Что такое биотехнология сегодня?
Область моих научных интересов — биология культивируемых клеток растений. Поведение клетки — ее метаболизм, рост дифференцировки — определяет генетический, молекулярный, физиологический уровень регуляции. Установить их взаимосвязь — новое и увлекательнейшее направление исследований. Но самое, на мой взгляд, интересное — это изучение тех процессов, которые происходят, когда клетка «принимает решение» изменить свою программу и от монотонного деления переходит
к размножению, которое дает зачатки органов, а потом и целые растения. Углубленно занимаясь такими фундаментальными вопросами, мы готовились к тому, чтобы накопленные знания вылились в принципиально новые, нетрадиционные виды биотехнологии. Минувшая пятилетка как раз и стала временем практической реализации этих идей.
Что такое биотехнология сегодня? В самых общих чертах — это использование человеком для создания нужных продуктов не только организмов, но и клеточных культур и искусственно созданных форм жизни. Я бы выделила два основных пути, по которым идут исследования. В первую очередь следует назвать направление, позволяющее получать ценные вещества нетрадицион-ным путем, то есть не из целых растений, а при промышленном культивировании их клеток в специальной аппаратуре независимо от климата, сезона, погоды. Сегодня мы уже можем выращивать клетки тропических растений, контролировать их рост, развитие и т. д. Так теперь размножают клетки растений, используемых в пищевой промышленности, парфюмерии и, что особенно важно, в медицине.
Ученые института занимаются изучением социальных аспектов крупномасштабного экономического эксперимента, введения бригадной формы труда, новых форм стимулирования трудовой активности. Ведется интенсивная работа по подготовке нового исследовательского проекта «Социальная сфера: показатели и тенденции развития». В XII пятилетке мы большое внимание будем уделять изучению социальных последствий научно-технического прогресса, общественного мнения, различных аспектов распределительных отношений.
Популяризации знаний по социологии, достижений наших ученых будут способствовать книги библиотеки под общим названием «Социология в системе научного управления обществом». Она уже начала выходить в издательстве «Знание». Будут также изданы учебники для студентов вузов и пособия для заводских социологов.
Второе направление современной клеточной биотехнологии основано на свойстве культивируемой клетки давать начало развитию растения. Это перепрограммирование клетки, приводящее к реализации всей информации, необходимой для роста и развития растения. Пока мы, биологи, используем это свойство эмпирически, почти на ощупь. Известны лишь некоторые приемы получения растений, но до сих пор неведомы глубины процессов, происходящих при этом.
И все же ряд видов биотехнологии, в первую очередь важных для сельского хозяйства, уже удалось создать. Это клональное микроразмножение и оздоровление картофеля, ягодных, плодовых, декоративных и других вегетативно размножаемых растений. Применение такого посадочного материала, свободного от вирусов и болезней, повышает урожай (например, у картофеля до 35 процентов), улучшает качество продукта. А высокие коэффициенты размножения (до 300 тысяч в год) дают возможность быстро распространять новые сорта. Сейчас уже стало возможным получение безвирусного посадочного материала многих сельскохозяйственных растений.
Безусловный научный и практический интерес представляет и получение новых сортов растений, устойчивых к болезням и неблагоприятным внешним условиям. Это новаторское направление, называемое клеточной инженерией, связано с генетической трансформацией клетки с целью получения от нее растений. Диапазон приемов здесь очень широк— от селекции устойчивых клеток до внесения в них конкретных генов (например, устойчивости к гербициду).
Теперь о будущем. Мы станем продолжать внедрение новых нетрадиционных видов биотехнологии в промышленность, сельское хозяйство. Думаю, что довольно скоро придем к более глубокому пониманию организации генетического аппарата растительной клетки, взаимодействия ее различных генетических систем. Здесь ученых, несомненно, ждут большие открытия.
Быть может, удастся в какой-то мере ликвидировать пока обширные «белые пятна» в клеточной биологии. Ведь до сих пор неясно, например, почему двудольные и однодольные растения по-разному проявляют свою способность давать начало целому растению из клетки или изолированного протопласта? Почему травянистые двудольные — томаты, табак, клевер, люцерна и другие — поддаются нашему воздействию, а зерновые однодольные (пшеница, рожь, кукуруза) нет?..
Некоторых, вероятно, интересует вопрос: могут ли быть в скором времени получены какие-то новые виды пищевых продуктов? Думаю, что целесообразнее сосредоточить усилия на умножении традиционных источников питания. Ведь люди крайне консервативны в своих привычках, связанных с едой. И потому вряд ли можно ожидать, что привычные блюда уступят место каким-то новым, тем более синтетическим пищевым продуктам.
Более актуальна, на мой взгляд, проблема усвоения (фиксации) атмосферного азота не только бобовыми, но и важнейшими сельскохозяйственными злаками. Ведь, как известно, производство азотных удобрений очень энергоемко, кроме того, азот плохо усваивается растениями и уходит с подпочвенными водами, загрязняя среду. Именно поэтому для человечества крайне важно скорейшее создание возможности фиксации азота из воздуха для культур, которым это несвойственно.
Несомненно, ждут биоинженеров и исследования эффективности процессов фотосинтеза, чтобы увеличить коэффициенты усвоения растениями энергии солнца. Но решение этих важнейших биологических проблем придет, видимо, уже в следующем веке. Благо в нашу область биологии сейчас идет большой приток свежих научных сил — молодых ученых, хорошо владеющих приемами не только клеточной биологии, но и генной инженерии, молекулярной биологии, генетики. А на стыке наук, как показывает жизнь, и рождаются самые удивительные открытия.



