Биотехнология: что это такое?

На тему дня

Груша в плаще и шляпе

Итак, перед вами последняя часть книги о биотехнологии, о ее целях и возможностях, проблемах и неудачах. К одним из них мы едва прикоснулись, на других остановились подробнее, о третьих — лишь упомянули. Да и не могло быть по-другому: уж очень она — биотехнология — всеобъемлюща, чтобы втиснуться в прокрустово ложе одной книги. И все же надеюсь, что с основными аспектами этого бурно развивающегося приоритетного направления научно-технического прогресса мне удалось вас познакомить. Хотя, честно признаюсь, сделать это было нелегко: многоплановы, многолики ее проявления. За что ни возьмись — ко всему она причастна, во все проникла и всюду дала ростки новому. И вот что интересно — появившись как самостоятельное научное направление совсем недавно, сразу поразив изумленное человечество сногсшибательными трансформациями, на которые она большая мастерица, биотехнология в считанные годы из Золушки, казалось бы, по воле случая попавшей на королевский бал, вдруг стала наследной принцессой, диктующей всем и вся свои порядки, устанавливая везде и всюду свои законы, решительно изменяя самое природу многих веществ и организма.

История ее становления умещается в прямом смысле слова на двух отпечатанных на машинке страницах. Но дела и открытия, стоящие за каждой из вех, разработанных на этом недолгом пути, поистине велики. Здесь все сжато, спрессованно, все ждет своего часа, готовое в любую минуту поразить и первооткрывателей, и человечество в целом. Судите сами — в 1973 году впервые осуществляется клонирование гена. Через год (!) — его экспрессия, и в тот же самый год клоны различных организмов переносятся в бактерии, которые послушно нарабатывают, производят вещества, никогда прежде не свойственные их жизнедеятельности.

А внутренняя пружина развития новой науки и рождающегося одновременно с ней самого молодого научно-технического направления все сжимается и сжимается, дабы, внезапно распрямившись, «разбросать» в разные стороны ростки нового, невиданного, от которого мгновенно идет крепкая жизнеспособная поросль еще более поразительных явлений и открытий.

Вчитайтесь в ее «биографию». Она тоже сжата, спрессована, как пружина: новая наука еще так юна, что возраст, в котором она пребывает, иначе как младенчеством не назовешь. Но она уже вселяет в умы и сердца людей чувства тревоги, удивления, радости и страха одновременно. То, что ей подвластно — невиданно; она способна изменить самое жизнь, решительно сметая при этом межвидовые барьеры и глубочайшие пропасти, которые прежде не рисковала перепрыгивать с ходу в своем развитии сама Эволюция.

Ученые потрясены открывшимися перспективами. Они собираются на Асиломарскую конференцию, дабы определить основные направления исследований в области ДНК и создать компетентный орган, способный координировать работы, ведущиеся в этом направлении. Казалось бы, сделано все, дабы «дитя» не вырвалось из-под контроля строгих нянь, мамок и воспитателей. Но в стенах лабораторий уже творятся новые волшебства. И потрясенный мир узнает о создании первой гибридомы. Происходит это в 1975 году. А далее, как из решета, на пораженное человечество сыплются событие за событием. Хроника их потрясает и сегодня, спустя почти 15 лет. Вот она.

1976 год — в США создана первая фирма, использующая технологию рекомбинантной ДНК — (Дженентек). В Великобритании начала работу консультативная группа по генетическим манипуляциям.

Год 1980 — Верховный суд США выносит решение о патентовании микроорганизмов (процесс Дайамонд — Чакрабарти). В том же году Коэну и Боейру выдается патент на метод конструирования рекомбинантной ДНК. В то же самое время Великобритания определяет биотехнологию в качестве одного из ведущих направлений развития. То же — в ФРГ. Первая публичная продажа акций фирмы Дженентек устанавливает на Уолл-стрите рекорд роста цен на акции (с 35 до 89 долларов за 20 минут!).

В 1981 году в США получают одобрение первые диагностические наборы на основе моноклональных антител. В продажу поступает первый автоматический синтезатор генов.

Япония определяет биотехнологию приоритетной проблемой (МВТП Японии объявляет 1981 год «Годом биотехнологии»). Франция тоже провозглашает биотехнологию приоритетной проблемой. Достигнуто соглашение о создании совместной клиники компании «Хёхст» (ФРГ) и Массачусетского технологического института (США). Выпуск акций компании «Цетус» ставит новый рекорд на Уолл-стрите — на сей раз по объему продажи (115 миллионов долларов). Компания «Дюпон» выделяет 120 миллионов долларов на проведение исследований и разработок в области наук о живом.

К концу года во всем мире будет создано более 80 новых биотехнологических фирм.

1982 год знаменуется тем, что в странах Европы одобрены и рекомендованы к использованию в животноводстве первые вакцины на основе рекомбинантной ДНК (рДНК). В США и Великобритании разрешено применение первого фармацевтического препарата, полученного при помощи рДНК, — инсулина человека. Создана совместная компания для проведения клинических испытаний.

И, наконец, год 1983-й — впервые произведена экспрессия гена в растение другого вида. Капитал новых биотехнологических фирм составил в США 500 миллионов долларов.

Такова хроника. Цифры и факты, а за ними — открытия, открытия, открытия... и покорение. Заводов, фирм, клиник, лабораторий. Но что именно, какая сила стимулирует столь бурное развитие молодой науки?

Ее собственная уникальность. А она в использовании биокатализаторов в качестве агентов химической трансформации, важнейшие из которых — микроорганизмы и ферменты.

Вот почему развитие и успехи биотехнологии всегда зависели в конечном счете от успехов фундаментальных наук (биохимии, молекулярной биологии, генетики и генетической инженерии), знания целого комплекса научных дисциплин, в том числе наук о жизни, математики, экономики. Да иначе и не может быть, ибо биотехнология являет собой междисциплинарную сферу деятельности, ассимилируя в своих достижениях успехи и победы великого множества наук, прикладных и фундаментальных.

Вот почему внедрение биотехнологии в промышленность требует значительно большего, нежели простое «ноу-хау». Потому что биотехнология — это использование живых организмов и биологических процессов в практических интересах человечества.

Практических — и этим сказано все. Иных разъяснений не требуется, ибо о характере роста этих самых практических нужд сегодня имеет представление каждый из нас.

Люди в халатах с колбами в руках

Гибридомы и продуцируемые ими моноклональные антитела (тела одной специфичности, абсолютно идентичные друг другу), используемые в качестве уникальных реагентов, диагностических и лечебных препаратов, — это практические нужды человечества.

Кормовые дрожжи и биостимуляторы, гормональные препараты и безвирусные сорта картофеля, резкий взлет генетического потенциала животноводства и достижения селекции — те же нужды, материальное обеспечение которых напрямую связано с достижениями биотехнологии.

Но в становлении любого нового дела без лидера не обойтись. Инициатива, трезвая оценка состояния дел, безупречная интуиция и еще великое множество других свойств и достоинств — вот что такое лидер. Им может стать человек, государство, компания. Тот, кто не побоится принять на свои плечи риск и ответственность во имя компенсации их в будущем моральными, материальными, экономическими преимуществами. Таким безусловным лидером, полпредом молодого научно-технического направления становятся в 70-е годы США. Они же сохраняют это лидерство и в наши дни.

И еще факты, не вызывающие сомнений: безусловное лидерство в фундаментальных исследованиях и промышленном использовании достижений биотехнологии принадлежат науке и индустрии США.

А кто же второй претендент на пальму первенства, неизменно следующий за лидером? Япония! По пятам за ней идут ФРГ, Великобритания, Швейцария, Франция. Таково положение на сегодня. Как перераспределятся силы в дальнейшем, кто получит конкурентное преимущество в следующем десятилетии, во многом зависит от уровня разработки биоинженерных методов, достижений генетики, иммунологии, молекулярной биологии и фундаментальных наук. Решающее значение в конкурентной борьбе за монополизацию в производстве биотехаологической продукции и рынки ее сбыта будут иметь, видимо, успехи по внедрению в промышленное производство биологичеслих процессов, сокращение сроков перехода от лабораторных регламентов к опытным и промышленным.

Вот так обстоят дела на день сегодняшний. Все, кто следит за процессом обретения биотехнологией экономической мощи, нисколько не сомневается, что эта быстро растущая ветвь могучего древа по имени Технология обладает столь мощным потенциалом, такими непредсказуемыми возможностями создания новых производств, что ее влияние на будущее экономическое развитие мира практически не поддается оценке. Однако реализация этого потенциала зависит по крайней мере от двух факторов. Во-первых, степени подготовленности технологического решения проблемы и, во-вторых, наличия скрытых или явных потребностей общества в данном продукте (или данной технологии). И только при слиянии воедино этих факторов желаемый практический эффект достижим. Иными словами, успешная реализация потенций биотехнологии зависит в первую очередь от состояния и возможностей мировой экономики. А они на каждом этапе исторического развития разные.

Данному периоду прежде всего присущи: переоценка наличия природных ресурсов, более бережное их использование, пересмотр роли в добыче, разведке, переработке полезных ископаемых традиционных продуктов и технологий. В частности, нефтехимической и сталелитейной промышленности. Кроме того, налицо ускоренное развитие качественно новых производительных сил, основанных на микроэлектронике, информационной технологии, гибких автоматизированных системах, новой биотехнологии, нетрадиционных источниках энергии и, разумеется, на появлении так называемых новых материалов. Недаром существует мнение (а на его основе и вполне оправданный прогноз), что под влиянием этих двух факторов (или тенденций) уже в ближайшие два десятилетия произойдет технологический взрыв, который приведет в конечном счете к качественно иному уровню производительных сил, превосходящему по всем показателям ныне существующий в 2—3 раза.

Источником, питающим эти силы, окажется информатика и новая биотехнология. Причем ведущая роль здесь будет принадлежать, безусловно, биотехнологии, ведь более 40 процентов промышленных продуктов производится в конечном счете из сырья биологического происхождения, область применения которых расширяется изо дня на день.

Трезвая оценка состояния дел неизменно приводит к выводу и о зависимости от успехов биотехнологии достижений сельского хозяйства, химической и фармацевтической индустрии, металлургии, горнодобывающей и нефтяной промышленности, энергетики и даже вычислительной техники. И, разумеется, только она способна защитить окружающую среду от дальнейшего загрязнения.

Почему? Да потому, что открывает возможность получения совершенно новых, не производимых ранее продуктов; позволяет снизить стоимость уже существующих за счет использования либо более доступного, а следовательно, и более дешевого сырья, либо за счет разработки технологических процессов, значительно снижающих издержки производства. И, наконец, в-третьих, применение биотехнологических процессов существенно повышает качество выпускаемой продукции.

Разумеется, все эти замечательные потенции могут так и остаться «вещью в себе», не реализоваться, если не получат соответствующего допинга в междисциплинарной сфере деятельности, детищем которой является биотехнология. Если не наберутся мудрости теорий, экспериментального опыта и профессионального мастерства в таких областях, как биохимия, микробиология, инженерная энзимология, биохимическая инженерия, знания процессов и овладения аппаратурой химической технологии. Эти знания и опыт накапливаются сегодня в основном в высших учебных заведениях и научно-исследовательских институтах преимущественно медико-биологического и химического профиля. Поэтому-то неудивительно, что первых учителей и экспертов для биотехнологии дали в основном высшие учебные заведения. Ив этом одна из особенностей развития биотехнологии. Поскольку становление других отраслей промышленности и направлений научно-технического прогресса, например, полупроводниковой, зависит, как правило, от насущных нужд индустрии, реализующих сегодня то, что было создано, наработано наукой вчера, а нередко и позавчера.

Вот почему, планируя, предугадывая развитие биотехнологии завтрашнего дня, необходимо помнить о том, что без комплексного, системного подхода, учитывающего необходимость соответствующего уровня собственной научной инфраструктуры, на успех здесь рассчитывать нельзя.

Если же рассматривать возможности и перспективы биотехнологии с позиций создаваемого ею продукта (изделия) или, как говорят специалисты, с точки зрения структуры инновационного цикла, состоящего из так называемого стартового периода (он характеризуется быстротой роста производимого продукта); зрелости (процесс, не требующий дополнительных разъяснений) и застоя (когда рынки сбыта перенасыщены выпущенным продуктом), то она находится сегодня еще в самом начале этого цикла — в стартовом периоде. А он характеризуется высоким уровнем научных исследований и разработок и не соответствующе низкой окупаемостью, низкой компенсацией инвестиций.

Применительно к практике это означает, что даже самые блестящие достижения биотехнологии быстро, без проволочек реализованные, не возмещают всех расходов на научные исследования. Что же говорить о получении каких-либо прибылей?

Так что тот, кто поверил в свое время в «звезду» биотехнологии, безусловно пошел на риск, «на слово» доверившись исследователям. Поэтому, например, из 18 ведущих биотехнологических компаний США только три имели в 1985 году скромные доходы. Нужно признать, что большинство из них и не ожидало в ту пору финансовой отдачи, по крайней мере в ближайшие несколько лет. Ведь целью стартового периода является не получение высоких прибылей, а лишь создание предпосылок для быстрого роста производства разрабатываемой на этой стадии продукции. И американские предприниматели это прекрасно понимали.

Чтобы стимулировать научно-технический прогресс на его магистральных направлениях, не загубить перспективное дело отсутствием средств, в США возникает особая разновидность ссудного капитала — так называемый венчурный (рисковый) капитал.

Что это за капитал, каковы условия его использования — не предмет сегодняшнего разговора. Однако стоит сказать, что именно рисковый капитал сыграл выдающуюся роль в становлении биотехнологии и биоинженерии, разработок ЭВМ пятого поколения и ресурсосберегающей технологии, наиболее перспективных и результативных поисков в области использования возобновляемых источников энергии. Тем «загадочней» представляется вывод, к которому приходят некоторые советские экономисты в его оценке. Только вдумайтесь, что они говорят: «Венчурное финансирование, выступая для государственно-монополистического капитализма одной из форм стратегии приспособления к условиям НТР, убедительно свидетельствует об ограниченности ее возможностей: тормозящее влияние капиталистических отношений на научно-технический прогресс не только не устраняется, но расширенно воспроизводится».

Вот это да! Остается лишь удивляться, так почему же мы, не имея «тормозящего влияния капиталистических отношений», не опередили до сих пор Соединенные Штаты по приоритетным направлениям научно-технического прогресса! Так и хочется воскликнуть: дай нам бог такие же ограниченные «формы стратегии приспособления к условиям НТР».

Остается лишь надеяться, что сейчас, в период перестройки, авторы лжевыводов, экономисты Е. Лебедева и П. Недотко (вкупе с другими нашими экономистами и работниками ГКНТ и Госплана СССР) сумели все-таки осмыслить, какой вред способен нанести экономике страны подобного рода вывод, экономике, буквально задыхающейся без рискового капитала.

Но вернемся к биотехнологии... Как я уже говорил, одна из главных особенностей ее развития — крайне высокая наукоемкость. И это не слова, не красивая фраза — факт, в подтверждение которого назову результаты анализа структуры действующих в штате Калифорния (США) компаний, производящих биотехнологическую продукцию.

Что же выявил этот анализ? 63 процента всех сотрудников компаний — научные работники и технический персонал, то есть люди, занятые научными исследованиями и разработками. Ситуация представляется типичной для новых биотехнологических фирм, находящихся в стартовом периоде. Рабочий персонал этих компаний — лишь пять (!) процентов от общей численности работающих.

Конечно, с переходом в следующую стадию — быстрого роста — это соотношение должно измениться. Но и в этом случае доля персонала, занятого научными исследованиями и разработками, окажется значительно выше, чем в среднем во всей промышленности.

Вот почему нам следует уже сегодня думать о проблеме, которой не миновать. Думать о подготовке специалистов, владеющих интегрированными знаниями в данной области науки и промышленности. По крайней мере нужно прислушаться к мнению западных экспертов, считающих, что потребность в кадрах, необходимых для работы в области биотехнологии, растет ежегодно на 20—30 процентов.

Особенно остро ощущается их нехватка в генетической инженерии, иммунологии, клеточной инженерии, инженерной энзимологии, остро нужны уже сегодня инженеры-разработчики технологических процессов. А поскольку подготовка их в вузах сопряжена с очень высокими затратами (обучение на трехмесячных курсах по генетической инженерии составляет в США сумму в 120 тысяч долларов на одного обучающегося!), то невольно вспомнишь о столь решительно заклейменном нашими экономистами «рисковом» капитале. Как бы он здесь на&я пригодился!

Близко к вопросам подготовки специалистов примыкает и другая немаловажная проблема — осведомление широкой общественности о делах и достижениях биотехнологии. В том числе и о потенциальном риске, который может быть связан с ее развитием. Ведь даже само словосочетание «генетическая инженерия» является для многих людей источником беспокойства. Как же остро, а главное, неверно должно реагировать на любые «промахи» новой острасли и науки плохо информированное общество? Оно способно возвести серьезные препятствия на путях становления биотехнологии, особенно в период промышленной реализации ее результатов.

Колонада на книге

Признание данного факта отнюдь не отрицает значения этических вопросов, возникающих в ходе развития биотехнологии. Но ясно и другое. Хорошо организованное, квалифицированное обсуждение всего сложного комплекса биотехнологических проблем сможет если не свести на нет, то значительно смягчить предполагаемые конфликты.

Именно по этой причине департамент торговли и промышленности Великобритании организовал (и финансирует) программу, главная задача которой — улучшение ознакомления школьников страны с биотехнологией и ее проблемами. Необходимость в такой программе продиктована, по мнению англичан же, недостаточно хорошо поставленным изучением биологии в английских средних школах. «Болезнь» затянулась, и правительство Великобритании увидело спасение от нее в создании вышеупомянутой программы. Думается, что это — своевременная, а главное, очень действенная мера.

Вообще образование является важным параметром, влияющим на развитие биотехнологии. Оно проявляется на двух уровнях. Прежде всего на уровне подготовки научного персонала. Ведь без соответствующим образом подготовленных научных работников не может быть и речи о какой-то интенсификации. Ни в науке, ни в производстве.

Но реализация этого условия неизбежно приводит к мысли о необходимости дальнейшей рационализации существующей системы образования, особенно общеобразовательной, поскольку с последней и связано воспитание должного восприятия общественностью всех биотехнологических процессов, и прежде всего производимых с их помощью конечных продуктов.

Нам есть чему здесь поучиться у ведущих капиталистических стран. Их опыт можно и должно взять на вооружение, ибо любая инновация, любой новый продукт — всего лишь следствие, выражение не только рыночной ситуации, но и определенных общественных, социальных потребностей, осознание которых должно быть неотъемлемым результатом демократических дебатов. А значит, воспринятым и народом. Ведь новая продукция может быть принята «в штыки», если пресса, телевидение, радио и, извините, невежды получат возможность информировать о ней общественность неверно или предвзято.

Строгость и доброжелательность — вот два качества, сплав которых должен лежать в основе пропаганды всех достижений научно-технического прогресса. В том числе и биотехнологии. Огульное отрицание отдельных видов ее продукции адекватно укладыванию шпал поперек пути, по которому мчится с бешеной скоростью символический локомотив с индексом НТП.

Деловые люди во всем мире это прекрасно понимают. Недаром только за последние годы в США создано более 100 фирм, базирующихся на промышленном потенциале биотехнологии, уже сегодня поставившей на индустриальные рельсы производство рекомбинантных ДНК, слияние клеток и современные методы биохимической инженерии. Эти методы находят все более широкое применение, революционизируя целые отрасли, изменяя облик и характер еще вчера считавшихся традиционными производств.

Человек с рупорами

Но прогресс в области биотехнологии зависит не только от уровня инженерного использования ее результатов, от успехов «питающих» ее наук. Многое зависит и от того, насколько успешно решаются сегодня и будут решаться в будущем проблемы расширения применения (масштабирования) биопроцессов.

Вспомним, с чего начался в мире беспрецедентный интерес к промышленному использованию живых организмов. Он появился, а вернее сказать, вспыхнул сразу после успешного осуществления эксперимента прямого внедрения чужеродной ДНК в другой микроорганизм. Произошло это четверть века назад, И с той поры неугасающее пламя научных интересов поддерживается в биотехнологии топливом интересов практических.

Возможности современной (или новой) биотехнологии переоценить невозможно, ибо она представляет собой ни мало ни много современную фазу непрерывного исторического процесса использования биологических организмов в практических целях. Более того, она одна способна стать основой бесконечной, непрекращающейся модернизации уже существующих технологий, обрекая на быстрое старение, казалось бы, самые «перспективные» из них.

Вот почему ее можно рассматривать как единственную отрасль, в которой уже сегодня просматриваются черты будущего, как символическое окно в завтра, сквозь чистые стекла которой уже прорисовывается облик XXI века.

И здесь самое время напомнить о том поистине огромном вкладе, который внес в отечественную биотехнологию безвременно ушедший из жизни выдающийся советский ученый академик Юрий Анатольевич Овчинников. С ним меня свела судьба в начале 70-х годов в период подготовки правительственного постановления о развитии в Советском Союзе молекулярной биологии, которое явилось первым шагом на пути к освобождению нашей биологической науки от сковывающих ее пут лысенковского правления.

Но, пропустив много лет, перенесемся сразу в год 1985-й.

В январе 1985 года, в счастливые для Юрия Анатольевича Овчинникова дни, окрашенные радостью только что завершенной работы по созданию интерферона, двери института, которым он руководил, распахнулись для посетителей и в них... ввалилась толпа ребятишек. Обгоняя взрослых, их сопровождавших, мчались девчонки и мальчишки по лестницам и коридорам, заглядывали в лаборатории, почтительно замирая перед сложной аппаратурой и переплетениями трубок, колб, резервуаров. Здесь работали их мамы и папы. Потом был праздник, елка, песни и шум, и Юрий Анатольевич встал, чтобы прикрыть дверь в кабинет. Он уже знал, что времени судьбой ему отпущено мало, а сделать хотелось многое. Но для журналистов, попросивших об интервью, все же выкроил в своем напряженном расписании часок, и теперь, ожидая их прихода, еще раз обдумывал то, чем с ними, а через них — с народом, страной хотел бы поделиться. Почему так долго, иногда десятилетиями, самым результативным научным достижениям приходится пробиваться в производство?

Потому что этап внедрения не обеспечен, не подготовлен заранее. Но есть и другие примеры: интерферон-то внедрился быстро, без задержки...

Спустя несколько дней после встречи с журналистами, представлявшими газету «Известия», мысли эти узнают миллионы. И они прозвучат по-овчинниковски увлекательно и броско.

...Этап внедрения начинали наши единомышленники — Главмикробиопром. Его руководство прекрасно понимало, что получить новые препараты и вещества, столь необходимые для сельского хозяйства и медицины, можно, лишь решительно отказавшись от старых организационных принципов, во-первых, и от устаревших технологий, во-вторых.

Будь все иначе, разве удалось бы уже спустя месяц после завершения лабораторных работ наладить на заводе опытное производство препарата? Здесь сработали сразу два стимула: общность интересов (на сей раз производственников представляли люди, прошедшие школу фундаментальной науки, вот почему не мы — их, они — нас торопили) и экономический, материальная заинтересованность всех: участников работ ожидала союзная премия.

Но так бывает далеко не всегда. Местнические, узкоотраслевые интересы чаще всего перечеркивают самое главное в подобного рода работах. Где выход? Как поправить положение?

Корреспонденты «Известий» донесут читателям эту мысль вице-президента Академии наук СССР такими словами: «Чтобы не впасть в зависимость от отраслей и ускорить продвижение новых разработок в практику, мы вынуждены создавать в академии опытные производства. В нашем центре есть и малые ферментеры, и многотоннажные. Мы можем нарабатывать такое же количество продукции, как небольшой завод. Препараты (имеются в виду те из них, над которыми в то время работал коллектив, возглавляемый Ю. А. Овчинниковым. — Авт. ) достаточно активны, на курс лечения или для достижения результата в сельском хозяйстве требуются небольшие их количества. Например, раньше для обработки гектара посадок требовались килограммы пестицидов, новых достаточно 10—20 граммов».

И снова проблема, думает академик. Да еще какая! Высокоэффективный препарат оказывается невыгоден для отрасли, ведь о ее результативности судят по объемам выпускаемых веществ, по объемам — не по качеству. Как состыковать, привести в соответствие ведомственные и научные (а в данном случае общенародные) интересы?

Бегут, торопятся мысли, и встают в памяти события давние и недавние. Вот как мы сегодня ратуем за скорейший выход на промышленные объемы, думает академик; не будь у нас собственного производства, не знаю, что б и делали. Мог ли кто предположить такой поворот событий?

И опять мысли возвращают его к тому, что живет, не стареет в сердце и памяти: когда он только что пришел в институт директорствовать, ни о каком собственном опытном производстве там никто и не помышлял; о генетической инженерии, биотехнологии не могло быть и речи, о них просто не знали; в те времена был «звездный час» молекулярной биологии, за открытиями в этой области следили затаив дыхание физики и химики, медики и физиологи.

Жизнь открывалась на ином, невиданном прежде уровне — внутриклеточном. Но молекулярной биологии опытное производство в те годы еще было не нужно, столь далекими от практических нужд казались ее открытия, обогащавшие лишь, по мнению многих, большую, фундаментальную науку.

Но «изменились времена, — прочтут читатели «Известий» и мы вместе с ними. — Сегодня я вижу, что может дать физико-химическая биология практике, человеку. И этого не даст никакая другая наука. Значит, я должен сделать то, что должен. Отсюда работа над интерфероном и другими препаратами для медицины, над новыми пестицидами и другими эффективными соединениями для сельского хозяйства. Отсюда стремление искать более действенные рычаги внедрения...

Но практическая наука и практицизм — вещи принципиально разные. Наука — не латание дыр. Я уже говорил: актуальным для мировой науки стало познание человека. Оно невозможно без решения фундаментальнейших проблем. Проблем столь сложных, что работа над ними закономерно объединяет ученых всего мира. Человечество особенно эффективно развивалось в те периоды, когда сообща «перелопачивало» мировой опыт!!»

Не доживет Юрий Анатольевич до тех времен, когда его тревоги станут всеобщими, когда против ведомственно узких интересов, пренебрегающих интересами общегосударственными, поднимутся все, кто принял перестройку и встал в ее ряды по зову сердца, руководствуясь все тем же знаменитым овчинниковским кредо: я должен сделать то, что должен!

В своих рассуждениях о судьбах и путях развития отечественной биотехнологии Ю. А. Овчинников не раз и не два возвращался мыслями к кадрам, к их подготовке, к воспитанию исследователей нового типа, свободных от узости мышления, неизменно заводящего в тупик. Специалисты, работающие на «стыке наук», по мнению академика, должны обладать широкими знаниями, базирующимися на новом видении мира, на новом восприятии его, когда он предстает перед нами во всей широте проявления своих глубочайших взаимосвязей. Без такого рода специалистов современная биотехнология развиваться не может.

К сожалению, мы и поныне не усвоили этой истины, все еще «собираем» для биотехнологических производств и научно-исследовательских учреждений этого рода с «бору по сосенке». Такой метод формирования кадрового эшелона — не новость. Этим «переболели» все страны, биотехнологическая индустрия которых числится сегодня в лидерах. И из их опыта работы по воспитанию кадров для биотехнологии нам бы тоже неплохо кое-что почерпнуть, подробно изучив некоторые «тонкости». В Англии, например, специалистов классических, традиционных профессий долгое время «переквалифицировали» в биотехнологов прямо в исследовательских лабораториях или на промышленных предприятиях. Причем в очень короткие сроки. Инженер-химик становился здесь биохимиком, микробиолог — технологом крупномасштабного биотехнологического производства.

Конечно, такая ускоренная переподготовка могла бы закончиться полным провалом, осуществляйся она на «усредненном», низкоквалифицированном уровне. Но за подготовку кадров для новой отрасли промышленности отвечали крупнейшие научные авторитеты, нередко нобелевские лауреаты, сочетавшие к тому же преподавание в прославленных высших учебных заведениях с административной деятельностью в компаниях, производящих биотехнологическую продукцию.

Так продолжалось до тех пор, пока осенью 1981 года при совете по научным и инженерным исследованиям Великобритании не создается новый директорат, основной задачей которого стало установление деловых связей между промышленностью и академическими институтами, работающими на поприще биотехнологии. Совету вменялась в обязанности и другая задача, в том числе предотвращение «утечки мозгов», то есть квалифицированных специалистов, обеспечивающих приоритетное развитие нового научно-технического направления в АНГЛИИ.

Нужно сказать, что этот вид деятельности директората очень скоро увенчался успехом, поскольку ему разрешалось не только использовать квалифицированных специалистов на самых льготных условиях, но и привлекать к работе тех из них, кто уже трудился на иностранные фирмы. Это была верная тактика, поскольку рабочая группа Королевского общества, глубоко изучив перспективы развития биотехнологии в стране, пришла к выводу: в 1980—1990 годах для успешного развития биотехнологии Великобритании понадобится дополнительно значительное количество специалистов.

Жизнь покажет, что эти прогнозы достаточно точно отразили положение дел. По крайней мере, в подготовку и переподготовку кадров для биотехнологической индустрии и одноименной области науки, питающей ее, были внесены срочные изменения: рабочая группа Королевского общества сочла нецелесообразным продолжение чтения лекций по биотехнологии для бакалавров, зато рекомендовала сохранить существующую систему дополнительного обучения магистров наук.

Но самым результативным из всех предпринятых рабочей группой действий стало, вне всяких сомнений, решение о создании при английских университетах двух десятков учебно-исследовательских центров биотехноло-гического профиля.

Их «мозговой потенциал» и поныне питает все ведущие биотехнологические фирмы и производства Англии.

Не меньшая забота о подготовке специалистов в области биотехнологии была проявлена и во Франции. И если в 1978 году в этой стране над проблемами нового научно-технического направления работало всего 200 человек, то уже через несколько лет их были сотни и тысячи. Причем такой квалификации и знаний, что французские фирмы, на которых они работали, оказались конкурентоспособными в борьбе за рынки сбыта с лидерами: аналогичными предприятиями США и Японии. Основой для такого резкого, качественного скачка стали кадры, прошедшие серьезнейшую школу фундаментальных наук.

Одновременно с этим традиционно существующие здесь инженерные школы, ориентируясь на нужды и потребности биоиндустрии, организуют биотехнологические курсы, а по всей стране создаются специализированные центры — Национальный институт прикладных исследований в Тулузе, Технологический университет в Компьене и т. д.

Столь бурная деятельность по подготовке специалистов в области биотехнологии завершилась весьма неожиданно: в стране оказалось их больше, чем того требовалось. Выпускники центров, школ, курсов не могли найти себе работы и в большей части «пристраивались» в пищевой промышленности.

Правда, очень скоро такое ненормальное положение было исправлено и баланс между потребностями биотехнологических предприятий и числом специалистов, выпускаемых широко разветвленной сетью учебных заведений, восстановился. Более того, в процессе отлаживания гибкой кадровой системы был проведен любопытный эксперимент, осуществленный университетом в Компьене. Суть его заключалась в прохождении обучающимися полугодовой практики, предшествующей выдаче диплома, на промышленном предприятии.

В свою очередь, производство, застрахованное теперь от того, что ожидаемые им кадры окажутся «котом в мешке» и их придется еще некоторое время переучивать, теперь финансировало университету расходы на покупку самого дорогого исследовательского оборудования. Делалось это посредством заключения между учебными заведениями и фирмами контрактов (только в 1981 году их сумма составила два миллиона долларов).

Установившаяся форма сотрудничества «университет — промышленности, промышленность — университету» постоянно развивалась и совершенствовалась. И очень скоро обе заинтересованные стороны пришли к выводу о необходимости создания специализированного института, а позже — и информационного банка.

Деловые контакты, установившиеся между высшим учебным заведением и промышленными предприятиями, порождали новые формы взаимозаинтересованного сотрудничества, основы которого зиждились на общности экономических интересов, так что очень скоро третья часть всех преподавателей отделения биологической инженерии университета стала работать по контрактам и на биотехнологических предприятиях, отчего выиграли опять же обе стороны, ведь практика таким преподавателям была известна не понаслышке.

Потребности новой отрасли диктовали высшим учебным заведениям свои условия и темпы подготовки специалистов, стимулируя открытие все новых заведений и отделений при университетах. В ФРГ, например, и до биотехнологического бума существовала довольно разветвленная сеть лабораторий по проблемам общей и прикладной микробиологии, однако уже в начале 1974 года здесь начинают функционировать новые институты и отделения при университетах, специализирующихся по проблемам новой биотехнологии. В крупнейших городах страны — Брауншвейге, Мюнстере, Дортмунде, Ганновере и т. д. — открываются специализированные центры, в которых проходит обучение практически весь научный и технический состав биотехнологической науки и индустрии ФРГ.

Но сколь ни специфично решается в каждом государстве проблема подготовки нужных кадров, задача системы, ее обслуживающей, неизменно сводится к обучению биотехнологов мгновенному приспособлению к меняющейся обстановке, проявлению пластичности в полном соответствии с меняющейся конъюнктурой.

На мой взгляд, это бесценное для становления любого приоритетного направления НТП свойство в большей степени присуще Японии, в которой разнообразие сфер деятельности давно стало главным условием экономической стабильности биотехнологических фирм.

Или взять те же самые США. Глубокая биологизация знаний, получаемых в этой стране выпускником университета или колледжа, открывает ему широкий выбор будущей деятельности. После прохождения основного курса ему оказывается достаточно небольшой специализации — и он может успешно работать в медицине или в ферментационной промышленности.

Сколь мудра такая система подготовки, можно судить по тому положению, которое наблюдается в современной химии, 85 процентов всех промышленных процессов которой основано на катализе.

Каталитические процессы (а на их долю приходится 70 процентов всей выпускаемой химической продукции), как известно, отличаются величайшей селективностью (избирательностью), они высокопроизводительны, экономичны и к тому же малоэнергоемки. Совершенствование их сулит величайшие перспективы. Но, пожалуй, самое большое будущее принадлежит тем из них, которые основываются на использовании биологических катализаторов или, иначе, биокатализаторов — ферментов. Почему? Да потому, что они обладают самой высокой среди всех прочих катализаторов избирательностью действия и не требуют никаких «сверхусловий», протекая при обычных температурах и давлениях.

Правда, до последнего времени их развитие и промышленное использование сдерживалось низкой стойкостью и слишком непродолжительным временем действия. Но сейчас эти «препоны» сняты. Заслуга в этом принадлежит знакомому принципу иммобилизации.

Перспективы использования иммобилизованных ферментов для получения самых разнообразных химических веществ, в химическом анализе, в иммунологии, в микроэнергетике (в частности, в топливных элементах) чрезвычайно заманчивы. Остается, однако, еще одно серьезное препятствие в их «завоевании» важнейших химических процессов — высокая стоимость ферментов. Можно лишь надеяться, что развитие современной биотехнологии, и, в частности, методов генетической и белковой инженерии, разрешит и эту проблему, сделав ферменты вполне доступными по цене для решения практических нужд производства. Вот тогда метод иммобилизации ферментов станет основным элементом химической технологии будущего, тем «переходным мостиком», через который и произойдет дальнейшее слияние биологической технологии с чисто химической.

А за решением этой проблемы просматривается целый комплекс иных, и весьма перспективных. Если сегодня, например, великое множество необходимых нам продуктов мы получаем с помощью только химических процессов, то в не столь уж отдаленном будущем их производство будет основываться преимущественно на использовании ферментов, микроорганизмов и других биологических агентов.

Или взять другую, не менее серьезную проблему — химическую энергетику. Главная задача, над которой работают ученые всех стран мира, специализирующихся в этой области, сводится к разработке принципов, позволяющих выделяющуюся в одной реакции энергию использовать для проведения другой, более энергоемкой.

И здесь химикам тоже есть что позаимствовать у своих ближайших коллег — биохимиков. Тот же, например, известный синтез знаменитой АТФ — своеобразного аккумулятора внутриклеточной энергии. Или не менее известный, и не менее любопытный с точки зрения познания процесс сопряженных биохимических реакций, осуществляемых при дыхании клеток. Создание; работающих на таком принципе химических систем (подобных молекулярным энергетическим машинам) было б крупным достижением как химической технологии и химической энергетики, так и биотехнологии.

Но при всей схожести процессов, протекающих во время химических и биохимических реакций, между ними существует все же значительная разница. О чем забывать нельзя.

Так, в обычных химических реакциях, используемых как в лабораторной, так и в промышленной практике, для получения разнообразных химических веществ атомы, молекулы, ионы, радикалы взаимодействуют между собой случайно. И потому для их реализации не требуется пространственно-временная (молекулярная, а тем более надмолекулярная) организация.

И совершенно по-иному протекают биохимические реакции, в частности, осуществляемые при помощи ферментов в ферментативном катализе. Молекулярная и надмолекулярная организация является здесь непременным требованием. Ферменты осуществляют соединение (связывание) и ориентацию реагирующих веществ, способствуют протеканию (организуют протекание) элементарных химических актов, обеспечивая высокую стереоселективность (пространственную избирательность), селективность к реагенту и к самому типу реакции.

Более того, в биохимических реакциях подобная организованность распространяется не только на элементарные (единичные) химические акты, но и на целые каскады реакций. Ярким примером тому может быть процесс фоторецепции (восприятия света глазом), когда каждый поглощаемый сетчаткой глаза световой квант вызывает огромное множество следующих друг за другом химических реакций, приводящих к возникновению мембранного электрического потенциала. А он в конечном счете и регистрируется мозгом как свидетельство светового восприятия.

Именно столь высокая степень организации является причиной того, что селективность, функциональность и производительность биохимических реакций намного превышают аналогичные показатели, сопутствующие обычным химическим реакциям. Подобный уровень для последних пока что просто недостижим. Созданное природой оказывается на порядок совершеннее того, что столь дерзко пытается повторить, скопировать человек.

Или взять белковую инженерию, представляющую собой не что иное, как запрограммированную мутацию. Суть ее заключается в том, чтобы путем генетико-инженерных манипуляций придать белку, продуцируемому живыми организмами, такие качества, которые нужны человеку для решения его практических нужд.

Таковы лишь два примера, иллюстрирующих, решение какого рода задачи «по плечу» современной биотехнологии, и сколь схожи и как отличны ее методы от тех, что пользует химия, и как остро ставит жизнь вопрос о подготовке высококвалифицированных кадров, оказывающихся в состоянии решать подобные проблемы.

Отсюда вывод — без авторитетов большой фундаментальной науки, без их основополагающих знаний нам этой проблемы не разрешить. Вот почему данный принцип подготовки кадров должен стать «краеугольным» в развитии отечественной биотехнологии.