Формальные методы мышления
Полагаясь на формальные методы мышления, мы можем сделать заключение, что биотехнология есть Наука или совокупность сведений о различных биологических способах обработки (или переработки) сырья, полуфабрикатов, изделий. Сырье, полуфабрикаты, изделия – неважно, какого происхождения, главное – биологические методы. Если посмотреть на это в плане историческом, то все существование человечества базировалось на биотехнологии. Скажем, сырье – трава, механизм переработки – корова, продукты – мясо и молоко. Другой пример, сырье – молоко, механизм переработки – микроорганизмы, продукты – кефир, творог, сыр. Однако эти и многие другие процессы мы биотехнологией не называем. Это животноводство, производство молочных продуктов, и многое другое.
Термин «биотехнология» возник в последние десятилетия, и им обозначают преимущественно новые промышленно важные пути биотрансформации различных веществ, а также живых организмов.
Что понимают под этим термином? Можно выделить по крайней мере четыре направления, объединенных этим понятием. Прежде всего это наиболее «старая» область – микробиология. На настоящем этапе именно микробиологические процессы в наибольшей степени развиты до уровня промышленного использования. Следует упомянуть крупнотоннажное производство микробной биомассы, антибиотиков и других лекарственных веществ, аминокислот.
Получение всех этих веществ основано на разнообразных химических реакциях, управляемых чрезвычайно совершенными биологическими катализаторами – ферментами. Подробно о них речь пойдет ниже, а пока заметим, что ферменты обладают часто не достижимой для химических катализаторов активностью и избирательностью действия и, кроме того, ускоряют многие реакции, для которых вообще не известны химические катализаторы. Поэтому их практическое использование открывает огромные возможности для разработки химических процессов, идущих в мягких условиях с высокими выходами целевых продуктов. Это и есть второе направление биотехнологии – инженерная энзимология (от английского ensyme, означающего «фермент»), основы которой нам предстоит обсудить в этой брошюре.