A Hét 1984/1 (29. évfolyam, 1-27. szám)
1984-05-04 / 19. szám
Tudomány-technika BIOTECHNOLÓGIA MA ÉS HOLNAP A biológia forradalma egy új tudomány létrejöttét eredményezte, amely gyors fejlődésével és látványos kutatási eredményeivel bizonyította fontosságát és perspektíváját. Ez az új tudomány a biotechnológia és biomérnökség, amely a mikrobiológia iparszerű alkalmazásával, a genetikai ismeretek megvalósításával és a biológiai reakciók szimulációjával foglalkozik. Rohamos fejlődése kapcsolatba hozható a technikai civilizációnak az ember természetes környezetére gyakorolt negatív hatásával, amely sokféleképpen nyilvánul meg (élelmiszerhiány, energiaválság, környezetszennyezés). Hogy mennyire fontos és perspektivikus, azt többek közt az is jelzi, hogy egyes országok nem kis összegeket fordítanak e kutatási feladatok megvalósítására. Például a japán kormány 1981 -ben komplex programot fogadott el a biotechnológiáról és biomérnökségröl az ezredfordulóig. Ez a program három nagy kutatási részprogramot tartalmaz: bioreaktorok, sejttenyészet és génsebészet. A kutatási program kidolgozása és elfogadása azonban nem elegendő a célkitűzések megvalósításához, éppen ezért tárcaközi szinten négy minisztérium megegyezésével és támogatásával a komplex-program 210 milliárd francia franknak megfelelő öszszegű támogatást kapott. Annak érdekében, hogy az erőforrásokat koncentrálni tudják, egy új kutatóközpontot létesítettek Tsukuba néven, nem messze Tokiótól, amely 28 000 ha területen fekszik. 1982-ben a kutatóközpont összlakossága 135 000 fö volt, ebből 30 000 kutató, de az ezredfordulóra már 200 000-re növekszik a kutatók száma. Az emberiség már régóta hasznosítja és alkalmazza az állati és növényi szervezeteket a termelés különböző szféráiban. Ez idáig azonban inkább a hasznosítás, mint az alkalmazás dominált, de a biológia ugrásszerű fejlődése lehetővé tette az élő szervezetek legparányibb alkotójának, a sejtnek az alkalmazását és a sejtek szintjén végbemenő folyamatok iparszerű szimulációját. A biotechnológia és biomérnökség egyik alapvető tudományága a génsebészet, amely mintegy hét-nyolcéves múlttal rendelkezik, s máris meglepő eredményeket ért el. A génsebészet tudományos módszerekkel, laboratóriumi körülmények között új genetikai struktúrák létrehozásával foglalkozik. Ez lényegében a keresztezés, amelyet az ember ősidők óta alkalmaz a mezőgazdaságban az állattenyésztés, ill. a növénytermesztés fokozására. Az egyszerű keresztezés a természetben azonban csak a rokon fajok, ill, fajták között valósítható meg, a génsebészet módszereivel viszont a nem rokon szervezetek hasznos tulajdonságú génjei is összekapcsolhatók, tehát új fajok, ill, fajták jöhetnek létre. így előállíthatok nagy termőképességü növények, a legelőnyösebb tulajdonságokkal rendelkező állatfajok. Ezen túlmenően a génsebészet módszereivel létrehozhatók, ill. szelektálhatok olyan mikroorganizmusok, amelyek képesek bizonyos anyagokat, pl. antibiotikumokat, vitaminokat, hormonokat, enzimeket, szérumokat és aminosavakat termelni az ember számára, amelyeket az ember vagy közvetlenül hasznosíthat, vagy alkalmazhat a termelési folyamatok megvalósításában (pl. a proteázok felhasználása a bőrfeldolgozóiparban, a pektinázok használata a gyümölcslevek derítésénél, a celluláz alkalmazása a cellulózeredetü anyagok — fa, szalma — feldolgozásánál stb.). A génsebészet segítségével a közeljövőben várhatóan megoldható lesz a környezetkímélő műtrágyázás is, u. i. olyan mikroorganizmusokat hoznak majd létre, amelyek képesek lesznek megkötni a levegő nitrogénjét a legkülönbözőbb növények számára; ma még csak olyan baktériumfajok ismeretesek, amelyek a pillangós növényekkel élnek természetes szimbiózisban. A másik nagyon fontos tudományág a sejttenyészet. Egyszerűbb változata a növényi sejtek szaporítása. Köztudott, hogy egy növényi sejten keresztül lehetséges (vegetatív úton) az egész növényt reprodukálni. Ezt a lehetőséget kihasználva a lassan vagy az egyáltalán nem szaporodó növényeket gyorsan meg lehet sokszorozni, ill. a betegségekkel szemben ellenálló fajokat (vírusmentes egyedeket) lehet létrehozni. Az állati sejttenyésztés ennél lényegesen bonyolultabb feladat, mivel az állati sejtek lassan szaporodnak, s ezért speciális és drága táptalajokat kell alkalmazni, hogy növelni lehessen a szaporodási sebességet. Sejttenyészet segítségével már megvalósították pl. az interferon nevű fehérje előállítását, amelyet a vírusos betegségek leküzdésére, ill. megelőzésére használnak. Nagy előnyt jelentett, amikor a sejttenyészetet folyamatos szaporodás mellett sikerült fixálni, ami azt jelenti, hogy a sejtkultúrát nem kell állandóan megújítani, mivel folyamatosan fenntarthatók, s ez a későbbiek során lehetővé teszi a sejttenyészet iparszerű alkalmazását a bioreaktorokban. Az alkalmazott mikrobiológia vagy ismertebb nevén biotechnológia már régóta jelen van az ipari termelésben (pl. penicillin előállítása a gombák segítségével); alkalmazása arra a tényre épül, hogy minden sejt egy kis vegyi üzemnek tekinthető, amely képes bizonyos anyagokat rendeltetésszerűen előállítani, pl. enzimeket, amelyeket aztán az ember alkalmazhat más termelési folyamatok megvalósításához. Azt is meg kell jegyezni azonban, hogy nagyon sok mikrobiológiai folyamat csak az utóbbi időben került kidolgozásra, mivel a nyersanyagaikat is csak a modern vegyipar termeli (parafinok). Pl. ma már iparszerűen állítható elő takarmányfehérje kőolajipari alapanyagokból. Egyes ipari üzemeknek szinte megoldhatatlan problémát jelent az általuk termelt hulladékanyagok elhelyezése. Ezt a problémát segítik megoldani a biotechnológia alkalmazásával, amikor is különböző mikroorganizmusok (algák és baktériumok) a hulladékokból hasznosítható energiát, metánt állítanak elő, miközben a hulladékok környezetkárosító hatása megszűnik. A gyógyszeriparban is élő sejtek segítségével valósítják meg a vegyi anyagok transzformációját, s így lényegében tiszta, természetes eredetű, az emberi szervezetre nem ártalmas gyógyszereket lehet előállítani. A biotechnológia és biomérnökség, mint új tudomány önállóan és rendszerként kezd működni. A közeljövőben helyettesíteni fogja a mai szintetikus vegyészetet a biológiai vegyészettel, amely hulladékmentesen fog termelni, vagy ha termel is hulladékokat, azok egyszerűen feldolgozhatok lesznek. Mivel a biológiai reakciók alacsony hőmérsékleten és nyomáson zajlanak le, ezért ezek a technológiák energiatakarékosak is. Lehetőség nyílik a mezőgazdaság biológiai módszerekkel történő intenzifikálására, és később lehetővé válik a bonyolultabb szerves anyagok előállítása is (pl. fehérjék, zsírok, szénhidrátok, amelyek az élelmiszerek alapvető összetevői). Várható tehát, hogy a jövőben a biotechnológia és biomérnökség a termelés minden területén jelen lesz. Cs. MOLNÁR LÁSZLÓ DINAMÓS RÁDIÓ Nincs szükség telepekre, hálózati áramra a nyugat-berlini nemzetközi rádió- és tévékiállítás egyik újdonságának a működéséhez. A szükséges áramot a beépített dinamó hozza létre, a tulajdonosnak csak a készülék oldalán elhelyezett kis kart kell forgatnia. RÁDIÓZÓ NAGYOTHALLÓ KÉSZÜLÉK A hagyományos hallásjavító készülékek hatósugarán túl is kapcsolatot lehet teremteni a hallássérültekkel a „Companion" elnevezésű új angol készülékkel. A nyakba akasztható kis rádióadó továbbítja a rádióhullámokon a szavakat a hallássérült vevőjébe, amelyet összekapcsolnak a hagyományos hallásjavító készülékkel. A hallássérült gyermek a tanterem bármely pontján jól hallja a tanítója, vagy a kertben játszva, szülei szavait — akár 300 méteres távolságból is. ÉLETTARTAMNÖVELŐ PLAZMABEVONAT A gépek és berendezések alkatrészeinek élettartamát akár a tízszeresére is megnövelheti egy új csehszlovák eljárás: védőréteg kialakítása, amely a nagy hőnek, a nedvességnek, az agresszív vegyszernek, a hirtelen felhevítésnek. majd lehűlésnek egyaránt ellenáll. A Csehszlovák Tudományos Akadémia prágai plazmafizikai intézetében kidolgozott eljárás alacsony hőmérsékletű plazmagenerátort alkalmaz, cseppfolyós stabilizáló szerrel — ez sokkal hatékonyabb, mint a gázstabilizációs plazmaégők. BOLGÁR MŰHOLDKÖVETŐK Szófia közelében, a Plana hegység egyik csendes völgyében szovjet szakértők segítségével felépült az első bolgár műholdkövető állomás. Az épület tetején elhelyezett antenna mindig az optimálisan látható tartományban tartózkodó távközlési műholdra szegeződik. Pontosan hat óránként, tehát naponta négy alkalommal az antenna egy másik műhold felé fordul. Képünkön: a műholdakra szerelt kristályreflektorok. 16
