Знакомство продолжается...
Знакомство продолжается...
Как-то вечером довелось мне всласть посидеть за самоваром. Что и говорить — событие в наши дни редчайшее. Люди вокруг него собираются обычно доброжелательные, спокойные, разговоры ведут неспешные. Уютно, хорошо, словно нет на свете ни забот, ни нескончаемых дел. Таким вот, окрашенным в идиллические тона, и сохранилось бы, наверное, в памяти это чаепитие, если б гостеприимная хозяйка не пододвинула ко мне сверкающую никелем вазочку: берите побольше, не бойтесь, не поправитесь, сахар-то фруктовый. И, чуть помедлив, с какой-то даже гордостью добавила: Финляндия поставляет. Страна северная, а фруктов, вероятно, выращивает в достатке, раз сахар из них производит, — простодушно завершила она «рекламу» импортного продукта.
— Особенно апельсинов, — мгновенно съязвил ее взрослый сын.
И передо мной тотчас возник словно наяву фирменный упаковочный пакет с крупными буквами «Фруктовый сахар» и ярко-оранжевой половинкой апельсина под ним. А затем привиделось нечто уж и вовсе несуразное: заиндевевшие Хельсинки, обсаженные теплолюбивыми деревьями, сплошь усыпанными опушенными снегом апельсинами.
— Ну вас, — слегка обиделась хозяйка, почувствовав, что попала впросак, И тотчас полюбопытствовала, кивнув в сторону сахарницы: — Что ж, значит, все-таки химия?
— Да нет, биотехнология.
— ???
Пришлось объяснять. Начал я издалека... Сказал о том, что потребность в сахаре у нас в стране и во всем мире растет из года в год. Причем гораздо быстрее, чем производство. И биотехнологи разных стран давно подключились к этой проблеме, пытаясь добыть необходимый продукт не из традиционной сахарозы, а из фруктозы. Насколько это им удается, можно судить хотя бы по тому, какой популярностью пользуется и в самой Финляндии, и у внешних потребителей ее продукции тот же фруктовый сахар, полученный с помощью биотехнологических методов из различного растительного сырья. Но основным источником сахара в большинстве стран по-прежнему остается сахарный тростник или, как у нас в Союзе, сахарная свекла — культура, надо сказать, и в возделывании, и в переработке чрезвычайно трудоемкая. А значит, и дорогая, экономически невыгодная.
Вот почему, считают биотехнологи, хорошо бы хотя бы частично заменить ее другим источником сахаристых веществ. Скажем, тем же крахмалом. Ведь этот природный полисахарид легко расщепляется (кислотным или ферментативным гидролизом) до глюкозы, часть которой затем преобразовывается во фруктозу — основу глюкозо-фруктозного сиропа. А из него в промышленных условиях получают фруктовый сахар.
— И уж, поверьте мне, — заверил я своих слушателей, — ничуть не худший, чем тот, который поставляет нам Финляндия.
Кроме того, — продолжал я развивать мысль, — за использование глюкозо-фруктозного сиропа говорит еще один очень важный довод. Дело в том, что сегодня сырьем для получения крахмала служат картофель, мука, кукуруза, сами по себе, представляющие пищевую ценность. А ведь его можно получить из любого целлю-лозосодержащего сырья — хлопка, отходов древесины, торфа, соломы... Можно, если применить биотехнологические методы переработки.
В общем, после столь пространного объяснения повода, по которому фруктовый сахар появился на столе, я, честно говоря, был совершенно уверен, что мой приятный досуг у самовара напрочь испорчен.
Но, странное дело, столь сугубо профессиональный вопрос оказался моим друзьям чрезвычайно интересен. Так что пришлось рассказать им даже о так называемой традиционной биотехнологии, которую нередко именуют еще индустрией микробов, и «новой», объединившей в себе и микробиологический синтез в самом широком его понимании, и генетическую и клеточную инженерию, и наконец, инженерную энзимологию (энзим — фермент).
В общем, вечер беспечного отдыха превратился в вечер вопросов и ответов, сам я — в лектора-популяризатора, а мои друзья (надо сказать, весьма далекие от предмета нашей неожиданной беседы люди) — во внимательную аудиторию слушателей.
Но все на свете, как известно, когда-нибудь заканчивается. Пришла пора и мне покинуть гостеприимный дом. И я сообщил на прощание хозяевам, что название удивительной науки — микробиологии, положившей начало этой отрасли, обязано своим происхождением трем слагаемым: mikros — малый, bios — жизнь, logos — учение, что таинственный, не видимый невооруженным глазом мир «малых» организмов, состоящих всего из одной клетки, окружает нас повсюду. Во льдах, в горячих подземных водах, в почве, воздухе — везде живут бактерии, многочисленные виды грибов, дрожжей.
Не зная, как выглядят эти всемогущие хозяева планеты, человек издревле использовал их возможности в собственных интересах. Хлеб, вино, пиво, все кисломолочные продукты испокон веков получали путем брожения. Барельефы с рисунками, изображающими процессы изготовления пива — помол зерна, замочка муки грубого помола, прорастание и осолаживание целых зерен, получение сусла и т. д. дошли до наших дней со времен пятой династии египетских фараонов, датируемой 2400 годом до н. э. По другим же источникам, в Вавилоне пиво варили еще раньше — 6 тысяч лет назад. Но только овладение микробиологическим синтезом — целенаправленным получением биологически активных веществ с помощью микроорганизмов, основанном на действии, присущем микробной клетке ферментных систем, — позволило создать микробиологическую промышленность, успешно служащую самым неотложным хозяйственным нуждам.
Взять хотя бы ту же продовольственную проблему. Она всегда во всех странах во все времена зависела от того, насколько полно обеспечено животноводство кормами, сбалансированы ли эти корма по белку, аминокислотам, насколько высоко их содержание в клейковине зерновых культур. А в конечном счете от того, насколько успешно современное интенсивное животноводство снабжается кормовыми белками, дрожжами, аминокислотами, всевозможного рода витаминными добавками, стимуляторами роста, поставляемыми сельскохозяйственному производству микробиологической промышленностью.
Причем главное достоинство микробиологического синтеза кормового белка, как читатель уже знает из предыдущего рассказа, — доступность и дешевизна исходного сырья: низкосортная (неделовая) древесина, опилки, различные отходы сельскохозяйственной продукции и ее переработки, парафины, метиловый или этиловый спирт и т. д.
И если отечественное животноводство за последние три-четыре года начало уверенно наращивать темпы, подвел я итог импровизированной лекции, то это увеличила темпы работы микробиологическая промышленность, а нарастить мощность, резко поднять выход готовой продукции ей помогла наука, создавшая новые штаммы (культуры) бактерий.
В общем, идиллического отдыха в тот вечер не получилось. Но, странное дело, ни тогда, ни после так и не пришло ко мне по этому поводу чувства досады и раздражения. Да и из-за чего, собственно, было досадовать? Разве кому-либо из нас удавалось хоть раз уйти целиком даже на время от того дела, которому служишь? Более того, именно то чаепитие стало своеобразным толчком для мыслей, рассматриваемых мною прежде как нечто второстепенное, проходящее.
Я вдруг удивительно четко представил себе, как они — старая и новая биотехнология — слились, спаялись, как незаметно (даже для тех, кто и сам причастен к этой бурно развивающейся отрасли народного хозяйства) произошла их трансформация в нечто общее, единое. Как естественно и органично в этот удивительный процесс взаимообогащения включились и другие, отнюдь не родственные отрасли и направления научно-технического прогресса.
Этими мыслями я и хочу поделиться с моими читателями, приведя, разумеется, те доказательства и примеры, которые, надеюсь, сделают их убедительными.
Итак, нисколько не сомневаюсь в том, что никогда не занимаясь проблемами биотехнологии по долгу службы, вы все же о некоторых из них слыхали.
В самом деле, о той же проблеме растительного белка пишут так часто и так много, что не знать о ней нельзя даже при желании. Дело в том, что ценность белка растительного происхождения, как читатель уже знает из предыдущих глав, во многом определяется его сбалансированностью по аминокислотам, их соотношением в нем.
Не так давно ученые Всесоюзного научно-исследовательского института генетики и селекции промышленных микроорганизмов создали штамм бактерии, продуцирующей треонин — незаменимую аминокислоту, не синтезируемую организмом животных. Ее не хватает в белке таких ведущих сельскохозяйственных культур, как пшеница, рис, овес, соя, подсолнечник. Эту нехватку (так же, как и недостаток других незаменимых аминокислот, например, лизина, в кормах и пищевых продуктах) компенсируют добавлением того же треонина, но полученного путем биосинтеза.
До недавнего времени на предприятиях микробиологической промышленности его «нарабатывали» с помощью так называемых коринебактерий, наследственный аппарат (напомню — геном) которых изучен, к сожалению, еще довольно слабо. Но раз так, то и технологический процесс получения треонина оказывается, по сути дела, неуправляемым. И коринебактерий производили эту важнейшую аминокислоту по раз и навсегда установленным для нее природой и неизвестным исследователям законам. Как здесь было увеличить «наработку» треонина?
Но недаром фортификаторы утверждают, будто все на свете крепости для того и существуют, чтобы их в конце концов брали штурмом. Или... обходили — переиначили по-своему это утверждение микробиологи, ибо задумали плохо изученную коринебактерию заменить стародавней знакомой — кишечной палочкой. Ее-то геном им прекрасно известен, а значит, все последствия внесенных в него изменений вроде бы можно предвидеть. Но и здесь исследователей поджидали трудности. Как известно, бактерии не могут синтезировать аминокислоты из ничего, на пустом месте: им нужен определенный исходный материал, питательная среда. Четыре важнейших аминокислоты — лизин, метионин, треонин, изолейцин — они производят, например, из аспарагиновой кислоты, присутствующей в организме животных и растениях.
Но синтез аминокислот происходит в строгой очередности. Метионин будет продуцироваться бактериями только в том случае, если уже завершен процесс образования лизина. «Очередь» треонина — сразу после метионина: изолейцин завершит процесс синтеза, потому что его очередь после образования треонина. Такой порядок обусловлен самой природой, слагаемые процессы не подлежат перестановке.
Ну а если необходимо получить и наработать какую-то одну определенную аминокислоту в нужном количестве?
Тогда надо на последующем этапе заблокировать синтез. Именно такую задачу и поставили себе ученые, решившие «научить» бактериальную палочку сверхсинтезу, усиленной наработке треонина, блокировав его дальнейшее преобразование в изолейцин.
Но одно дело поставить задачу и совсем иное реализовать ее на практике. Чтобы добиться нужного результата, исследователям предстояло ни мало ни много, как переделать тот участок ДНК кишечной палочки, который ответствен за синтез треонина, так называемый оперон.
Потому что именно в нем зашифрован все той же природой код образования ферментов, ускоряющих синтез вышеназванных аминокислот.
Не вдаваясь в подробности большой и сложной работы, осуществленной селекционерами и генетиками, скажу лишь, что делалась она поэтапно. Сначала ученые вызвали направленную мутацию (стойкое изменение) генов, входящих в оперон. Результат не замедлил сказаться измененные клетки, перестав синтезировать изолейцин, начали нарабатывать треонин. Но, увы, в количествах, явно недостаточных. Пришлось в оперон ввести особый ген-стимулятор, активизировавший работу его собственных генов. И дело, как говорится, пошло... Количество треонина, получаемого за один цикл ферментации (биохимической переработки органического сырья с помощью микроорганизмов или ферментов), значительно увеличилось.
И все же о промышленном производстве треонина речь еще идти не могла. Для этого предстояло повысить работоспособность штамма как минимум в 10—45 раз! К счастью, ученые вспомнили о плазмидах — факторах наследственности, расположенных в клетках вне хромосом (в структурных элементах клеточного ядра, содержащих ДНК).
Дело в том, что, проникая в какую-либо клетку, плазмида тотчас начинает воспроизводиться. Известны случаи, когда она образовывала до трех тысяч копий. Вот и в данном случае плазмида, как говорится, не подвела, сделала свое дело. Но сначала микробиологи с помощью специально подобранного фермента (активного белка) «вырезали» из хромосомы штамма кишечной палочки фермент ДНК, содержащий треониновый оперон, и включили его с помощью методов генетической инженерии в плазмиду. А ее ввели в другую бактерию того же штамма. После размножения гибридной плазмиды синтез треонина усилился настолько, что продуктивность полученного штамма вдвое превысила работоспособность уже имеющихся.
Правда, и на этом поиск, направленный на совершенствование штамма, не закончился, ибо еще предстояло научиться использовать для получения треонина какое-нибудь дешевое сырье — скажем, отход производства свекловичного сахара — патоку. Но на ней, к сожалению, кишечная палочка не растет. Вот и пришлось точно такими же методами, какие были использованы ранее, в ее штаммы ввести ген, позволяющий в конечном счете расщеплять сахарозу патоки на глюкозу и фруктозу, прекрасно усваиваемые бактериями. И хотя результаты превзошли самые смелые ожидания, работа над улучшением штамма продолжается и сегодня.
А почему бы и нет? Ведь существуют же гораздо более продуктивные штаммы бактерий, способные за 60—70 часов ферментации производить в литре культуральной жидкости (напомню читателю — среда, в которой в лабораторных и промышленных условиях выращивают бактерии) до 100—120 граммов лизина. Так разве было бы плохо наделить аналогичной результативностью и штамм, продуцирующий треонин?
По-моему, замечательно. От такой эффективности не отказался бы, пожалуй, ни один селекционер, работающий с традиционными сельскохозяйственными культурами. И, кстати, широко использующий при этом методы генетической инженерии и клеточной культуры, а другими словами, все той же биотехнологии с определением «новая».
Однако новое (да еще входящее в жизнь с удивительной скоростью) очень быстро становится не только привычным, но и необходимым, естественным, а значит, его скоро перестают воспринимать как нечто нестандартное, отличающееся от устоявшейся нормы. И это одна из характерных черт данного направления научно-технического прогресса.
И должен сказать, что практическая отдача этой особенности колоссальная. Уже сегодня более двух третей продукции микробиологической промышленности — наиболее развитой области биотехнологии СССР — применяется для интенсификации сельского хозяйства. Объясняется такое приоритетное развитие весьма просто: новые производства, основывающиеся на синтезе микроскопических грибков, дрожжей, бактерий, оказываются намного экономичнее производства тех же веществ (аминокислот, белков, антибиотиков, различного рода кормовых и пищевых добавок, регуляторов и стимуляторов роста сельскохозяйственных животных и растений) химическим путем. А у экономики, как известно, свои законы. Они определяют рентабельность отраслей народного хозяйства.
Все это относится и к биотехнологии как к одному из самых эффективных направлений научно-технического прогресса, бурное развитие которой отвечает мировым тенденциям развития НТР.
И это не слова, не звонкие фразы. Убедиться в этом нетрудно, познакомившись, хотя бы бегло, с состоянием и перспективами биотехнологии в развитых капиталистических странах. Они, как вы сами понимаете, определяются прежде всего тем, что биотехнология, представляя собой синтез биологических знаний и технологического опыта, открывает заманчивые перспективы в получении различных продуктов при помощи микроорганизмов, ферментов и их комплексов, живых клеток. Бурно развиваясь, биотехнология становится сферой национального бизнеса, способной обеспечить наибольшие коммерческие выгоды. А раз так, то на ее развитие не жалеют никаких средств. Впрочем, факты говорят сами за себя.
Государственными организациями Японии совместно с частными компаниями разработана десятилетняя (1981—1990 гг.) программа развития биотехнологии под кодовым названием «Лунный свет». На ее осуществление ассигнуется более 500 миллионов долларов. Программа предполагает прежде всего приоритетное развитие новейшей биотехнологии, в том числе селекции микробных штаммов, методов рекомбинации ДНК (искусственное изменение ДНК), гибридизации клеток, создание промышленной технологии биологических процессов и специальной аппаратуры.
Согласно данным министерства внешней торговли и промышленности (МВТП) Японии более 300 компаний и институтов страны работают над основными проблемами биотехнологии. Государство поощряет и содействует обмену и распространению новых технологических решений среди компаний. Выражается это, в частности, в том, что государственный центр передачи технологии, созданный в 1978 году, закупает у отдельных лиц, промышленных фирм — как в Японии, так и за рубежом — лицензии и патенты на технологические новшества и предлагает их на льготных условиях японским компаниям.
Льготное кредитование и налогообложение ежегодно обновляемых исследовательских тем осуществляет отдел науки и техники МВТП. В частности, фирмам, разрабатывающим или выпускающим новую продукцию, предоставляются налоговые льготы в размере 25 процентов, а по некоторым видам — до половины объема их затрат на исследования и разработки.
Аналогичная картина стимулированного развития биотехнологии наблюдается и в США. Ведущая роль в финансировании программ по биотехнологии здесь принадлежит Национальному научному фонду, который распределяет ассигнования между университетами, институтами, лабораториями. Его расходы составляют многие миллионы долларов. Среди приоритетных программ, финансируемых фондом, программа по биотехнологии ферментов и их использованию в пищевой и текстильной промышленности.
В числе ведомств, финансирующих исследования по биотехнологии, следует отметить НАСА, министерство здравоохранения и социального обеспечения, обороны, внутренних дел, сельского хозяйства, энергетики и другие. Заслуживает внимания программа по биотехнологии ФРГ, на разработку которой уже в 1982—1983 годах федеральное министерство исследований и технологии выделяло около 40 миллионов марок. Здесь предусматривается совершенствование технологии и оборудования для производства ферментов и аминокислот, биогаза, культивирования клеток растений. В ФРГ действует первый в странах ЕЭС биотехнологический институт, с 1975 года финансирующийся правительством, а с начала 70-х годов осуществляются государственные программы по биотехнологии, бюджетные ассигнования на которые постоянно увеличиваются.
Не менее внушительны примеры бурного становления этого приоритетного направления в Италии, Франции, Англии. И об этом надо помнить, развивая, совершенствуя нашу отечественную биотехнологию, которая уже теперь может дать народному хозяйству чрезвычайно много. Например, решить проблему полноценности тех же кормов, что во многом облегчает решение другой важнейшей проблемы — зерновой.
Сегодня, к сожалению, чтобы «погасить» несбалансированность получаемых кормов по составу аминокислот и особенно дефициту белка, колхозы и совхозы страны для получения единицы животноводческой продукции почти вдвое перерасходуют установленную норму зерна. Вот и выходит, что животноводство потребляет добрую половину всего урожая зерновых. Между тем, включение в рацион животных тонны кормовых дрожжей позволяет экономить 5—7 тонн зерна, 6—8 тонн молока (если те же дрожжи использовать на откормы телят и поросят) или 1,5 тонны сухого обезжиренного молока.
Какое значение для повышения эффективности использования всех кормов имеют добавки незаменимых аминокислот, можно судить хотя бы по такому факту. Даже десятые доли процента лизина увеличивают кормовую ценность пшеницы в полтора-три раза, овса — в полтора, кукурузы — в два, проса — в восемь раз.
Еще больший эффект может быть достигнут при комплексном применении в качестве балансирующих добавок и других кормовых препаратов незаменимых аминокислот, таких, как треонин, триптофан, глутаминовая кислота.
Разумеется, я мог бы привести бесчисленное множество примеров, подтверждающих высочайшую результативность биотехнологии. Например, именно с ней связаны перспективы широкого использования иммобилизованных (присоединенных к какой-либо инертной матрице, лишенных подвижности) ферментов для получения в промышленных масштабах различных продуктов биосинтеза. Но зачем фермент понадобилось закреплять, или, как говорят химики, «пришивать», пожалуй, стоит объяснить.
Дело в том, что все ферменты — белки, служащие биологическими катализаторами химических реакций в организме. Недаром биохимики, подтрунивая над поэтами, прославляющими венец творения природы — человека, любят говорить, что он — всего лишь котел, в котором «варятся», вступая в разнообразные реакции, около двух тысяч ферментов.
Наука давно стремилась получить в чистом виде те или иные ферменты. Решение таких задач означало бы и решение многих проблем микробиологической, фармацевтической, пищевой промышленности. Но как только ученые научились выделять ферменты нужной чистоты и в нужных количествах, выяснилось, что применять их в производстве неудобно и, как ни странно, невыгодно: изъятый из живой клетки фермент оказывался на удивление недолговечным. К тому же его нельзя было использовать вторично. Тогда-то фермент и решили «пришить» химически к какой-либо матрице, дабы удержать на месте. В качестве последней чаще всего используют полимеры. А это значит, что создание новых материалов
я веществ является одним из стимулов, ускоряющих приоритетные направления НТП. В том числе и в биотехнологии, значение которой в интенсификации самых разных производств возрастает из года в год.
Вот и получается, что успех одного научного направления определяется достижениями другого, результативность одной отрасли народного хозяйства целиком зависит от эффективности другой, вроде бы с ней даже и не смежной.
Например, создание иммобилизованных ферментов не только вывело инженерную энзимологию из критической ситуации, но и решило еще одну важнейшую проблему. Один из основателей этого направления в СССР академик А. А. Баев рассказывает так: «Вслед за ферментами появились возможности использовать и иммобилизованные живые клетки — клетки тканей животных и растений или даже целые одноклеточные организмы. Эти миниатюрные живые фабрики на привязи в отличие от ферментов осуществляют уже целую совокупность химических реакций, которые свойственны этой клетке. Таким образом, например, можно синтезировать некоторые важные органические кислоты».
И, разумеется, не только их. Смею утверждать, что каждое направление в биотехнологии, реализованное в производстве, революционизирует его, открывая такие возможности, о существовании которых прежде нельзя было и мечтать. Те же биологические средства защиты растений многократно окупают каждый рубль, вложенный в их производство. Другими словами, результаты поиска ученых оборачиваются при практическом его внедрении десятками, сотнями миллионов рублей прибыли. Особенно если этот поиск поддержан и на местах, если здесь просчитают, оценят его выгоды. Ведь что греха таить, мы иногда просто-напросто проходим мимо тех резервов, которые не только можно, но и необходимо использовать. Взять хотя бы проблему получения биогаза. Ее решение могло бы внести достойный вклад в выполнение Энергетической программы страны и гарантировался бы колоссальную прибыль сельскому хозяйству, одновременно разрешив и экологическую проблему.
Между тем выдвинутая биотехнологами идея поисков источников энергии, альтернативных невосполнимым, чрезвычайно трудно пробивается в практику. Взять хотя бы метод получения биогаза из различных органических отходов (промышленных, сельскохозяйственных, коммунальных). Установки для его выработки, эксплуатация которых полностью удовлетворяет местную потребность в энергии, сегодня имеются во многих странах мира — в Непале, Пакистане, Новой Зеландии, на Тайване, в Бразилии, на Филиппинах. Только в КНР работает свыше 1,5 миллиона установок малой мощности. В Индии их построено около 65 тысяч, а к 2000 году это число предполагается увеличить до 1,6 миллиона. Более того, именно биологической переработкой навоза крупного рогатого скота Индия рассчитывает покрыть весь топливный дефицит страны.
Аналогичные работы ведутся в США, Франции, Великобритании. Особенно в последней, так как количество отходов сельскохозяйственного производства составляет здесь около 60 миллионов тонн в год. Удивительно ли, что интерес к их переработке постоянно растет.
Наиболее эффективные реакторы для анаэробной (бескислородной) переработки промышленных органических отходов в метан выпускает фирма «Кэпитал Плант» — филиал английской компании «Митчел Коттс Энджиниринг».
Производство биогаза осуществляется на основе навоза и других органических отходов сельского хозяйства, пищевой промышленности и коммунальных очистных сооружений, а используется он для нагрева воды в системе отопления и в тепличном хозяйстве.
Есть аналогичные опытные установки и в социалистических странах. Наибольший интерес, на мой взгляд, представляет установка, работающая в Болгарии. Навозная жижа от двух тысяч свиней подвергается в ней метановой ферментации. В результате получают биогаз, теплотворная способность которого 5,5—6,5 тысячи килокалорий на кубический метр. Он с успехом заменяет жидкое топливо, идущее на получение пара в котлах, различных видов сушилок, отопления теплиц, для работы генераторов электроэнергии. В Болгарии тоже создана программа и проводятся исследования по использованию остатков ферментационной массы в качестве удобрений и белково-витаминных добавок к кормам.
И в нашей стране накоплен неплохой опыт использования биогаза, получаемого при утилизации свиного навоза. Институт микробиологии имени Августа Кирхенштейна Академии наук Латвийской ССР, например, применяет для этого культуру термофильных (существующих и развивающихся при температуре свыше 45 градусов Цельсия) анаэробных метанопродуцирующих бактерий. Именно эти бактерии и превращают органические отходы крупных животноводческих комплексов в метан.
Метод получения такого газа довольно прост. Его производят в ферментере, уже знакомом читателю аппарате для выращивания бактерий, при температуре 50—55 градусов Цельсия.
Подогрев содержимого ферментера обязателен, поскольку необходимо уничтожить болезнетворные организмы, обитающие в органических остатках.
Одна установка, разработанная и изготовленная в институте, дает 300 кубометров газа в сутки, что эквивалентно теплотворности 100 литров бензина. Установка, вот уже несколько лет работающая на свинокомплексе совхоза «Огре», навсегда избавила хозяйство от проблемы утилизации навоза, спасла от отравления зловонными стоками природу, а полученной энергии от сжигания газа хватает на все хозяйственные нужды комплекса и прилегающего к нему поселка.
Согласитесь, что это рачительный подход к делу! А сколько у нас животноводческих комплексов! Да внедри хотя бы половина их метод латвийских микробиологов, и в выигрыше оказались бы все.
В общем, биотехнология может успешно решать и сложнейшие научные проблемы, и злободневные дела практического толка. Может, но... только постоянно получая благотворный допинг достижений сопряженных с ней других приоритетных направлений, черпая у них силы развязывать гордиевы узлы хитроумных загадок природы и, в свою очередь, делясь с ними собственными успехами.
Все в мире сопряжено и взаимно обусловлено. Таковы уж законы жизни, в строгом соответствии с которыми та или иная наука время от времени получает от нее конкретные социальные заказы. И промедли ученые с их выполнением — рано или поздно, но весьма ощутимые негативные последствия этой нерасторопности проявятся. Заставила же жизнь в срочном порядке ликвидировать, мягко говоря, недооценку информатики, поставила на повестку дня со всей остротой экологическую проблему, предъявила большой счет к уровню отечественного машиностроения, надо сказать, весьма отстающего сегодня от мирового... А насильственное замедление исследований на генетическом уровне? Разве оно не сказывается и поныне на результативности многих естественных наук, в том числе и биологии?
И выход из создавшегося положения существует единственный: необходимо не только предвидеть перспективу развития той или иной науки, но и прогнозировать на ее основе те социальные задачи, которые непременно встанут перед обществом, прояви мы здесь хотя бы незначительное недопонимание. Между тем многие из таких заказов, без которых в ближайшем грядущем не обойтись, известны уже теперь. Химики, биологи и, разумеется, биотехнологи, к примеру, не год и не два работают над проблемой, кратко охарактеризовать которую можно так: пища будущего. Причем здесь налицо опять же стыкование, взаимосвязь сразу нескольких проблем, нескольких научных направлений.
Взять хотя бы один-единственный аспект этой сложной, многоплановой проблемы: индивидуальный рацион для каждого человека. Нет, я не оговорился — именно каждого. И прежде всего здорового человека. Разумеется, такая проблема просматривалась наиболее дальновидными учеными уже давно. Так, профессор К. С. Петровский, наш выдающийся отечественный гигиенист, писал еще несколько десятилетий назад: «Все очевиднее становится, что невозможно разработать один его (рационального питания) вид, приемлемый для всех здоровых людей сразу, все яснее понимание, что необходимо учитывать индивидуальные особенности человека. А это значит: каждый вид рационального питания можно рекомендовать лишь очень однородной группе населения... рациональное питание не есть некий стандарт, пригодный во всех случаях».
В общем, над проблемой думали, работали, а реализовать ее не могли. Да и сегодня она представляется все еще достаточно фантастической. Почему? Да потому, что для ее практического решения необходимо, во-первых, располагать достоверной и исчерпывающей информацией о каждом из нас, а во-вторых, иметь в нужном количестве индивидуальные компьютеры и соответственно программы для них. В-третьих, и это самое главное — нужно иметь изобилие разнообразных продуктов питания.
Разумеется, проблему предстоит решить сложную, но ведь реальную. И в том же XXI веке, который уже, как говорится, стучится к нам в двери, применяя персональные ЭВМ, подключенные к центральному банку данных, в считанные минуты можно будет узнать оптимальный рацион питания для каждого человека. А он, с учетом всех индивидуальных особенностей, разумеется, окажется несколько различным даже для людей со сходным фенотипом (совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процесса его индивидуального развития).
Более того, многие составные части таких индивидуальных рационов придется, вероятно, конструировать. И здесь без помощи биотехнологии уж никак не обойдешься. И она, вне всяких сомнений, окажется в состоянии любой из таких социальных заказов выполнить. Оптимизм мой, надо сказать, имеет под собой весьма реальную основу: современные достижения биотехнологии, сумевшей поставить на поток даже производство клеток иммунной системы.
Но об этом разговор впереди. А пока, коль скоро речь зашла о пище будущего, поговорим о ней более обстоятельно.