Биотехнология
-
Определение и история биотехнологии
- Биотехнология — междисциплинарная область, объединяющая естественные и инженерные науки для производства продуктов и услуг с помощью живых организмов.
- Термин «биотехнология» был введен Кароли Эреки в 1919 году.
- Основной принцип биотехнологии — использование биологических систем и организмов для выполнения задач или производства ценных веществ.
-
Методы и области применения
- Генная инженерия позволяет изменять генетический состав организмов.
- Культивирование тканей используется для выращивания клеток и тканей в лаборатории.
- Ферментация применяется для производства продуктов, таких как пиво, вино и сыр.
- Биотехнология используется в медицине, сельском хозяйстве, науке об окружающей среде и других областях.
-
Этические и социальные проблемы
- Биотехнология создает этические и социальные проблемы, такие как генетическая модификация и права интеллектуальной собственности.
- Продолжаются дебаты и регулирование использования биотехнологий в различных отраслях.
-
Биотехнология и сельское хозяйство
- Сельское хозяйство можно рассматривать как раннее биотехнологическое предприятие.
- Фермеры использовали биотехнологические методы для улучшения производства продуктов питания.
- Ферментация и селекция использовались для производства пива, вина, сыра и других продуктов.
-
Биотехнология и медицина
- Биотехнология привела к разработке жизненно важных лекарств и биотоплива.
- Генная инженерия используется для создания генетически модифицированных культур и инновационных материалов.
- Биотехнология также используется для решения экологических проблем, таких как разработка биоразлагаемых пластмасс.
-
История биотехнологии
- Современная биотехнология зародилась в 1971 году с экспериментов Пола Берга.
- Герберт У. Бойер и Стэнли Н. Коэн усовершенствовали технологию в 1972 году.
- Коммерческая жизнеспособность биотехнологии расширилась в 1980 году с решением Верховного суда США.
-
Развитие биосенсоров и биопреобразователей
- В 1962 году Лиланд С. Кларк и Чемп Лайонс изобрели первый биосенсор.
- В 1970 году Пит Бергвельд изобрел ионно-чувствительный полевой транзистор (ISFET).
- К середине 1980-х годов разработаны другие биополевые транзисторы.
-
Влияние на биотехнологический сектор
- Совершенствование законодательства и правоприменения.
- Рост спроса на медицинскую и фармацевтическую продукцию.
- Ожидается, что спрос на биотопливо будет расти.
-
Применение биотехнологии
- Биотехнология используется в здравоохранении, растениеводстве, сельском хозяйстве, непищевом использовании и экологическом использовании.
- Примеры включают производство органических продуктов, биологическое выщелачивание, переработку отходов и биоремедиацию.
-
Отрасли биотехнологии
- Биоинформатика решает биологические проблемы с помощью вычислительных методов.
- Голубая биотехнология использует морские ресурсы для производства биомасел.
- Зеленая биотехнология применяется в сельском хозяйстве для создания устойчивых растений.
- Красная биотехнология используется в медицине и фармацевтике.
- Белая биотехнология применяется в промышленных процессах.
- Желтая биотехнология используется в пищевой промышленности.
- Gray biotechnology занимается экологическими приложениями.
- Биотехнология Брауна связана с управлением засушливыми землями.
- Фиолетовая биотехнология связана с правовыми и этическими вопросами.
- Микробиологическая биотехнология применяется в космосе.
- Темная биотехнология связана с биотерроризмом и биологическим оружием.
-
Применение в медицине
- Биотехнология используется в разработке и производстве фармацевтических препаратов.
- Фармакогеномика анализирует влияние генетического состава на реакцию на лекарства.
- Биотехнология внесла вклад в открытие и производство традиционных и биофармацевтических препаратов.
-
Инсулин и биотехнология
- Генетически модифицированные бактерии производят синтетический инсулин.
- Биотехнология улучшает понимание биологии и разработку лекарств.
-
Генетическое тестирование
- Генетическое тестирование выявляет наследственные заболевания.
- Включает биохимические тесты и изучение хромосом.
- Результаты могут подтвердить или исключить заболевание.
-
Генетически модифицированные культуры
- ГМ-культуры улучшают качество питания и устойчивость к вредителям.
- Примеры: устойчивость к гербицидам, улучшение питательных свойств.
- ГМ-продукты безопасны, но требуют тестирования.
-
Промышленная биотехнология
- Включает использование клеток и ферментов для производства продуктов.
- Снижает выбросы парниковых газов и использует возобновляемое сырье.
- Синтетическая биология улучшает производство лекарств и биотоплива.
-
Экологическая биотехнология
- Включает биофильтрацию и биоразложение.
- Биотехнологии могут оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие на окружающую среду.
- Примеры применения: очистка окружающей среды, CityTrees.
-
Регулирование генной инженерии
- Правительства оценивают и управляют рисками использования ГМО.
- Включает регулирование генетически модифицированных сельскохозяйственных культур и рыбы.
-
Регулирование ГМО в разных странах
- Существуют различия в регулировании ГМО между США и Европой
- Регулирование зависит от предполагаемого использования продуктов генной инженерии
-
Различия в регулировании ЕС
- ЕС различает разрешение на выращивание и импорт/переработку ГМО
- Несколько ГМО одобрены для выращивания в ЕС, ряд ГМО одобрен для импорта и переработки
- Выращивание ГМО вызывает дискуссию о сосуществовании с не-ГМО культурами
-
База данных EUginius
- База данных EUginius помогает находить информацию о ГМО в ЕС
- Информация представлена на английском языке
-
Обучение биотехнологиям в США
- В 1988 году NIGMS учредил механизм финансирования обучения биотехнологиям
- Университеты соревнуются за финансирование для создания программ BTP
- Каждая успешная заявка финансируется в течение пяти лет и может быть продлена
- Аспиранты соревнуются за поступление в BTP, получая стипендию, оплату обучения и медицинскую страховку
- Девятнадцать учебных заведений предлагают BTP, поддерживаемые NIGMS
- Обучение биотехнологиям также предлагается на уровне бакалавриата и в местных колледжах