Биотехнология - использование биологических объектов (микроорганизмов, растительных и животных клеток, клеточных мембран, рибосом, митохондрий, хлоропластов и др.) для получения ценных продуктов и осуществления целевых превращений.
В настоящее время биотехнология является важнейшим направлением современной науки и практики, и значение её возрастает с каждым годом. Ведь она позволяет ускорить массовое производство жизненно необходимых белков, существенно облегчает технологии получения незаменимых аминокислот, применяется для оздоровления растений и животных. Но особенно большие возможности биотехнология (в частности генетическая инженерия) открывает перед медициной, поскольку с её помощью стали возможными новые методы диагностики и лечения различных заболеваний человека (наследственных, раковых, сердечно-сосудистых, вирусных и паразитных инфекций, нервных и умственных расстройств).
Современная биотехнология решает задачи не только биологии и медицины: с ее помощью осуществляется разработка полезных ископаемых, решается проблема нехватки энергоресурсов, ведётся борьба с нарушением экологического равновесия и т.д. В некоторых странах (например, в Японии) биотехнологию объявили «стратегической индустрией», а в других (например, Израиле) включили в число научных разработок с пометкой «национальный приоритет». В США число биотехнологических предприятий в период с 1985 по 2005 гг. достигло полутора тысяч.
В настоящее время культура in vitro изолированных органов и тканей растений является одним из важных направлений отечественной и зарубежной биотехнологии. Научные эксперименты в этой области позволяют успешно решать такие актуальные проблемы, как повышение эффективности генетических исследований, расширение существующего генофонда, ускорение селекционного процесса, создание безвирусного биологического материала. Ключевым моментом, от которого в основном зависит эффективность проводимых в данном направлении исследований, является индукция процессов морфогенеза, интенсивность которого в культуре изолированных органов и тканей растений зависит от множества различных факторов. Влиянию генотипа донорного растения, минерального состава и комбинаций фитогормонов питательных сред, холодовой предобработки бутонов и стадии развития пыльцы (при андрогенезе in vitro), а также физических условий культивирования посвящены многочисленные работы отечественных и зарубежных учёных. Для учёта и оптимизации вышеперечисленных факторов разработаны различные методики и рекомендации. При этом часто отмечается неодинаковая интенсивность каллусогенеза и регенерации растений в различные периоды времени при относительном постоянстве заданных условий культивирования.
Во многих сферах пищевой и фармацевтической промышленности вот уже несколько десятилетий применяется ряд процессов, использующих большое число микроорганизмов. Эти технологии во многих странах (Россия, Япония, Германия, США и др.) считаются традиционными. Вместе с тем современные биотехнологи разрабатывают новые проекты, в которых культуры клеток и микроорганизмов являются источниками энергии, аминокислот, гормонов, лекарственных препаратов. Также создаются новые способы биологической очистки окружающей среды.
Многие из вышеперечисленных проектов в ряде стран вызывают повышенный интерес. В развитие биотехнологической промышленности вкладываются значительные средства, создаются новые фирмы и корпорации. Несмотря на то что на сегодняшний день затраты на проекты биотехнологов весьма значительны, нельзя не согласиться с тем, что в будущем они себя оправдают. Вот почему транснациональные компании, деятельность которых связана с добычей и переработкой нефти, химической промышленностью, фармацевтикой, вкладывают огромные средства в биотехнологические проекты. Эти корпорации готовы годами терпеть убытки, но в конечном счёте они рассчитывают получить огромные прибыли. Причём финансируют они не только собственные исследования, но и деятельность научно-исследовательских институтов и специализированных генно-инженерных фирм.
В связи с развитием промышленной биотехнологии в ряде стран проводится политика по координации научных исследований и подготовке кадров
К настоящему времени с помощью методов биотехнологии уже получено множество ценных продуктов, нашедших своё применение в жизни человека. Вместе с тем продолжается дальнейший прогресс биотехнологических исследований. Учёные всего мира делают свои прогнозы, говоря о будущей пользе проектов, связанных с биотехнологией. Вот важнейшие из них:
По данным учёных, уже в ближайшее время на рынке появится ценная биотехнологическая продукция: новые азотфиксирующие растения; микроорганизмы для переработки отходов заменителей нефтехимикатов, загрязняющих окружающую среду; продукты генной терапии. Наиболее широко внедрить результаты биотехнологических открытий в ближайшее десятилетие планируется в области сельского хозяйства и фармацевтической промышленности.
Несмотря на многочисленные перспективы биотехнологии, нельзя не упомянуть о проблемах, возникающих при использовании результатов лабораторных исследований на практике. Во-первых, зачастую методы биотехнологии остаются весьма дорогостоящими. Во-вторых, синтез многих фармацевтических препаратов связан с большими трудностями из-за долгих испытаний по токсичности и безопасности. Наконец, нельзя забывать о человеческом факторе: необходима качественная подготовка новых специалистов-биотехнологов.