principu tzv. "Magické kulky", který je vždy a nezaměnitelně najde svou oběť. Protilátky, jak nelze pro tuto roli vhodnější. Jedna část jejich molekuly slouží jako "anténa", což vede k cíli - povrch rakoviny buňky. A na ocas protilátky, můžete řetězci různých střelivových činidel - toxiny, organické molekuly, radioaktivní izotopy. Mají různé účinky, ale všichni nakonec zabijí nádor.

Rakovinné buňky mohou být zničeny a téměř přirozené. Stačí začít mechanismus naprogramované buněčné smrti, druh sebevraždy stanovené přírodou. Vědci to nazývají apoptóza. Sebevražedný mechanismus je spuštěn intracelulární enzymy, které zničí proteiny uvnitř buňky a samotné DNA. Bohužel, rakovinné buňky jsou úžasně přeživší, protože vědí, jak potlačit sebevražedné "nálady". Problém je, že tyto enzymy v rakovinných buňkách jsou velmi malé, takže je obtížné spustit apoptózu.

Je však vyřešen a tento problém. Chcete-li zahájit sebevražedný mechanismus, sibiřští vědci nabízejí, aby otevřely membrány buněčných konstrukcí, například mitochondrie. Pak klec nevyhnutelně zemře. V tomto rozsáhlém projektu Institut bioorganické chemie sibiřské pobočky ruské akademie věd, SSC "vektoru" (Pozolek Koltsovo), komunální plicní operace (Novosibirsk), NPF "lékařské technologie" (Kurgan), výzkumný ústav Klinická a experimentální imunologie RAM (Novosibirsk). Společné úsilí Výzkumníci vybraných látek, které mohou otevřít membrány buněčných konstrukcí a vyvinuly způsob dodávání těchto látek do rakoviny buňky.

Vakcíny

Využijte naše znalosti imunitního systému zvířat nejen pro léčbu rakoviny, ale také jakákoliv infekční onemocnění. Dostáváme imunitu proti většině nemocí "dědictví", proti ostatním, které získáme imunitu, přesunuli nemoc způsobenou novou infekcí. Ale imunita může být vyškolena - například očkováním.

Účinnost očkování byla poprvé prokázána lékařem Edward Jennerem, který prokázal, že člověk, který měl absces krávy, se stala nereagující na OPE přirozené. Od té doby se pod kontrolou lékařů přijímá mnoho onemocnění. Vzhledem k tomu, že pasteur pro vakcíny, oslabené nebo usmrcené viry se používají. Ale ukládá omezení: neexistuje žádná záruka, že vakcinu nejsou žádné aktivní virové částice v vakcíně, práce s mnoha z nich vyžaduje velkou opatrnost, trvanlivost vakcíny závisí na podmínkách skladování.

Tyto potíže mohou být obejít pomocí genetických inženýrských metod. S pomocí nich je možné vyrábět jednotlivé složky bakterií a virů, a pak je představit pacientům - ochranný účinek nebude horší než použití běžných vakcín. První, která má být získána pomocí genetického inženýrství, byly vakcíny pro zvířata - proti nožní andnae, vztekliny, úplavice a jiné choroby zvířat. První genetická komorová vakcína pro člověka se stala vakcínou proti hepatitidě V.

Dnes, pro většinu infekcí, můžeme dělat vakcíny - klasické nebo genenis-komentikulární. Hlavním problémem souvisí s Chumayem dvacátého století - AIDS. Očkování mu jen po ruce. Koneckonců, to otočte imunitní systém, způsobuje, že tělo vyrábět imunitní buňky. Virus lidské imunodeficience (HIV), což způsobuje pomůcky, jen v těchto buňkách žije a násobí. Jinými slovy, poskytujeme mu ještě více příležitostí - nové, zdravé buňky imunitního systému infekce.

Studie o hledání vakcín proti AIDS mají dlouhou historii a jsou založeny na objevu dosažených v 70. letech minulého století budoucími akademiků R.V. Petrov, V.A. Kabanov a R.M. Khaitov. Podstatou ho je to polyelectrolyty (molekuly nabitých polymerů rozpustných ve vodě) Spolupracujeme s buňkami imunitního systému a podporujeme poslední produkci protilátek. A pokud je molekula připevnit, například jeden z proteinů, které tvoří virus skořápku, imunitní odpověď bude zařazena do tohoto viru. Taková vakcína na akčním mechanismu je zásadně odlišná od všech vakcín, které byly dříve vytvořeny na světě.

První na světě a zatímco jediný polyelecrolyt, který je dovoleno zavést do lidského těla, se stal polyoxidonium. Potom do polymeru "šití" proteiny chřipkové viru. Vakcína proti chřipce, která téměř 10 let je chráněna před virovými infekcí miliony lidí v Rusku téměř 10 let.

Ve stejné metodě dnes je také vytvořena vakcína proti AIDS. Proteinová charakteristika viru AIDS byl svázán polyelektrolytem. Výsledná vakcína byla úspěšně zkontrolována na myši a králíků. Podle výsledků předklinických testů, Ústav imunologie Ruské akademie věd vydal povolení k provádění klinických studií za účasti dobrovolníků. Pokud budou všechny fáze testování léčiva úspěšné, může být použito nejen pro prevenci infekce HIV, ale také pro léčbu AIDS.

Léky prezentované biotechnologií

Léky stále zůstávají hlavním nástrojem lékařské praxe. Je však omezeno možnosti chemického průmyslu produkujícího podíl lva o zdravotních léčivech. Chemická syntéza mnoha látek je komplikovaná a často je nemožná, jako například syntéza drtivá většina proteinů. A tady pro záchranu přicházejí biotechnologie.

Výroba drog pomocí mikroorganismů má dlouhou historii. První antibiotika je penicilin - přidělené z formy v roce 1928 a jeho průmyslová produkce začala v roce 1940. Po penicilinu byly otevřeny další antibiotika a jejich masová produkce byla založena.

Dlouhodobě mnoho léků založených na lidských proteinech podařilo obdržet pouze v malých množstvích, jejich výroba byla velmi drahá. Genetické inženýrství dalo naději, že spektrum přípravků proteinů a jejich množství se dramaticky zvýší. A tato očekávání byla oprávněná. Několik desítek drog získaných biotechnologií již vstoupilo do lékařské praxe. Podle výpočtů odborníků, roční objem globálního trhu s drogami založenými na proteinech vytvořených genengentinem, zvýšení o 15% a do roku 2010 bude činit 18 miliard dolarů.

Nejvíce živějším příkladem děl našich biotechnologů v této oblasti - agenický inzulín osoby, která je vyrobena v Ústavu bioorganické chemie. M.m.shyakina a yu.a.ochinniková ras. Inzulín, tj. Hormon struktury proteinu, reguluje rozkladu cukru v našem těle. Může být odstraněna ze zvířat. Dříve to udělal. Ale i inzulín z pankreatu prasat - biochemicky nejbližší zvířata blízko nás - stále se liší od člověka.

Jeho aktivita v lidském těle je nižší než aktivita lidského inzulínu. Kromě toho náš imunitní systém netoleruje cizí proteiny a odmítá je se všemi jejich bymi. Zadaný vepřový inzulín proto může zmizet dříve, než má čas, aby měl čas. Problém byl vyřešen genetickou technikou, která dnes produkuje lidský inzulín, včetně v Rusku.

Kromě Mannine-inženýrství inzulínu osoby na Institutu bioorganické chemie. Mm sumyakina a yu.a.avachinniková ras ibh ras spolu s hematologickým vědeckým centrem beranů vytvořila výrobní technologii proteinů, aby bojovala proti masivní ztrátě krve. Lidský sérový albumin a faktor srážení krve - vynikající ambulance a resuscitace, v poptávce lékařskými katastrofami.

Geneticky modifikované rostliny

Naše znalosti v oblasti genetiky, doplněného dne dne, nám umožnila vytvořit nejen genetické testy pro diagnostiku nemocí a zářících proteinů, vakcín a léků, ale také nové organismy. Dnes je sotva osoba, která neslyšela geneticky modifikované nebo transgenní organismy (GMO). Jedná se o rostliny nebo zvířata, složení DNA je zavedena z vnějšku genů, které poskytují tyto organismy nové, užitečné, z hlediska osoby, vlastnosti.

Armádní gmo je skvělé. Ve svých řadách - a užitečné mikroby, které pracují na biotechnologických továrnách a produkují mnoho užitečných látek pro nás, a zemědělské plodiny se zlepšenými vlastnostmi a savci, kteří poskytují více masa, více mléka.

Jedním z nejvíce masových dělení GMO je samozřejmě rostliny. Koneckonců, časové nemistence slouží jako člověk, krmení zvířat. Z rostlin získáme vlákna pro konstrukci, látky pro léky a parfémy, suroviny pro chemický průmysl a energii, oheň a teplo.

Stále zlepšujeme kvalitu rostlin a přinášíme nové odrůdy pomocí výběru. Ale tento pečlivý a časově náročný proces vyžaduje spoustu času. Genetické inženýrství, které nám umožnily vložit užitečné geny v rostlině v genomu, zvýšil výběr do zásadně nové úrovně.

První první transgenní rostlina vytvořená čtvrtina před sto lety byl tabák, a dnes na světě v průmyslovém měřítku se používá 160 transgenních plodin. Mezi nimi patří kukuřice a sója, rýže a řepka, bavlna a len, rajčata a dýně, tabák a řepa, brambory a karafiáty a další.

V centru "bioinženýrství", ruské akademie věd, která je řízena akademikem k.g.skryabin. Spolu s běloruskými kolegy, první domácí geneticky modifikovaná kultura byla vytvořena - bramborová řada "Elizabeth" brambory, rezistentní vůči broukku Colorad.

První geneticky modifikované kultury získané v časných osmdesátých letech byly odolné vůči herbicidům a hmyzem. Dnes, s pomocí genetického inženýrství získáváme odrůdy, které obsahují více živin odolných vůči bakteriím a virům, na sucho a chlad. V roce 1994, poprvé byl vytvořen různé rajčata, nepodléhající shnilé. Tato odrůda se objevila na trzích geneticky modifikovaných výrobků za dva roky. Ostatní transgenní produkt byl široce sláva - zlatá rýže (zlatá rýže). V kontrastu s obyčejnou rýží je vytvořen beta-karoten - předchůdce vitaminu A, který je naprosto nezbytný pro růst těla. Zlatá rýže částečně řeší problém plné výživy obyvatel zemí, kde rýže stále zůstává hlavním pokrmem ve stravě. A to je nejméně dvě miliardy lidí.

Výživa a výnos nejsou jedinými cíli, které genetické inženýři sledují. Můžete vytvořit takové odrůdy rostlin, které budou obsahovat v jejich listech a plodech vakcíny a medicíny. Je velmi cenné a pohodlné: Vakcíny z transgenních rostlin nemohou být kontaminovány nebezpečnými živočišnými viry a samotné rostliny se snadno rostou ve velkých množstvích. A konečně, na základě rostlin, můžete vytvořit "jedlé" vakcíny, když stačí jíst některé transgenní ovoce nebo zeleninu pro očkování, například brambory nebo banán. Například mrkev obsahující látky, které se účastní tvorby imunitní reakce těla. Takové rostliny společně vytvářejí vědce dvou předních biologických institucí Sibiře: Ústav cytologie a genetiky sibiřské pobočky Ruské akademie věd a Ústav chemické biologie a základní medicíny SB RAS.

Nesmíme říci, že společnost je opatrná geneticky modifikovaných rostlin (GMP). A v samotné vědecké komunitě pokračuje diskuse o možném potenciálním nebezpečí GMR. Proto existují studium po celém světě, což umožňuje posoudit rizika spojená s používáním GMR - potravinářských, agrotechnických, environmentálních. Zatímco Světová zdravotnická organizace uvádí následující: "Zkušenosti nahromaděné více než 10 let komerčních využívání gm kultur, analýza výsledků speciálního výzkumu ukazuje: zatím neexistuje jediný osvědčený případ toxicity nebo nepříznivého vlivu registrovaných gm kultur Jako zdroje potravin nebo krmiv "

Od roku 1996, kdy obchodní pěstování GMR začala až do roku 2007, celková plocha v posezení transgenními rostlinami vzrostla z 1,7 milionu na 114 milionů hektarů, což je asi 9% všech orné plochy na světě. Kromě toho 99% této oblasti zabírá pět kultur: Sójová, bavlna, rýže, kukuřice a znásilnění. V celkovém objemu jejich výroby jsou geneticky modifikované známky vyšší než 25%. Absolutní vůdce v používání GMR je Spojené státy, ve kterých 75% bavlny a sóju byly v roce 2002 transgenovány. V Argentině byl podíl transgenního sója 99%, 65% znásilnění bylo vyrobeno v Kanadě a 51% bavlny v Číně. Kultivace GMR v roce 2007 byla zaměstnána 12 milionů zemědělců, z toho 90% žije v rozvojových zemích. V Rusku je průmyslová pěstování GMR zakázána zákonem.

Geneticky modifikovaná zvířata

Podobná strategie používají genové inženýry a odstranit nové skály zvířat. V tomto případě je gen zodpovědný za projev jakéhokoliv cenného označení zavedeno do oplodněného vejce, které dále rozvíjí nový organismus. Řekněme, že jestliže sada živočišných genů doplnit hormonální genom, stimulující růst, pak taková zvířata porostou rychleji s menším počtem konzumovaných potravin. Na výstupu - levné maso.

Zvíře může být zdrojem nejen masa a mléka, ale léčivé látky obsažené v tomto mléku. Například nejcennější lidští proteiny. O některých z nich jsme již řekli. Tento seznam může být doplněn Lactoferrinem - proteinem, který chrání novorozence z nebezpečných mikroorganismů, dokud nezískala vlastní imunitu.

Tělo ženy produkuje tuto látku s prvním porcím mateřského mléka. Mléko není bohužel ve všech matkách, takže lidský Lactoferrin musí být přidán do směsi pro umělé krmení pro zachování zdraví novorozenců. Pokud je ochranný protein ve výživě dostatečná, může být úmrtnost mrazuvzdorných umělců z různých gastrointestinálních infekcí sníženo desetkrát. Tento protein je v poptávce nejen v dětském potravinářském průmyslu, ale také například v kosmetickém průmyslu.

Technologie výroby kozího mléka s lidským Lactoferrinem je vyvinuta na Institutu biologie Ras Gena a vědeckého a praktického centra Národní akademie věd v Bělorusku na živočišném chovu. V letošním roce se objevily první dvě transgenní kozy. Vytvoření každého z nich bylo vynaloženo v průběhu několika let výzkumu 25 milionů rublů. Zůstane čekat, když vyrůstají, plemeno a začít dát mléko s cenným lidským proteinem.

Celulární inženýrství

Existuje další lákavá oblast biotechnologie - mobilní technologie. V těle osoby žije a pracují fantastické buňky ve svých schopnostech - stonek. Přicházejí nahradit mrtvé buňky (řekněme, červené krvinky, červené krvinky krve krve, žijí pouze 100 dní), uzdravují naše zlomeniny a rány, obnoví poškozené tkáně.

Existence kmenových buněk předpovědělo ruský hematolog ze St. Petersburg Alexander Maximov v roce 1909. Po několika desetiletích byl jeho teoretický předpoklad potvrzen experimentálně: kmenové buňky nalezené a přidělené. Skutečný boom však začal na konci dvacátého století, kdy pokrok v oblasti experimentálních technologií umožnilo vidět potenciál těchto buněk.

Dosud je pokrok v medicíně spojené s použitím kmenových buněk je více než skromný. Tyto buňky můžeme přidělit, ukládat, násobit, experimentovat s nimi. Ale stále plně nerozumí mechanismu jejich magických transformací, když se buňka anonymní stonku změní na krevní buňku nebo svalová tkáň. Dosud jsme nevěděli až do konce chemického jazyka, na kterém stonek buňka dostane příkaz k transformaci. Tato nevědomost vytváří rizika z použití kmenových buněk a drží zpět svůj aktivní úvod do lékařské praxe. Úspěchy jsou však v oblasti léčby nezajímavých zlomenin u starších osob, stejně jako s redukcí léčby po infarktech srdce a srdeční operace.

V Rusku je vyvinut způsob léčby sítnice hoření pomocí lidských mozkových kmenových buněk. Pokud tyto buňky vstoupí do oka, budou aktivně přesunout do oblasti vypalování, umístěné ve vnějších a vnitřních vrstev poškozené sítnice a stimulovat hojení hoření. Metoda vyvinula výzkumný tým vědců z Moskevského výzkumného ústavu očních onemocnění. Gelmgolts MZ Ruské federace, Institut rozvoje biologie. N.K. Koltsová Ras, Ústav biologie genového genu a vědeckého centra pro porodnictví, gynekologie a perinatologie RAM.

I když jsme ve fázi akumulace znalostí o kmenových buňkách. Úsilí vědců je zaměřeno na studie, o tvorbě infrastruktury, zejména - bank kmenových buněk, první z nichž v Rusku se stala "hemabank". Pěstování orgánů, léčba roztroušené sklerózy a neurodegenerativních onemocnění je budoucnost, i když není tak vzdálená.

Bioinformatika

Počet znalostí, informace rostou jako sněhová koule. Znát principy fungování životních systémů, jsme si vědomi neuvěřitelné složitosti zařízení živé hmoty, ve kterém jsou různé biochemické reakce se vzájemně buší a tvoří matoucí sítě. Uvedení této "web" života je možné pouze moderní matematické metody pro modelování procesů v živých systémech.

Proto nový směr vznikl na křižovatce biologie a matematiky - bioinformatika, bez kterého je práce biotechnologů již nemyslitelná. Většina bioinformačních metod samozřejmě pracuje na medicíně, konkrétně hledat nová léčivá spojení. Mohou být vyhledávány na základě znalostí struktury molekuly, která je zodpovědná za vývoj určité nemoci. Pokud je taková molekula blokována jakoukoliv látkou vybranou s vysokou přesností, může být průběh onemocnění zastaven. Bioinformatika umožňuje detekovat blokovací molekulu vhodnou pro klinické použití. Pokud známe cíl, řekněme, struktura "patogenního" proteinu, pak pomocí počítačových programů může simulovat chemickou strukturu léčiva. Tento přístup může výrazně ušetřit čas a zdroje, které jdou do poprsí a testování desítek tisíc chemických sloučenin.

Mezi vůdci tvorby drog s bioinformatikou v Rusku - společnost "Himrar". Při hledání potenciálních protinádorových léků se zabývá zejména screeningem mnoha tisíc chemických sloučenin. Nejmocnější ruská vědecká centra zapojená do bioinformatiky jsou také zahrnuty do institutu cytologie a genetiky sibiřské pobočky ruské akademie věd. Vzhledem k tomu, 60. let dvacátého století, jedinečná vědecká škola, sjednocení biologů a matematiků, se rozvíjel v Novosibirsk Academemgorodok. Hlavním směrem práce Novosibirsk bioinformatiky je analýza interakce proteinů uvnitř buněk a hledání potenciálních molekulárních cílů pro nové léky.

Abychom pochopili mechanismu pro vývoj jedné nebo jiné nemoci, je důležité vědět, které geny tisíců lidí pracujících v nemocné kleci jsou skutečně odpovědné za nemoc. To není vůbec snadný úkol komplikuje skutečnost, že geny, zpravidla nepracují, ale pouze ve spojení s jinými geny. Ale jak vzít v úvahu příspěvek ke specifické onemocnění jiných genů? A tady bioinformatika pomáhá lékaři. Pomocí matematických algoritmů můžete vytvořit mapu, na které se křižovatky cest ukazují interakce genů. Tyto karty detekují shluky genů působících v nemocné buňce v různých fázích onemocnění. Tyto informace jsou velmi důležité, například pro výběr strategie léčby rakoviny v závislosti na fázi onemocnění.

Průmyslová biotechnologie

Muž používal biotechnologie od nepaměti. Lidé dělali sýr z mléka, quasplilled zelí pro zimu, připravili legrační nápoje ze všeho, co bylo fermentováno. Všechny jsou klasické mikrobiologické procesy, ve kterých hlavní hnací silou je mikroorganismus, nejmenší životní systém.

Dnes je spektrum úkolů řešených biotechnologií neuvěřitelně rozšířeno. Už jsme si vyprávěli o genetické diagnostice onemocnění, nových vakcín a léků získaných biotechnologií, geneticky modifikovanými organismy. Život však vyhodil další úkoly. Obří chemická výroba, na které dostáváme látky nezbytné pro navrhování pohodlného stanoviště (vlákna, plastů, stavebních materiálů a mnoho dalšího) dnes již se nedají tak atraktivní jako před 60 lety. Oni pohltí spoustu energie a zdrojů (vysoký tlak, teplota, katalyzátory z drahých kovů), znečišťují životní prostředí a zabírají vzácné země. Může zde biotechnology nabídnout náhradu zde?

Ano, mohou. Například geneticky modifikované mikroorganismy, které provozují účinné katalyzátory průmyslových chemických procesů. Takové biokatalyzátory jsou vytvořeny v zavádění genetiky a výběr mikroorganismů, například pro nebezpečný a špinavý stupeň získání toxického činidla akryamidu. Polymer to dělá polyakrylamid, Používá se v čištění vody a při výrobě plenek a pro výrobu potaženého papíru a pro mnoho dalších účelů. Biokatalyzátor umožňuje chemickou reakci získat monomer při teplotě místnosti, bez použití agresivních činidel a vysokého tlaku.

Před průmyslovým využitím v Rusku byl biokatalyzátor podán úsilí vědeckého týmu CJSC bioamide (Saratov) pod vedením Sergey Voroninu. Stejný tým vyvinul biotechnologii pro získání kyseliny asparagové a vytvořil import-substituující srdeční přípravu "ASPASTOV L". Drug již vstoupil na trh v Rusku a Bělorusku. Ruská droga je nejen levnější dovážené analogy, ale také podle lékařů efektivnější. Faktem je, že "ASPASTOV L" obsahuje pouze jeden optický zdroj kyseliny, ten, který má terapeutické účinky. A západní analog, panangin, je založen na směsi dvou optických isomerů, L a D, druhá, z nichž jednoduše slouží jako předřadník. Najít bioamide týmu je v tom a leží, že se jim podařilo rozdělit tyto dva obtížně oddělit isomery a dát proces na průmyslové bázi.

Je možné, že v budoucnu, obří chemické sloučeniny zmizí vůbec a místo nich zůstane malé bezpečné workshopy, které nepoškozují životní prostředí, kde budou mikroorganismy fungovat, produkují všechny nezbytné mezilehlé produkty pro různé průmysly. Kromě toho, malé zelené továrny, ať už se jedná o mikroorganismy nebo rostliny, nám umožňují získat použitelné látky, které nejsou v chemickém reaktoru. Například pavoučí hedvábný protein. Rámové nitě lepicích sítí, které spiderman pro jejich oběti jsou silnější než ocel na přestávce. Zdálo by se, že pavouky vložte do dílny a táhne proteinových nití. Ale pavouci v jedné bance nežijí - jíst navzájem.

Krásné rozhodnutí bylo tým vědců pod vedením lékaře biologických věd Vladimir Bogushi (Gosnia genetika a výběry mikroorganismů) a lékařů biologických věd Eleanora Peerbian (Institut generální genetiky Ruské akademie věd). Zpočátku, geny pavouka byly přiděleny geny zodpovědnými za syntézu pavučiny hedvábí. Pak byly tyto geny vloženy do kvasinek a tabákových buněk. Oba i jiní začali produkovat protein, který potřebujeme. Výsledkem je, že základ pro výrobní technologii jedinečného a téměř přírodního konstrukčního materiálu, světla a extrémně odolného, \u200b\u200bz nichž lze provést, lana, tělesné brnění a mnohem více.

Existují i \u200b\u200bjiné problémy. Například gigantické množství odpadu. Biotechnologie nám umožňují vypnout odpad do příjmů. Side výrobky Zemědělství, lesní a potravinářský průmysl lze přeměnit na metan, bioplyn vhodný pro vytápění a výrobu energie. A je to možné - v methanolu a ethanolu, hlavní složky biopaliv.

Průmyslové aplikace biotechnologií se aktivně zabývají chemickou fakultou Moskevské státní univerzity. M.V. Lomonosov. Má několik laboratoří obsazených nejrůznějšími projekty - od vytvoření průmyslových biosenzorů pro získání enzymů pro jemnou organickou syntézu, od technologií využití průmyslového odpadu před vývojem výrobních metod biopaliv.

Věda, podnikání, stát

Dosažený pokrok je výsledkem kombinovaného úsilí biologů, chemiků, lékařů a dalších odborníků pracujících v prostoru životních systémů. Vztah různých disciplín byl plodný. Samozřejmě, biotechnologie není všelékařem, aby vyřešila globální problémy a nástroj slibný ve velkých vyhlídkách s jeho řádným použitím.

Dnes je celkový objem biotechnologického trhu na světě 8 bilionů. dolarů. Biotechnologie také vedou k objemu financování výzkumu vývoje: pouze ve Spojených státech, státní struktury a soukromé společnosti utratí více než 30 miliard dolarů ročně.

Investice do vědy a techniky nakonec přinesou ekonomické ovoce. Biotechnologie však nebudou schopni vyřešit komplexní zdravotní problémy. Příznivou zdravotní infrastrukturu a průmyslovou strukturu, která zaručuje přístup k novým diagnostickým technikám, vakcínům a drogám, by měly být vytvořeny závody se zlepšenými vlastnostmi. Efektivní komunikační systém mezi vědou a podnikáním je zde také velmi důležitý. Konečně naprosto nezbytnou podmínkou pro výstavbu účinného inovativního sektoru ekonomiky je interakce vědeckých a obchodních struktur se státem.

Pomoci strf.ru.
V roce 2008 bylo podáno 939 žádostí o tvorbě předmětu ve směru "živých systémů" (pro srovnání: celkem v rámci programu - 3180),
- 396 žádostí bylo podáno pro soutěž (pouze 1597), \\ t
- 179 se konaly soutěže (pouze 731)
- Účast na soutěžích byla přijata organizacemi 23 oddělení (pouze 36), 17 z nich vyhrála 17
- 179 Smlouvy jsou uzavřeny (celkem731)
- Pokračovat v datu 120 smluv (pouze 630)
- Žádosti o tvorbu témat o životních systémech byly poslány 346 organizací (pouze 842)
- 254 organizací poslaných jako ředitelství pro soutěž (celkem 806)
- 190 organizací poslaných jako spo-spotřebiče pro soutěž (celkem 636)
- střední konkurence pro hodně loti 2,212 (na průměrný program - 2,185)
- Smlouva rozpočet na rok 2008 činil 1041,2 mil. RUB. (21,74% rozpočtu celého programu)

Dynamika růstu a distribuce financování ve směru životních systémů v rámci spolkové pracovní skupiny Vědecký a technický program 2002-2006 a Federální cílový program 2007-2012:
2005 - 303 smluv, 1168,7 milionu rublů. (100%)
2006 - 289 smluv, 1227,0 milionu rublů. (105%)
2007 - 284 Smluv, 2657,9 milionu rublů. (227%)
2008 - 299 smluv, 3242,6 milionu rublů. (277%)

Sciences nevznikají sami sami, ne proto, že je někdo vynalézá jen "Zajímavost." Jakákoli věda se zdá být v důsledku potřeby řešit lidstvo těchto nebo jiných úkolů v procesu jeho vývoje. Biologie není výjimkou, ale také vznikla v souvislosti s řešením velmi důležitých problémů pro lidi. Jeden z nich byl vždy hlubší pochopení procesů volně žijících živočichů spojených s získáváním potravinářských výrobků, tj. Znalosti o vlastnostech života rostlin a živočichů, jejich změny pod vlivem člověka, způsoby, jak získat spolehlivou a bohatší sklizeň. Řešením tohoto problému je jedním ze základních příčin rozvoje biologie.

Dalším, ne méně důležitým "jarním" je studium lidských biologických charakteristik. Člověk je produktem rozvoje divoké zvěře. Všechny procesy naší životně důležité činnosti jsou podobné těm, které se vyskytují v přírodě. A tedy pouze hluboké pochopení biologických procesů slouží jako vědecká nadace pro medicínu. Vzhled vědomí, což znamená obrovský krok vpřed v sebe-znalost záležitosti, také nemůže být chápán bez hlubokého výzkumu z volně žijících živočichů alespoň ve dvou směrech - výskytu a vývoj mozku jako tělo myšlení (zatím Tajemství myšlení zůstává nevyřešeno) a vznik socialismu, životnosti veřejnosti.

Důležité jsou zvýšená výroba potravin a medicíny, ale ne jediné problémy, které určují rozvoj biologie jako vědu tisíce let. Živá příroda je zdrojem mnoha materiálů a produktů nezbytných pro lidstvo. Je nutné znát jejich vlastnosti správně používat, vědět, kde je hledat v přírodě, jak se dostat. V mnoha směrech je biologie poskytována ve velkém zdroje těchto znalostí. Ale to nevyčerpá význam biologických věd.

V XX století Populace Země se zvýšila tolik, že rozvoj lidské společnosti se stal rozhodujícím faktorem ve vývoji biosféry Země. Dosud ukázalo, že divoká zvěř je nejen zdrojem potravin a mnoha potřebnými produkty a materiály, ale také nezbytnou podmínkou pro existenci samotného lidstva. Naše vztahy s ním se ukázalo být mnohem blíže a životně důležité, než si mysleli i na začátku XX století.

Například, vzduch se zdál být stejný nevyčerpatelný a neustálý zdroj přírody, as, řekněme, sluneční světlo. Ve skutečnosti to není. Kvalitativní složení atmosféry, na kterou jsme zvyklí, s jeho 20,95% kyslíku a 0,03% oxidu uhličitého - derivátem činností živých bytostí: dýchání a fotosyntéza rostlin, oxidace Omnant organické hmoty. Vzduchový kyslík vzniká pouze v důsledku životně důležité aktivity rostlin. Hlavní rostliny kyslíku na Zemi jsou tropické lesy a oceánské řasy. Ale dnes, jako pozorovací show, množství oxidu uhličitého v atmosféře Země se neustále zvyšuje v důsledku uvolňování obrovského množství uhlíku ve spalování oleje, plynu, uhlí, dřeva, stejně jako dalších antropogenních procesů. Od roku 1958 do roku 1980 se množství oxidu uhličitého v pozemní atmosféře zvýšilo o 4%. Do konce století může zvýšit svou údržbu o více než 10%. V 70. letech. Xx století Množství kyslíku vstoupil do atmosféry v důsledku životně důležité aktivity rostlin bylo hodnoceno v t / rok a roční spotřeba lidstva je v t / rok. To znamená, že již žijeme již kvůli rezervám kyslíku akumulovaného v minulosti, pro miliony let evoluce živých bytostí na planetě.

Tato voda, kterou pijeme, je přesnější - čistota této vody, jeho kvalita je také určena především v přírodě. Naše čistírny odpadních vod jen dokončují obrovský proces, který je neviditelný, dochází v přírodě: voda v půdě nebo nádrže opakovaně prochází těly myriads bezobratlých, filtrujícími nimi a, které mají bez organických a anorganických nečistot, stává se takovým Jak to víme v řekách, jezerech a klíčích.

Vysoce kvalitní kompozice a vzduch a voda na Zemi závisí na životně důležité činnosti živých organismů. Je třeba dodat, že plodnost půdy je základem plodiny - výsledkem životně důležité aktivity živých organismů v půdě: obrovský počet bakterií, bezobratlých, řasy.

Lidstvo nemůže existovat bez volně žijících živočichů. Proto je potřeba, abychom ho udrželi v "pracovní podmínce".

Bohužel to není tak snadné. V důsledku vývoje celého povrchu planety, rozvojem zemědělství, průmyslu, řezání lesů, znečištění pevniny a oceánů, rostoucí počet rostlinných druhů, hub, zvířat zmizí z obličeje země. Zmizel pohled je nemožný. Jedná se o produkt milionů let evoluce a má unikátní genový bazén - pouze pro něj vlastní v kodexu dědičných informacích, který určuje jedinečnost vlastností každého druhu. Podle některých výpočtů na začátku 80- [GG. Na světě, denně zničena v průměru v jednom typu zvířat, by se tento tempo mohlo zvýšit na jeden druh za hodinu. V naší zemi, jeden druh obratlovců zmizí v průměru po dobu 3,5 roku. Jak změnit tento trend a vrátit se k evoluční oprávněné cestě neustálého zvýšení celkové "množství života", a ne jeho snížení? Tento problém se týká všech lidstva, ale není možné jej vyřešit bez práce biologů.

Figurativně řečeno, moderní biologie je obrovská, vícepodlažní budova obsahující tisíce "pokojů" - směrů, disciplín, stejně jako samostatné vědy. Stejný zápis může mít desítky stránek.

V budově biologie existují čtyři hlavní "podlahy", což odpovídá základním úrovním organizace bydlení. První patro je molekulární genetic. Cílem studia živobytí je jednotky dědičných informací (geny), jejich změny - mutace a proces přenášení dědičných informací. Druhé patro je ontogenetic, nebo úroveň individuálního vývoje. Události na této "podlaze" jsou stále nejméně studovány v biologii. Existuje tajemný proces, který určuje vzhled na správném místě ve správný čas, co by se mělo objevit během normálního vývoje každého jednotlivce - nohy nebo očí ve zvířatech, plechu nebo kůře v závodě. Další "podlaha" je úroveň obyvatelstva. Základní jednotky na této úrovni - obyvatelstvo, tj. Relativně malé, dlouhodobé skupiny jednotlivců jednoho druhu, ve kterých dochází k výměně informací o dědictví. Elementární jevy zde jsou nevratné změny v genotypové složení populací a nakonec vznik různých zařízení (adaptací) a nových druhů. V posledním, čtvrtém patře jsou procesy v environmentálních systémech různých stupnice složité komunity mnoha druhů, až do biosférických procesů jako celku. Základní struktury těchto komunit - biogeokenózy a základní jevy - přechod biogeocenózy z jednoho stavu dynamické rovnováhy do druhého, což je nakonec ke změně celé biosféry jako celku. Na každé úrovni jsou jejich vlastní vzorce, ale události, které se vyskytují na každém z nich úzce souvisí s událostmi na jiných úrovních.

V posledních desetiletích se molekulární biologie přesunula dopředu (podle počtu zaměstnanců v této oblasti, protože prostředky, které mají být propuštěny v různých státech, aby se vytvořil přesně tento směr výzkumu). Jsou získány nádherné výsledky, v rozmezí od čistě teoretického (dešifrování genetického kódu a syntéza prvních umělých genů) k praktickému (například vývoj genetického inženýrství). Nyní se populační biologie rychle rychle rozvíjející, což úspěšně řeší mnoho moderních problémů spojených se zvýšením výroby potravin potřebných pro numericky rostoucí lidstvo, zachování rychle mizejících typů živých organismů, řadu problémů spojených s velmistrem přechod k řízení evolučního vývoje a více druhů. Není daleko od hory a intenzivního vývoje biosféry "podlahy" výzkumu.

Nemyslete si, že biologové v klasických oblastech - zoologie, botanické, morfologie, fyziologie, systematika a další jsou již hotovi. Je zde stále spousta práce. Ať už víte, co je vědecky popsáno (jsou uvedeny přesné popisy a vědecký název) méně než polovina lidí, kteří obývají naši planetu - jen asi 4,5 milionu druhů, a na některých výpočtech, ne více než třetí nebo dokonce čtvrtina jim? Dokonce i v naší zemi, která se nachází hlavně v mírné klimatické zóně, která se neliší v různých ekologických formách, vědci otevřou desítky nových druhů ročně (zejména bezobratlých).

Jsou výzkum paleontologů, kteří nejsou fascinováni rozptýlenými zbytky fosilních organismů, obnovují vzhled dlouhých zaniklých zvířat, rekonstruuje povahu minulých epoch, zjistit způsob vývoje ekologického světa?

A tady výzkumníci budou čekat na nejzajímavější nálezy. Jako senzační, například bylo objevem nejstarších dojení z fosílilů ve skálech věku více než 3 miliardy let! To znamená, že již byl život na Zemi. Ne méně fascinující a plné objevy práce genetiky, zoologů, botaniky, biochemistů, fyziologů atd.

My, lidé, jsou stále více a více na Zemi a chceme žít lépe. Proto je pro rozvoj společnosti vyžadovány stále více a více surovin. Odtud existuje velký záměr zintenzivnění celého národního hospodářství, včetně těch svých odvětví, které jsou spojeny s biologií, především zemědělstvím, lesní a loveckými rybolovami, rybami. Ale nejen tyto průmysly. V naší zemi, mikrobiologický průmysl byl vytvořen a úspěšně se rozvíjí, například mikrobiologický průmysl je obrovským sektorem národního hospodářství, dávat potraviny a krmivo (pro hospodářská zvířata a ptáky, volně žijících živočichů atd.) Produkty, nejnovější léky a Léky a dokonce pomáhat extrakci hluboko v hlubinách minerálů zemin. Další biologický průmysl národního hospodářství - biotechnologie, založený na používání otevřené fyzikálně-chemické (molekulární) biologie procesů a struktur, již přinesl první ovoce a již přináší první ovoce. O vývoji nejdůležitějších oblastí biologických věd je rozšíření jejich praktické souvislosti s medicínou a zemědělstvím uvedeno v "hlavních směrech hospodářského a sociálního rozvoje SSSR pro 1986-1990 a pro období do roku 2000" , přijatý kongresem XXVII CPSU.

Intenzifikace znamená jak těžké úspory přírodních zdrojů, jejich zachování v zájmu rozvojové společnosti. Pozoruhodný majetek živých přírodních zdrojů je jejich obnovitelnost, schopnost obnovit v důsledku reprodukce živých organismů. V zintenzivnění využívání živých přírodních zdrojů je proto možné zajistit, aby nám dononefinitivně sloužily dlouho. To lze provést při organizování tohoto podnikání, ekonomické využití a udržování živých sil přírody. Mnoho vědců se zabývá řešením těchto problémů. Všechny tyto otázky věnují velkou pozornost strany a vládě. V programu CPSU (New Edition) zaznamenal: "Strana se domnívá, že je nezbytné posílit kontrolu nad environmentálním řízením, což je širší nasazení environmentální výchovy."

Je-li myšlenka vytvořit tuto knihu, jeden z hlavních úkolů stanovených před autorským týmem bylo říct o důležitých a zajímavých rysech moderní biologie, která již byla schopna dosáhnout v různých oblastech a co nevyřešené problémy čelit biologům . Chtěli jsme, aniž bychom opakovali učebnici, ale spoléhat se na znalosti, že školní program na biologii dává, show, jaké biologové v laboratořích a expedicích fungují. Existuje také mnoho esejí o vynikajících biologech naší země a dalších zemí. Je díky práci našich předchůdců ve vědě, které máme dnešní znalosti.

Několik slov o tom, jak si tuto knihu přečíst. V textu se často setkáváte s slovy přidělené kurzívou. To znamená, že ve slovníku je speciální článek ve slovníku. Zaměření v obsahu slovníku vám pomůže abecední ukazatel umístěný na konci knihy. Nezapomeňte se podívat na seznam referencí doporučených pro čtení.

Doufáme, že "encyklopedický slovník mladého biologa" vám pomůže naučit se spoustu nových a fascinujících o volně žijících živočichu, najít odpovědi na otázky, které vás zajímají, budou probudit a bude rozvíjet zájem o nádhernou vědu o živé biologii .