Технологические пакеты
| Вид материала | Документы |
- Рабочей программы дисциплины Пакеты прикладных программ для экономистов по направлению, 36.76kb.
- Математические пакеты и сайты учебной направленности в Интернет, 245.8kb.
- Окно программы Excel 2002. Ввод данных, перемещение по таблице и организация помощи, 510.82kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины «Технологические процессы в сервисе» 2008, 1343.12kb.
- Информационно-технологические, 968.47kb.
- Программа вступительного экзамена в магистратуру по специальности 6M072400 Технологические, 324.64kb.
- Электронное учебное пособие по дисциплине «Пакеты прикладных программ» Пояснительная, 92.77kb.
- Образовательный стандарт по направлению 551800 «Технологические машины и оборудование», 258.2kb.
- Образовательный стандарт по направлению 551800 «Технологические машины и оборудование», 280.99kb.
- Образовательный стандарт по направлению: 551800. «Технологические машины и оборудование», 368kb.
Эволюционное развитие ТП «Биотехнологии»39
~ 8000 до н.э. Первые культурные растения и домашние животные. Впервые начали выращивать культурный картофель для употребления в пищу. Отметим, что ключевая технология пакета «биотехнологии» появилась на границе мезолита и неолита. В настоящее время, по сути, происходит восстановление на ином технологическом уровне содержательных элементов этой технологии (культурные растения и домашние животные), практически утерянной в историческое время.
4000 - 20000 до н.э. Египет и Месопотамия: первое применение биотехнологий «закваска теста» и «пивоварение» с использованием дрожжей. Китай, Египет: Производство сыра и вина.
500 до н.э. Китай: первый антибиотик; соевый творог используют для лечения ожогов
100 н.э. Китай : первый инсектицид
1663 – Роберт Гук открыл существование клеток
1675 – Антуан Левенгук открыл существование бактерий
1835 – 1855 Шлейден и Шванн предположили, что все организмы состоят из клеток.
Вирхов заявил "каждая клетка происходит из клетки".
1857 Пастер предположил, что ферментацию вызывают бактерии
1859 Чарльз Дарвин опубликовал свою теорию эволюции и естественного отбора
1865 Грегор Мендель открыл закон наследственности начало науки генетики
1866 Биолог-эволюционист Э.Геккель сформулировал свой «биогенетический закон»; согласно этому закону, зародыши в процессе развития повторяют эволюционный путь, пройденный их предками. Русский ботаник и почвовед М.С.Воронин обнаружил в клубеньках на корнях бобовых растений мельчайшие тельца и впервые связал образование клубеньков с деятельностью бактерий.
Таким образом, в период с 1857 по 1866 г. формируется базовая совокупность научных дисциплин ТП «биотехнологии».
1870 – 1890 Селекционеры путем скрещивания получили сотни новых сортов хлопчатника лучшего качества. Получены первые гибриды кукурузы. Фермеры впервые стали вносить на поля фиксирующие азот бактерии (для повышения урожайности)
1919 В печати впервые появилось слово "биотехнология", начинает оформляться семантическая оболочка технологического пакета.
1928 Александр Флеминг открыл пенициллин как антибиотик. Лайбах впервые использовал метод выделения эмбрионов для получения гибридов - процесс, который теперь известен как гибридизация. Создана одна из ключевых технологий ТП «биотехнологии».
Карпеченко скрестил редис и капусту и впервые получил фертильное потомство от растений разных родов
1930 Конгресс США одобрил закон о патентировании продуктов селекции растений (Plant Patent Act). Первое институциональное оформление ТП «биотехнологии».
1933 В США коммерциализованы гибриды кукурузы
1942 Начато массовое производство пенициллина
1944 Авери доказал, что ДНК несет генетическую информацию
1952 Успешное клонирование эмбриона лягушки.
1953 Уотсон и Крик открыли двойную спираль ДНК. Ключевое открытие ТП.
1958 Молекула ДНК впервые синтезирована в лаборатории
1961 USDA зарегистрировал первый биопестицид Bacillus thuringiensis or Bt
1963 Получены новые сорта пшеницы, увеличивающие урожайность на 70 %. Начало "Зеленой Революции" в с/х
1970 Открыты ферменты, позволяющие разрезать молекулу ДНК в нужных местах. Ключевая технология пакета.
1976 В США выходит первый законодательный акт по работе с рекомбинантной ДНК. Институциональное оформление пакета.
Определена последовательность базовых пар в генах (A,C,T,G).
1980 Вручена Нобелевская Премия за синтезирование первой рекомбинантной молекулы
1982 Зарегистрировано первое лекарство, полученное методами б/т (FDA): человеческий инсулин, выбатываемый бактериями. Первая генетическая трансформация растительной клетки: Petunia (расцветка цветков)
1983 Первое ГМ растение (табак)
1986 Первая ГМ вакцина для человека (против гепатита В). Первое противораковое лекарство, полученное методами б/т (интерферон)
1987 Первое разрешение на полевые испытания ГМ растений (томаты, устойчивые к вирусу, и картофель)
1990 Первый продукт питания из ГМИ, зарегистрированный в Великобритании (модифицированные дрожжи). Начат проект расшифровки генома человека.
1993 Создание Биотехнологической Промышленной Организации (BIO). Завершение процедуры институционального оформления технологического пакета.
1994 Первое разрешение FDA на полный ГМ пищевой продукт помидоры FLAVRSAVR TM
1996-1997 Коммерциализация первых ГМ культур (RR кукуруза, RR соя, Bt хлопчатник) : Аргентина, Австралия, Канада, Китай, Мексика, США. В Шотландии клонирована овечка Долли.
2000 Первое полное картирование генома растения: Arabidopsis thaliana. ГМО занимают 108.9 млн акров в 13 странах. Технология "Золотой Рис" стала доступной для развивающихся стран (лечение некоторых форм слепоты)
2004
– секвенирован геном лабораторной крысы;
– завершена работа по секвенированию генома шимпанзе – примата, являющегося ближайшим родственником человека;
– канадская биотехнологическая компания Iogen запустила первое промышленное производство биоэтанола из пшеничной соломы с помощью биотехнологических ферментов;
2005
– Ученые университета штата Джорджия успешно клонировали корову из соматической клетки;
– Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) впервые официально одобрило лекарственное средство для пациентов определенной расовой принадлежности. Препарат BiDil, выпускаемый компанией NitroMed, предназначен для лечения застойной сердечной недостаточности у пациентов, признающих себя чернокожими. Специалисты компании надеются разработать генетический тест для выявления пациентов, которым препарат может помочь независимо от расы;
– утвержден Акт о политике в области энергетики, поощряющий производство биоэтанола;
– в декабре Национальные институты здравоохранения США запустили пилотный проект по оценке возможности разработки «Атласа онкогенома». Конечной целью работы является создание полной карты геномных вариаций, вовлеченных в развитие всех типов онкологических заболеваний человека;
– на основе информации, полученной в результате секвенирования ДНК из сохранившихся образцов тканей, ученые Центров по контролю и профилактике заболеваний США восстановили геном штамма вируса гриппа, в 1918–1919 годах уничтожившего около 20 миллионов человек;
– ученым Гарвардского университета, с помощью метода слияния (фузии) с эмбриональными стволовыми клетками, удалось трансформировать клетки кожи в плюрипотентные стволовые клетки;
– министерство сельского хозяйства США совместно с компаниями Monsanto и Genaissance Pharmaceuticals объявили о начале работы над совместным проектом по секвенированию генома сои;
2006
- Национальные институты здравоохранения США начинают 10-летнее исследование с участием 10000 пациентов и использованием генетического теста, прогнозирующего риск рецидивирования рака молочной железы и помогающего в выборе оптимального метода лечения. Пациентам с низкой вероятностью рецидивов не будут проводить химиотерапию. Генетический тест Oncotype DX разработан биотехнологической компаний Genomic Health и уже имеется на рынке;
– специалисты создали породу биотехнологических свиней, сало которых содержит большое количество омега-3 жирных кислот. Этот эффект достигнут путем встраивания в геном свиньи гена fat-1, выделенного из генома круглого червя Caenorhabditis elegans. Генетически модифицированных свиней клонировали, при этом в организме 6 из 10 клонов содержалось повышенное количество омега-3 жирных кислот, предотвращающих развитие сердечно-сосудистых заболеваний;
- – Министерство сельского хозяйства Франции санкционирует проведение 17 полевых испытаний биотехнологических сортов кукурузы и табака.
2007 Расшифрован геном червя, вызывающего слоновью болезнь
Основные западные сценарии в области развития биотехнологий (краткие предварительные версии)40
Определяющим фактором развития биотехнологий, описываемого в западных форсайтах, является общественное мнение. Эмоциональные факторы «надежда», «страх» считаются основными двигателями развития, что наводит на определённые размышления относительно экономической потребности в биотехнологиях.
Таблица сценариев «Biotechnology Scenarios»
| | «Эффект Домино» | «Заяц и Черепаха» | «Биодоверие» |
| Ключевой фактор | Страх | Потребительский выбор | Открывающиеся возможности |
| Доверие | Низкое | Ограниченное | Высокое |
| Распространение применения биотехнологий | Сначала растущее, потом стремительно уменьшающееся | В специализированных рыночных нишах | Растущее |
| Социальное равенство | Игнорируется | Локально принимаемые меры | Рассматривается в глобальном масштабе. |
В сценарии « Эффект Домино» апокалиптические слухи, и НГО экологического толка делают невозможным масштабное развитие биотехнологий.
В сценарии «Заяц и Черепаха» общественные страхи приводят к созданию двух рыночных линий продуктов «с использованием биотехнологий» и «без использования биотехнологий». Наиболее вероятный сценарий на настоящий момент времени.
Сценарий «Биодоверие» описывает ситуацию, в которой общество внимает аргументом учёных. Развитие биотехнологий идёт во всех возможных отраслях. Создаётся общемировой институт генетики.
Таблица сценариев «Biovisions 2015»
| | «Привязанность к основам» | «Постепенное движение» | «Полный Вперёд!» |
| Внешние биотехнологические факторы | Эпидемия птичьего гриппа | Биотеррористические атаки | Негативные события отсутствуют |
| Социально-экономическое состояние | - Умеренный экономический рост - Растущая стоимость здравоохранения | - Мировой экономический рост задерживается | - Исключительный экономический рост - Значительное сокращение стоимости здравоохранения |
| Финансирование биотехнологий | Увеличивающееся госфинансирование | Сокращение расходов на биотехнологий, за исключением оборонной отрасли | - увеличивающиеся финансирование - большие инвестиции в биотехнологическую промышленность |
| Научный прогресс | - постепенная замена старых с/х культур на ГМО. - Исследователи теряют интерес к системной биологии и биомаркировке | - постепенный прогресс - постепенное увеличение аутсорсинга в Азию. - инвестиции в улучшенные процессы биоиндустрии | Прорывы в области протеомики, системной биологии и узучения РНК. |
| Состояние образования и науки | - уменьшение количества учёных в Европе. - Миграция квалифицированных специалистов в США и Азию. | Направления исследований становятся узкоспециализорованными | Создаётся синергетическая научная сеть. |
| Общественное отношение к генно-модифицированным объектам | - этические и религиозные возражения против вмешательства в природные процессы. - Неприятия ГМО | - Общее недоверие к биотехнологиям. | - Биотехнологии общественно одобряются. |
Одинаково ненадежными выглядят все сценарии. Авторам прогноза не удалось построить линейно-независимый и полный базис. Как ни парадоксально, сценарий «Полный вперед!» должен рассматриваться как инерционный и наиболее вероятный.
Несколько более сложная модель создания сценариев, но со всеми недостатками предыдущих была применена в следующем форсайте:
«Dutch Biotech Scenarios 2030»
-
Технологии доминируют
Индивидуаизим
«Техномир»
«Нации - лидеры»
Коллективизм
«Технопотребление»
«Сетевое общество»
Технологии носят вспомогательный характер
«Техномир»
Глобализация торжествует. Ряд функций традиционных государств передаётся наднациональным институтам, и общемировым организациям таким как МВФ. Быстро развиваются экономики Индии и Китая.
Биотехнологии резко развиваются. Не без кризисов, но всё-таки приняты обществом ГМО. Медицина развивается в русле биотехнологий.
«Технопотребление»
Сохраняется глобализация и общемировой рынок, однако компании вынуждены тщательно прислушиваться к мнению потребителя. Развивается малосерийное, более «индивидуальное» производство. С ростом инфомированности потребителей улучшается ситуация с общественным одобрением ГМО.
«Нации-лидеры»
Свободный рынок и слабые государства не смогли справится с проблемами безопасности, бедности и окружающей среды. Европейское содружество остаётся, однако на первое место выступают национальные интересы. Рынки регулируются.
Государства вкладывают значительные средства в ГМО и проводят широкую информационную компанию в их поддержку. В медицине масштабно применяются биотехнологии. В паспорта вносят данные ДНК.
«Сетевое общество»
Ключевую роль в управлении играют институты гражданского общества. Решения принимаются на основе общественного консенсуса. Качество жизни и индивидуальная свобода высоко ценятся, однако ограничены рамками общественного блага. ГМО отторгаются обществом, однако биомедицина находится в гораздо более лучшем положении. По вопросу клонированию ведутся бесконечные дискуссии.
В заключение отметим два момента. Во-первых общество НЕ разделяет биотехнологии на красные/белые/зелёные – оно доверяет/не доверяет им в целом. Тот факт что биотехнологии применяются в таком малозаметном для общества процессе как изготовление бумаги, или же в столь разрекламированном изготовлении биотоплива – не рефлексируется.
2.5. Нано-технологии и их перспективы
Проблемы достройки технологического пакета «Нанотехнологии»
Нанотехнологии и шире – нанотехнологическая парадигма по ряду причин считаются принципиально новым витком научно-технологического развития. При этом, их развитие не набирает темп, ожидаемый по аналогии со стремительным скачком информационных технологий в 1990-х. Да, на развитие наноиндустрии выделяются огромные средства, но инвестиционного или технологического бума в этой области пока не наблюдается.
Причина этого, на наш взгляд, заключается в трех взаимосвязанных моментах:
1. Бедность продуктовой оболочки.
2. Недостаточность литературной базы.
3. «Парадигмальная неразвитость».
Проблемой развития нанотехнологий является недостаточное количество понятных продуктов, в которые это развитие может вылиться.
Обычно, разработка «продуктов» новой технологической волны проходит в литературе (прежде всего, фантастической: связь между фантастикой направления «киберпанк» и реальным развитием информационных технологий общеизвестна) и в рамках соответствующих форсайтов и прогнозов.
Вообще, перспективы развития предметного мира и образа жизни несколько раз были объектом специального прогнозирования и форсайтов. Собственно говоря, продуктом таких форсайтов являются не абстрактные или конкретные прогнозы, а описания будущих образов жизни и набор объектов предметного мира (концептов, моделей) для них. Множество таких форсайтов проводились в середине 1990-х и были посвящены осмыслению информационной революции: основной темой было распространение информационных технологий, интеграция их в различные области жизни и соответствующие изменения в предметном мире и культуре потребления. На тему «нового этапа развития материальной культуры» упражнялись футурологи, художники и дизайнеры; в целом, тема «информатизации» была очень модной. Сейчас на наших глазах происходит реализация большинства придуманных в то время концептов. В их число входят персональные коммуникаторы, системы «умного дома», различные услуги связи и доступ к беспроводным сетям, интеграция компьютеров во все, включая одежду, новые форматы медиа, и ряд новых форматов потребления (интернет-магазины) и коммуникации (социальные сети в интернет, рост важности «референтного мнения» при покупке и т.д.). Важно отметить, что в течение следующих 3-4 лет все наработки предыдущей волны форсайтов по предметному миру окончательно перейдут из стадии концептов и гаджетов в стадию «массового продукта». Встанет вопрос о новом технологическом направлении развития предметного мира, ожидаемым ответом на который, вроде бы, является «нанотехнологическая парадигма». Но вот тут начинаются проблемы.
Говоря о развитии предметного мира в рамках развития технологий, удобно различать собственно технологии, и «артефакты» и «услуги», происходящие от них.41 Артефакты и услуги являются результатом соединения и развития нескольких технологий, и непосредственно взаимодействуют с пользователями. К примеру, наиболее известными и значимыми артефактами в сфере информационных технологий и технологий связи являются персональный компьютер и сотовый телефон. Именно артефакты, точнее, их коммерческий успех, можно считать показателями успешности технологий. Проблема нанотехнологий заключается в том, что они до сих пор не породили ни одного значимого артефакта или услуги. Иными словами, можно сколько угодно говорить о развитии нанотехнологий, но до появления пакета «нанотехнологических» потребительских продуктов (товаров и услуг), нанотехнологий для людей – не существует. Такие товары и услуги необходимо специально придумать.
Ситуация усугубляется тем, что нанотехнологии и потенциально порождаемые ими товары и услуги пока явно не решают ни одной реальной или иллюзорной проблемы. Отдельные подвижки в этом направлении есть в медицине и военном деле, но они пока что не дошли до «потребительского уровня». Не существует понятного объяснения тому, что та или иная область предметного мира и культуры должна стать «нанотехнологической».
Информационная революция была обеспечена литературной поддержкой со всех направлений: это и огромный массив публицистических работ, начиная от Белла, заканчивая аналитиками RAND, и художественная литература, в т.ч, научная фантастика. Проводился также значительный объем правительственных форсайтов. В литературе были разработаны основные черты «информационного общества», осмыслялись проблемы «виртуальной реальности», создавались модели информационной экономики. Собственно говоря, еще до того, как развитие информационных технологий создало всю необходимую инфраструктуру и продукты, в головах людей был создан детальный образ того мира, который эти технологии построят.
В случае с нанотехнологиями, литературная база куда слабее. Существует практически единственная научно-популярная книга, описывающая «светлое нанотехнологическое будущее» - «Машины создания» Э.Дрекслера. В фантастике фрагменты наноттехнологий можно найти у главного визионера технологического развития У.Гибсона (цикл романов «Мост»), а также отдельные популярные черты – у Д.Симмонса («Олимп»). Проблем развития нанотехнологий касался и Ст.Лем, но в его творчестве, при желании, можно найти любую существующую и будущую проблематику современного и постсовременного развития. Число форсайтов, проведенных по тематике нанотехнологий – считается по пальцам. Даже в презентациях и документах военных ведомств нет четкого понимания, что же может дать военным нанотехнология? «Нанотехнологическая революция» не имеет литературно оформленной «дорожной карты» и понятных перспектив развития42.
Третьей и наиболее общей проблемой развития нанотехнологий является «парадигмальная неразвитость». Как мы помним по опыту бума информационных технологий, непосредственно технологическое развитие сопровождалось:
- Концепцией информационного общества, прописывающей роль информатизации во всех сферах общественной жизни (или, если угодно, во всех процессах социосистемы)
- Несколькими концепциями в менеджменте и бизнесе
- «Информационной экономикой» (информатизация стала ключом к запуску постиндустриальной экономической модели)
- «Революцией в военном деле» (концепция виртуального поля боя, информационное превосходство и т.д.)
- Огромным пакетом продуктов и социальных практик (об этом уже было сказано выше)
- Пакетом «страшилок» и «хотелок» всех уровней
В случае с нанотехнологиями, практически все указанные «сопровождающие факторы» - отсутствуют. В ее современном виде, «нанотехнологическая парадигма» не сможет стать «новым локомотивом» мирового или национального технологического развития. Необходимо выстроить «пользовательский интерфейс» между нанотехнологиями и людьми.
Для успешного развития нанотехнологий, помимо «стандартного пакета» работ, необходимо:
- Провести глубокий форсайт возможностей применения нанотехнологий в области предметного мира и потребительской культуры.
- Разработать основные направления развития «потребительских нанопродуктов», а также контуры конкретных образцов товаров и услуг.
- Разработать и развить рамочные понятия «нанокультуры», «нанопроизводства», «нанообщества».
- Инициировать развитие темы нанотехнологий в научной фантастике.
- Найти адекватные «нанобудущему» направления развития социума, общественных отношений и практик, личностного развития, управленческих и философских концепций.