Горизонты науки и техники - Бестужев И.В.
Скачать (прямая ссылка):
229
синтеза сложных молекулярных структур, например участвующих в обмене веществ у животных и растений. Важнейшая задача — понять взаимосвязь физико-химической структуры и биологической активности некоторых химических соединений. Борьба с болезнями животных и растений будет основана на глубоком понимании биологической активности специфических химических структур и сочетании химического и биологического подхода.
Химический синтез составных частей пищи животных, таких, как аминокислоты, уже привел к промышленному производству лизина и метионина из нефти. Биосинтез — один из путей превращения нефти в исходный продукт для синтеза белка.
Ученому, составляющему научную программу на ближайшие двадцать лет, очень хочется сказать о полете на Луну. Однако его реализация потребует таких усилий, что это несколько охлаждает чрезмерный пыл.
В одном я уверен: в 1984 году будут обсуждать тему «Химикалии в 2004 году», так же как сейчас мы обсуждаем тему «Химикалии в 1984 году».
КОВЧЕ ЯМАДА, профессор факультет та сельскохозяйственной химии Токийского университета
ХИМИЯ И ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ
Что произойдет за ближайшие 20 лет в тех областях химии, которые имеют первостепенное значение для производства пищевых продуктов и лекарственных препаратов? Я хотел бы поговорить об открывающихся здесь возможностях с точки зрения человека, который занимается исследованиями в области промышленной микробиологии.
Считают, что к 1984 году население мира увеличится до 5 млрд. человек, и накормить его окажется нелегкой задачей. Насколько серьезным будет на самом деле недостаток продуктов питания? По ряду причин я считаю, что положение не так уж мрачно, как предсказывают некоторые пессимисты.
230
Во-первых, производство продукции на единицу площади сильно возрастет благодаря совершенствованию сельскохозяйственной технологии в результате научных достижений в области растениеводства, почвоведения и науки об удобрениях. Во-вторых, использование пестицидов позволит почти полностью избежать потерь урожая от вредителей и болезней. Новые пестициды и антибиотики, которые появятся к концу двадцатилетия, будут еще более эффективно предупреждать порчу плодов и овощей, чем применяемые сейчас. Вслед за гиббе-реллинами и другими замечательными веществами появится ряд новых стимуляторов роста, под действием которых будут увеличиваться размеры растения. Еще один новый метод управления ростом растений связан с применением усовершенствованных замедлителей, которыми будут опрыскивать растения, чтобы ограничить их размеры и стимулировать образование семян.
При переходе от традиционной к новой индустриальной сельскохозяйственной технологии важную роль сыграет тенденция к непосредственному использованию в пищу микроорганизмов. Дрожжи, плесневые и другие грибы начнут выращивать в реакторах глубинного культивирования, которые будут выдавать продукцию непрерывно. В отличие от обычных бродильных производств, основанных почти исключительно на углеводном сырье, этот процесс позволит использовать и углеводороды, например керосин и нефтяные отходы. Большое значение будут иметь бактерии, способные фотосии-тезировать пищу для себя или питаться органическими отбросами.
Изучение вкуса и аромата пищи, особенно выявление химического строения обусловливающих их соединений, откроет новые возможности синтеза и обработки пищевых продуктов. Например, процесс старения виски, длящийся много лет, будет сокращен до нескольких часов. Пищевая промышленность сможет удовлетворить требования, диктуемые ростом населения, если Іолько люди не отвергнут новых видов пищевых продуктов.
Как поможет микробиология фармацевтической промышленности? Прежде всего, новые виды антибиотиков смогут излечивать рак; будут решены проблемы побочного действия высоких доз медикаментов. Новым
231
оружием, которое, возможно, позволит со временем искоренить раковые заболевания, станут противовирусные антибиотики. В результате дальнейших исследований факторов роста микроорганизмов, микроанализа продуктов животного происхождения и успешного выращивания культуры тканей будут обнаружены новые витамины и гормоны. Изучив в совершенстве механизм гормонального обмена, мы сможем управлять развитием растений с помощью химических средств не только на стадиях прорастания и яровизации, но и на всех этапах развития. Конечно, неправильное использование этих достижений может причинить серьезный ущерб здоровью человека. Однако люди достаточно мудры, чтобы использовать их для продления своей жизни. Кроме того, микроорганизмы могут дать новые лекарства от психических заболеваний и безвредные средства регулирования рождаемости.
Наибольший прогресс ожидается в области ферментов — катализаторов естественных химических процессов и регуляторов обмена веществ. Физиологически активные соединения, входящие в состав ферментных систем, станут производиться искусственно, путем синтеза белка. Кроме того, будет изучено строение активных центров молекул различных ферментов и основная последовательность входящих в их состав аминокислот. В качестве лекарств, не оказывающих при введении в организм побочного действия, будут применяться синтетические ферменты пониженного молекулярного веса.
