Книга для всех интересующихся биологией и ее политическими приложениями

7.2. Биотехнология

Существенное значение в рамках «biopolicy» в последние десятилетия приобрела биотехнология, одна из составных частей так называемого шестого экономического уклада, включающего в себя также системы искусственного интеллекта, глобальные информационные сети, сверхскоростные транспортные средства, а также нанотехнологии (конструирование технических средств на молекулярном и атомарном уровнях). Шестой уклад характерен для постиндустриального общества, в которое ныне вступают развитые страны Запада. Биотехнология находится в сфере интересов как ряда биополитиков⁹⁸, так и бизнесменов, политических деятелей, ученых различных специальностей. Сенсации в биотехнологической области вызывают значительный общественный резонанс и широко обсуждаются в средствах массовой информации. Биотехнология официально признана ООН в качестве технологии XXI века.

Представляется, что суть современной биотехнологии трудно охватить компактным определением. Биотехнология включает в себя целый комплекс новых методов работы с живыми организмами (в первую очередь одноклеточными), новые области применения результатов этой работы, а также новые философско-методологические подходы к живому (часто говорят, что биотехнология создала новую “идеологию”).

• 
  Генетическую инженерию (см. подробнее 7.3) – прицельное изменение генов организма путем манипуляций с его ДНК; однако до сих пор не утратил ценности более традиционный метод простого отбора (селекции) организмов-продуцентов с желаемыми свойствами, например, дрожжей, более эффективно образующих этанол. Этот метод обозначают теперь как «эволюционная инженерия», и он ускоряется мутагенами, а в последние годы – тотальным анализом (сиквенсом) геномов интересующих организмов (Дебабов, 2005).
  
• 
  Инженерную энзимологию – изменение свойств ферментов с целью их применения в пищевой, лекарственной или химической индустрии. Например, с помощью фермента глюкозизомеразы предполагается превращать в промышленном масштабе глюкозу во фруктозу (которую могут употреблять диабетики). Один из важнейших подходов – иммобилизация ферментов или содержащих их клеток -- закрепление на целлюлозе, коллагене, гелеобразующих материалах или иных носителях. В ряде случаев ферменты функционируют в иммобилизованном виде лучше, дольше, стаблиьнее или просто по-иному (давая измененные продукты), чем в свободном виде; в последние годы особое значение придается белковой инженерии – целенаправленному изменению структуры ферментов (также как и других биотехнологически ценных белков, например, вакцин) на основе модификации кодирующих их генов
  
• 
  Культивирование растительных или животных клеток вне соответствующих организмов – на питательных средах (так, как традиционно выращивают бактерии). Это необходимо для массового производства ценных продуктов (например, лекарственных гликозидов женьшеня в культиваторе с клетками этого растения). Из культивируемых растительных клеток можно получить целые растения, совершенно идентичные по наследственным признакам (клоны). Разработаны методы искусственного слияния клеток между собой, после чего получаются клетки и растения-регенеранты с гибридными свойствами (клеточная инженерия); в применении к животным клеточная инженерия служит основой многообещающих в медицинском плане гибридомных технологий, позволяющих получать высокоселективные моноклональные антитела (МАТ). Распознавая определенное вещество-мишень (точнее, определенный участок структуры вещества), МАТ допускают применение для диагностики и терапии злокачественных опухолей и инфекционных заболеваний. Клеточная инженерия тесно связана с тканевой инженерией, одной из основных задач которой является ускорение заживления ран (см. Schmid, 2003).
  
• 
  Промышленное производство биологических продуктов в крупных масштабах (например, бактериальных кормовых препаратов для животноводства) или, наоборот, в мизерных, но все равно насыщающих мировой рынок количествах (дорогостоящие лекарства, производимые в граммовых или даже миллиграммовых количествах); разработка биотехнологических индустриальных аппаратов (ферментеров, биореакторов) и производственных процессов, а также механизмов прицельной доставки продуктов к их мишени, например, в организме больного, что требует использования средств нанотехнологии (полимерных наночастиц, нанокристаллов и др., см. Каплун и др., 2003).
  
• 
  Выделение, очистку, химическую модификацию и стабилизацию биотехнологических продуктов с применением современных методов (многомерная ионообменная, аффинная и гель-хроматография, электрофорез, изоэлектрическая фокусировка, изотахофорез, иммуннохимические методы и др.)
  
• 
  Экосистемную биотехнологию (экоинженерию), см. ниже.
  

Методы биотехнологии применяют в следующих областях:

1. 
   Сельское хозяйство. Речь идет о биотехнологических средствах защиты растений, заменяющих пестициды, например, о применении естественных врагов насекомых --вредителей или сорняков; о выращивании устойчивых к патогенам или свободных от них (в частности, безвирусных) растений; о создании новых пород животных методами генетической инженерии (см. 7.3.3); о микробной биомассе и других кормовых добавках для животных; о новых средствах профилактики, включая генноинженерные вакцины, и новых препаратах для лечения болезней сельскохозяйственных животных.
   
2. 
   Медицина. Биотехнология предлагает новые антибиотики, вакцины (например, против туберкулеза, малярии, тропических заболеваний, а также инфекций, ведущих к злокачественным опухолям и сердечно-сосудистым заболеваниям, Егоров, 2003)¹⁰⁰, диагностические тест-системы (биочипы), способные контролировать тысячи параметров организма пациента, лечебные сыворотки на базе моноклональных антител, гормоны и факторы крови, синтезируемые в микробных культурах с использованием методов генетической инженерии, лекарства нового поколения¹⁰¹, а также многое другое.
   
3. 
   Пищевая промышленность: заменители сахара, ароматические и вкусовые добавки, полученные не химическим синтезом, а с применением микроорганизмов или культивируемых растительных клеток; пищевые ферменты; стабилизаторы – вещества, продлевающие срок хранения продуктов; в перспективе – изменение всего пищевого рациона на базе новых знаний (полученных с применением молекулярно-генетических подходов, см. Егоров, 2003; Дебабов, 2005) о механизме действия животных и растительных компонентов пищи на организм человека.
   
4. 
   Энергетика – производство возобновляемых видов топлива (см. ниже).
   
5. 
   Горнодобывающая промышленность (биогеотехнология): выщелачивание металлов из руд с помощью микроорганизмов; микробное разделение водно-нефтяных эмульсий; извлечение остаточной нефти из скважин путем закачивания в них вязких растворов микробных биополимеров.
   
6. 
   Охрана природы, например, устранение биологическими средствами последствий антропогенного воздействия на природу (биоремедиация); биодеградация экологически опасных веществ (см. подробнее 7.2.2.).
   

• 
  Развитие биотехнологии на благо всего населения;
  
• 
  Содействие распространению информации и кооперации во всех областях биотехнологии
  
• 
  Предоставление правительственным и наднациональным (международным) организациям информации по биотехнологии и экспертных оценок по этой тематике;
  
• 
  Проведение мероприятий по ознакомлению широкой общественности с проблемами биотехнологии.
  

Остановимся на вкладе биотехнологии в ликвидацию накапливающихся в почвах и водоемах поллютантов – пестицидов, нефти, а также продуктов обработки древесины, газификации угля, целлюлозно-бумажной промышленности и других производств. Такая биоремедиация объектов среды обитания основана на «использовании микроорганизмов-деструкторов. Способность утилизировать трудноразлагаемые вещества антропогенного происхождения (ксенобиотики) обнаружена у многих микроорганизмов» (Логинов и др., 2000. С.4). Биоремедиация может быть основана на активации деградирующей способности уже существующей в почве или воде микрофлоры, которую стимулируют внесением биогенных элементов, кислорода и др. Этот подход называется биоактивацией. Альтернативный подход – введение в почву (воду и др.) новых микроорганизмов, активно справляющихся с загрязнителем – обозначается как биодополнение.

Активные микроорганизмы-деструкторы могут быть получены из природных источников. Подобная биотехнологическая разработка касается отравляющего вещества иприта (“горчичного газа”). Этот отход химических предприятий загрязняет почву и водоемы (Медведева и др., 2000). Проблему предполагают решать, разлагая иприт с помощью выделенных из почвы штаммов бактерий Pseudomonas sp. 8-2 и Micrococcus sp. 6-2. Ликвидацию нефтяного загрязнения чернозема, вызванного несанкционированной врезкой в трубопровод Тенгиз—Новороссийск, удалось ускорить применением обоих указанных выше методов в комбинации. Сначала создали условия для биоактивации естественной микрофлоры почвы, добавив в нее азотные и фосфорные удобрения. Далее активная микрофлора была выделена из почвы, выращена в лабораторных условиях и введена в почву, загрязненную нефтью, т. е. был применен также метод биодополнения (Карасёва и др., 2005).

Нужные организмы-деструкторы могут быть получены и генноинженерным путём. Так, еще в 80-е годы методами генетической инженерии создан штамм Pseudomonas ceparia, разрушающий пестицид 2,4,5-трихлорфеноксиацетат.

Выше кратко отмечено, что биотехнология предлагает и разработки, позволяющие в ряде случаев обойтись без пестицидов и других продуктов химической индустрии или по крайней мере снизить их необходимое количество.

Во-первых, применение ядохимикатов становится излишним, если на полях растут устойчивые к насекомым, нематодам, другим патогенам растения – продукты генноинженерных разработок. Такие растения, например, хлопок, которому не страшны насекомые-вредители, занимают все большие посевные площади в мире. Широко используются в сельском хозяйстве, правда, и растения, устойчивые к самим пестицидам, в частности, такими свойствами обладают более 40% рапса, выращиваемого в Канаде. Понятно, что пестицид-устойчивые растения скорее ухудшают, чем улучшают экологическую обстановку, ибо подстегивают земледельцев безнаказанно (с точки зрения возделываемой ими культуры) увеличивать вносимые в почву количества ядохимикатов. Так мы сталкиваемся с биотехнологической разработкой, чье биополитическое значение может оказаться негативным. Распространение генноинженерных растений вызывает также ряд биополитических вопросов, адресованных генетической инженерии в целом (см. 7.3.).

Во-вторых, средства защиты растений, а также удобрения, могут быть получены не химическим синтезом, а биотехнологическим путем. Так, многие виды насекомых восприимчивы к заболеванию, вызываемому грибом Beauveria bussiana. Препарат боверин из высушенных конидий гриба способен вызывать болезнь в течение года после обработки почвы или растений. К биотехнологическим средствам защиты растений относят и естественные информационные вещества насекомых, например, антиовипозитанты, воспринимаемые насекомыми как категорический приказ: «Здесь откладывать яйца нельзя!». Нарастает перечень биотехнологических препаратов, которые могут использоваться для защиты растений от патогенных микроорганизмов. Помимо готовых биотехнологических препаратов, речь в последние годы идет также о методе смешанного культивирования нескольких видов растений. Один из видов выделяет вещества, подавляющие развитие вредителей, к которым был бы беззащитен другой вид культурных растений. Так, перец вырабатывает защитное вещество (фитоалексин), помогающее предохранить картофель и другие виды сельскохозяйственных культур от заражения грибом фитофтора (Остроумов, 1986).

На стыке чисто практических разработок (в рамках biopolicy) и философски-ценностных идей находится разработанная в биотехнологии концепция интегральных систем экологической защиты. В противоположность распространенному мнению, что насекомых, сорняки и др. следует «уничтожать без жалости», данная концепция планирует отказ от тактики тотального уничтожения вредителей пестицидами в пользу балансировки и ограничения их численности мягкими биотехнологическими методами (включая, в случае насекомых, антиовипозитанты и иные молекулы-сигналы). Концепция интегральных систем экологической защиты предполагает осознание того, что и в масштабах локальной экосистемы, и в рамках планетарного биоса «вредные» с человеческой точки зрения организмы, тем не менее являются неотъемлемой частью био-разнообразия, представляют абсолютную ценность, как и предполагает философская биоцентрическая установка.

К сожалению, биотехнология не всегда помогает решать проблемы «biopolicy». В некоторых случаях она сама создает их. Выброшенные в атмосферу клетки микроорганизмов угрожают вспышкой бронхиальной астмы и других аллергических заболеваний. В 80-е годы ХХ века политический резонанс вызвало загрязнение атмосферы дрожжевой биомассой в виде аэрозоля на биотехнологическом предприятии в г. Кириши (СССР). Проблема была решена, когда на нем и других предприятиях по производству кормового белка одноклеточных организмов установили эффективные пылеуловители и добились внедрения бессточной технологии (замкнутого цикла с рециркуляцией отходов, Погорельская и др., 1989).

В современную эпоху человечеству грозит продовольственный и энергетический кризис, которые тесно связаны с ростом населения и усугубляют разделение мира на «богатых» («золотой миллиард») и «бедных». Глобальный дефицит продовольствия и энергоносителей является проблемой с биополитическим звучанием, и биотехнология может приложить руку к ее решению.

Потенциальная роль биотехнологии в борьбе с продовольственным кризисом – в разработке рецептов нетрадиционной (для современной культуры хотдогов и попкорна) и недорогой пищи. Достаточно указать на биотехнологию выращивания цианобактерии Spirulina, чья биомасса съедобна и предупреждает рахит у младенцев. Spirulina служила повседневной пищей для племен в районе озера Чад в Африке и для центральноамериканских индейцев, делавших из нее лепешки. Некоторые разработки основаны на применении биомассы экзотических грибов – вешенки, шиитаке (традиционная пища японцев), фузариума. Биотехнологи стран Запада опираются в своих разработках на традиции, тысячелетиями существовавшие на Востоке. Упомянем также биотехнологические разработки по производству миса и кодзи (японских продуктов питания, получаемых путем ферментации риса и сои), суфу (китайского сыра из сои) и вьетнамского рыбного соуса. «Накормить планету» пытаются также с использованием бактериальной биомассы. По мнению специалистов, бактериальная биомасса имеет свойства, которыми должна обладать новая человеческая пища: не имеет ни запаха, ни цвета, ни структуры, ни вкуса, так что вся надежда на вкусовые, ароматические и структурирующие добавки, которые могут быть созданы также средствами биотехнологии (Егоров и др., 1987).

Достаточно велики перспективы биотехнологии в плане разработки возобновляемых источников энергии – различных видов так называемого биотоплива. Соответствующая область биотехнологии получила название технологической биоэнергетики. Использование биотехнологических продуктов в роли возобновляемого топлива будет способствовать разработке безотходных циклических производственных процессов. Ниже указаны наиболее важные из процессов получения биотоплива:

1. 
   Производство этанола (этилового, или винного спирта) из сырья, содержащего сахарозу, глюкозу, фруктозу, другие моно- или олигосахариды, крахмал или целлюлозу, с помощью дрожжей или бактерий.. В настоящее время этанол все в большей мере применяется в качестве экологически чистого моторного топлива. Бензин с добавкой 10-20% этанола называется газохолом.
   
2. 
   Производство бутанола и ацетона с использованием бактерий-бродильщиков рода Clostridia.
   
3. 
   Производство водорода. Данная технология испытана пока в масштабе лаборатории.
   
4. 
   Производство метана, или биогаза, осуществляемое смешанной микробной культурой - так называемой метаногенной ассоциацией. Она устраняет отходы, угрожающие биосу, и производит ценное газообразное топливо, заменитель природного газа.
   
5. 
   Производство длинноцепочечных углеводородов (бионефти) из биомассы морских одноклеточных водорослей. Эти водоросли могут быть выращены в биореакторе в виде чистой культуры. Их можно также культивировать в составе природных экосистем в озерах, прудах или лагунах.
   
6. 
   Различные методы производства топлива из растительной биомассы, которые, как можно надеяться, постепенно вытеснят грубый метод сжигания древесины, все еще практикуемый в менее развитых странах. Ценное топливо с высокой удельной теплотой сгорания может производиться из растительных масел посредством их этерификации. Помимо этого, природные растительные масла могут использоваться без дальнейшей обработки в качестве моторного топлива. Например, растение Jatropha curcas, растущее на побережье Индийского океана, содержит значительное количество горючего масла в семенах.
   
7. 
   Прямое производство электроэнергии с помощью живых клеток или их компонентов, в первую очередь, ферментов. Ожидается, что эти системы, называемые биотопливными ячейками, будут сравнимы по эффективности с полупроводниковыми устройствами.
   

Однако биотехнология внутренне неоднородна. В ней заметно влияние механистического (физикалистского, редукционистского) подхода и связанных с ним исследовательских направлений – физико-химической биологии, молекулярной биологии, которые стремятся «разобрать», анатомировать живые организмы до уровня простейших «кирпичиков» – молекул. Живое рассматривается как средство производства в ряду всех прочих средств; например, при биологической трансформации органических соединений микроорганизмам отводят роль химических реагентов. Оно уподобляется набору деталей, которые можно свободно рекомбинировать ради практических задач, связанных с получением тех или иных продуктов – новых товаров на рынке. Живое редуцируется до физико-химической машины не только концептуально, но и технологически: живые клетки (или их составные части) функционируют как аналоги химических реактивов, датчиков и даже магнитов, ибо одна из разработок посвящена использованию бактерий, несущих в себе частицы намагниченного железа. Напомним в этой связи, что сама тенденция к практическому использованию исследуемых объектов не была чужда классической науке уже на заре ее истории. В отличие от натурфилософии, классическая наука не придерживалась созерцательной установки по отношению к познаваемому, и уже Ф. Бэкон как один из ее основателей подагал, что господство человека над вещами «целиком зависит от искусств и наук».

Одним из новых факторов, способствовавших технократической тенденции в науке ХХ века, было нарастающее проникновение в науку политических интересов, прямое влияние на нее политических структур (политизация науки в целом и биологии в частности). Биотехнология оказалась с самого начала в зоне «повышенного внимания» политиков, которые вмешиваются в научную деятельность, стимулируя лишь «полезные исследования» (с их точки зрения). Биотехнология связана с рядом важных – во многом биополитических – проблем современности (охрана природы, интимная жизнь, семья)¹⁰², и это обусловливает также контакты биотехнологов с неправительственными организациями, в том числе международными (ЮНЕСКО, ЮНЕП, ЮНИДО, ФАО, ВОЗ и т.д.).

Биотехнология физико-химического толка делает весьма значительные успехи, они неоспоримы, и если биотехнологические лекарства облегчили страдания больных, а биотехнологические пищевые компоненты помогли утолить голод хоть части тех, кто на него обречен – то биотехнология оправдывает себя, даже если опирается на редукционную методологию. Обусловленное реальными успехами и еще большими ожиданиями усиление политического веса биотехнологии укрепляет желание биотехнологов «продолжать в том же духе», в том числе перекраивать наследственность живых существ путем генетических манипуляций.

Однако вовлеченность биотехнологии в перипетии социально-политической жизни влияет на нее неоднозначно. Новые политические и этические доктрины современности способствуют зарождению в биотехнологии альтернативных направлений, обогащенных элементами возрожденной натурфилософии. Кроме общей социально-политической ситуации на рубеже веков, к преодолению доминирования редукционизма в биотехнологии в некоторых случаях приводит и внутренняя научная необходимость. Сама логика поведения объекта подсказывает сколь-нибудь наблюдательному ученому, что этот объект бесполезно пытаться понять по аналогии с физико-химической машиной.

Современные биотехнологи признают, что, хотя «многие технические средства существенно превосходят сложность и быстродействие биологических систем, мы по-прежнему остаемся в глубоком неведении о существе процессов», относящихся к компетенции «науки о живом» (Егоров, 2003. С.31). В результате наблюдается «торможение развития многих направлений… не только на научном, и на политическом и социальном уровнях» (Там же).

В разработках по культивированию микроорганизмов в биореакторах ученые вынуждены считаться с тем, что классические физико-химические модели не годятся для описания динамики роста культуры, накопления ценного для человека продукта. Поэтому в современную биотехнологию внедряют нелинейные модели, представления о сильно неравновесных системах, дающих диссипативные структуры («порядок из хаоса»). Этому в немалой степени способствуют микробиологи, увлеченные синергетическими подходами, которые они применяют для описания организации микробных колоний. Но и синергетики оказывается недостаточно – живой организм более сложен, чем синергетическая система как таковая (которая может состоять из неживых элементов, например, молекул в системе «химических часов» Жаботинского).

По этой причине биотехнологи пытаются применять модели социоморфного¹⁰³ толка: теория игр, теория принятия решений, а также кибернетические модели. Развитие микробной популяции, например, уподобляется деятельности предприятия. Ученый практической ориентации, менеджер, а также капиталист-спонсор, совместно реализуя биотехнологическую разработку, уподобляют живые клетки самим себе. Поэтому в биотехнологии применяют «управленческие» подходы типа «регуляторной стратегии поведения». Реакции микроорганизмов представляются как разумная инвестиция клеточных ресурсов в синтез различных ключевых белков, в соответствии с оптимальной регуляторной стратегией. Объктивной необходимостью стало изучение механизмов регуляции генетических процессов, взаимодействий между белками, процессов биоэнергетики (преобразования энергии в живой клетке). В последние десятилетия в биотехнологии начинают применяться и категории социальной этологии. К одноклеточным биотехнологическим объектам прилагают понятия «агрессии», «кооперации», а процессы в биореакторах описывают как «био-войны» между населяющими их микробными популяциями. Так в биотехнологические разработки проникает многое из того, что описано нами выше в связи с этологическими гранями биополитики. Справедливость требует подчеркнуть, что социоморфный и, в частности, социально-поведенческий, подход пока еще далеки от доминирования в биотехнологии.

• 
  Восточные технологии. Хотя очень многие биотехнологические разработки следуют традициям западной цивилизации, в целом биотехнология – это не чисто западное порождение, она связана с контактом разных культур. В биотехнологию внедрены (и реально используются в странах Eвропы) восточные, тысячелетиями практиковавшиеся технологии, как например выращивание водорослей в прудах, издавна практиковавшееся в Китае. Другие примеры (мисо, кодзи и др.) приводились выше, в связи с миссией биотехнологии по преодолению глобальной угрозы голода.
  Хотя подобные разработки переосмысливаются с позиций западной науки, они сохраняют внутреннюю связь с попродившей их культурой, в том числе и с ее натурфилософскими идеями. Важной особенностью многих восточных культур является стремление не покорять природу, а следовать ее внутреннему голосу. И если И.В. Мичурин призывал не ждать милостей от природы, а взять их, то на Востоке традиционно ждали от природы именно благорасположения, воздерживались от насилия по отношению к ней, от интенсификации темпов ее жизни ради собственных интересов. Поэтому столь просты, естественны, экстенсивны (и, что немаловажно, экономичны) многие восточные технологии, например, китайская аквакультура.
  Если на страницах европейских журналов биотехнологи из утилитарных соображений дискутируют о том, использовать ли живые или мертвые клетки в иммобилизованном виде в качестве биокатализаторов, то восточная натурфилософия и следующие ей технологии учитывают целостность, одушевленность многоуровневой жизни, вплоть до высших (экосистемных) этажей ее интеграции. Разведение водорослей в прудах – это именно экосистемная биотехнология, ибо в пруду имеется экосистема с ассоциацией водорослей как ее компонентом. В целом вклад восточных культур в биотехнологию не является доминирующим, но он вполне реален и во многом определяет так называемую малую, или дешевую, биотехнологию, которую предполагается внедрить как раз в странах Третьего мира. Отметим, что концептуальная гетерогенность современной биотехнологии, преобладание в ней междисциплинарного, проблемного подхода в той или иной мере оборачивается тенденцией к единству различных наук и областей знания (пусть в рамках частного проекта), а единство наук о мире – органическая черта восточной культуры, противостоящая множественности областей знания в европейской классической науке.
  В связи с ролью контакта культур в биотехнологии симптоматично, что биотехнологические достигли весьма продвинутой стадии в Японии – стране, которой знакома и мудрость Востока, и достижения западной науки. В ряде разработок на передовые позиции в мире выходит Китай.
  
• 
  Экосистемная биотехнология. Это направление используется не только в разработках на базе восточных технологий. В отличие от генетической инженерии, экосистемная биотехнология не конструирует новые организмы, а устанавливает новые социальные, поведенческие связи между организмами, формируя многовидовые ассоциации и целые экосистемы. В ассоциациях/экосистемах организмы осуществляют процессы, неосуществимые для каждого биологического вида по отдельности. Например, дрожжи не способны превращать целлюлозу, основной компонент древесины, в этиловый спирт. Можно попытаться внедрить в дрожжевую клетку недостающие гены, манипулируя с ее ДНК, однако тот же результат может быть получен и без генетической инженерии, путем создания ассоциации дрожжей и целлюлозоразрушающих бактерий. Экосистемная биотехнология весьма перспективна в разработках по получению возобновляемого био-топлива, в частности, биогаза из органических отходов и мусора с помощью метаногенной микробной ассоциации (см. 7.2.1). Превращение отходов в биогаз – составная часть разработок по созданию искусственных экосистем, обеспечивающих практически безотходное производство.
  Шагом в направлении экосистемной биотехнологии следует считать также и органичение в сельскохозяйственном применении монокультур (плантаций растений одного вида и сорта). Смешанное выращивание растений создает дополнительный резерв устойчивости всей системы. Для защиты растений от вредителей планируют установить их сожительство с бактериями, которые снабжают растения питательными веществами и факторами роста, вырабатывают антибиотики, защищающие растения от болезнетворных грибков или бактерий.
  В организм человека и животных (например, свиней, домашних птиц) планируют вводить пробиотики – препараты полезных бактериальных культур, которые способны подавлять развитие патогенной микрофлоры, стимулировать иммунную систему и снабжать организм хозяина питательными веществами. Пробиотики активно исследуют ученые различных лабораторий мира. Например, в Бразилии продемонстрирован защитный эффект экспериментально внедренной в кишечник мыши популяции дрожжей Saccharomyces cerevisiae шт.905, которые препятствуют размножению в организме патогенных энтеробактерий Salmonella typhimurium и Clostridium difficile (Martins et al., 2005).
  В нашей стране пробиотики находятся в центре внимания Современного Мечниковского движения. В ряде разработок в качестве пробиотиков используют смешанные культуры (ассоциации из нескольких видов микроорганизмов). Таковы ассоциации из молочнокислых и пропионовокислых бактерий, например Lactobacillus plantarum + Propionibacterium shermanii, которые активно подавляют развитие сальмонелл и колибактерий как возбудителей заболеваний свиней и других важных для сельского хозяйства животных (Гаврилова и др., 2005). В целом, экосистемная биотехнология находится в большем соответствии с биоцентрическими и коэволюционными идеями, чем более распространенная «генноинженерная» биотехнология.
  
• 
  Биотехнология и гуманистика. Гуманистика – подход к пониманию живого через его уподобление человеку, по аналогии с ним (см. раздел 2.4). В этой связи отметим, что биотехнология может быть нацелена не только на получение материальных благ: лекарственных препаратов, пищевых добавок, топлива и др. Речь может идти также об улучшении, реконструкции, преобразовании человеческих душ с помощью живого. Подобная «гуманистическая биотехнология» фактически имеет многовековую историю. Ее истоки относятся к тем давним временам, когда первобытный человек постоянно испытывал благотворное, целительное воздействие контакта с многими растениями и животными на свою психику. Это общение описано в художественных произведениях («Холстомер» Л.Н. Толстого написан от имени животного) и религиозных текстах (рождение Будды было предварено явлением к его матери высшего духа в виде белого слона). Есть и научные исследования, говорящие о педагогической ценности контакта детей с живыми существами, которые тем легче приобретают характер эмпатии (внутреннего понимания), чем моложе ребенок. Контакт с животными благотворен для слабоумных и шизоидных детей, которые часто испытывают особую любовь к животным со взаимностью. Примером реально практиковавшейся «гуманистической биотехнологии» последних лет может служить проект по снабжению одиноких людей с США кошками, которые стабилизируют их психику лучше, чем психофармакологические средства.
  

Междисциплинарный характер многих биотехнологических разработок – предпосылка применения в биотехнологии сетевых социальных структур (в том числе и типа «хирам», см. раздел 5.7). Реально существующие в разных странах мира биотехнологические центры не соответствуют канонам бюрократических структур с единым управляющим центром, они скорее представляют собой децентрализованную команду из специалистов различного профиля.

Для примера кратко рассмотрим организационную структуру научной лаборатории “DNAX”, Palo Alto, Калифорния (см. Klausner, 1988). Речь идет о научном центре, сочетающем фундаментальный научный поиск в области молекулярной биологии (контроль клеточного роста, детали репликации ДНК у кишечной палочки и др.) и иммунологии (изучение лимфокинов, Т-лимфоцитов) с биотехнологией, причем, как подчеркивает участник DNAX Кен Арай, коммерчески реализуемые продукты (DNAX сотрудничает с компанией Schering) разрабатываются "по ходу дела". Преобладающее значение имеет фундаментальный научный поиск. Сетевой характер носят взаимодействия между входящими в состав DNAX малыми группами (минимальная группа представляет 1 штатного научного сотрудника и 1-2 постдоков).

В DNAX культивируется дух единой команды, кооперативные (а не конкурентные) отношения между индивидами и группами. Этому в большой мере способствует и свободный обмен информацией. В отличии от типичных ориентированных на коммерцию лабораторий и институтов, здесь "нет закрытых дверей и сложных систем безопасности, разделяющих ученых на самостоятельные рабочие группы корпоративного типа". Есть (ср. схему хирамы в разделе 5.7) два "частичных" творческих лидера, отвечающих за молекулярно-биологическое и иммунологическое направление, соответственно, и так называемый "консультативный совет" (advisory board) из 15 крупных биологов -- из них 5 Нобелевских лауреатов. Они в какой-то мере коллективно напоминают и психологического лидера (в том плане, что всякая консультация есть немного психотерапия), и внешнего лидера (ибо достойно представляют всю сетевую структуру в научном сообществе). Но, конечно, это именно "вариация на тему хирамы", и "консультативный комитет" отличается по функциям и от психологического, и от внешнего лидера существенным академизмом и научной эрудицией и компетентностью. Внутри себя эти 15 советников представляют сами горизонтальную сетевую структуру (сеть в сети), так что в целом DNAX отчасти представляет сетевую организацию второго порядка.

Подобные команды напоминают – в той или иной мере – первобытные группы охотников-собирателей не только своей неиерархичностью и спонтанностью, но и нередко поисковым характером задач с нечеткой формулировкой и не вполне предсказуемым результатом, заставляющих вспомнить о трудных буднях первобытных кочевников.

Во многих случаях ученые, приобретшие некоторые навыки бизнеса, сотрудничают с профессиональными бизнесменами, имеющими некоторое представление о биологии. Например, сооснователями крупнейшей американской компании Genentech были капиталист и ученый (Нобелевский лауреат). В состав крупных биотехнологических центров, помимо ученых и бизнесменов, входят представители политических кругов, отвечающие за координацию и финансирование кого бизнеса. В этом случае возникает ряд этических проблем, для улаживания которых могут потребоваться новые политические и юридические регулятивы:

• 
  нормы научной и деловой этики не совпадают. Следует ли биотехнологу публиковать свои данные, в соответствии с научной этикой, или он должен держать их в тайне, чтобы никто другой не смог подать заявку на их патентование?
  
• 
  семинары исследовательских групп и конференции — обычные события в жизни высшего учебного заведения или научно-исследовательского центра. Что произойдет, если члены одной группы исследователей окажутся вовлечены в совместные биотехнологические проекты с конкурирующими компаниями? Могут ли они в этой ситуации свободно обмениваться научной информацией?