38. Адаптация организма к экстремальным факторам среды. Экстремальные факторы окружающей среды
Методологические достижения и перспективные направления биологии развития
жүктеу/скачать 85,93 Kb.
|
38-75 спб
- Бұл бет үшін навигация:
- 1. Синтетическая биология
- 2. «Нанонаука»
- 4. Нутригеномика и нутригенетика
- 5. Квантовая биология
| 40. Методологические достижения и перспективные направления биологии развития.
Современная биология является комплексной наукой, включающей в себя множество направлений, которые различаются объектом исследования и стали самостоятельными науками, взаимосвязанными между собой и взаимодополняемыми. Некоторые из них известны с глубокой древности, например, ботаника, зоология, анатомия, медицина. Некоторые возникли не так давно, на основе научно-технического прогресса, например, цитология, микробиология, генетика, биохимия, биофизика, бионика. Современные направления биологии: 1. Синтетическая биология Синтетическая биология - одно из новых направлений генной инженерии. Ключевая идея этой науки - построить, сконструировать новые геномы и создать соответствующие им живые организмы, которые никогда не существовали в природе, или погибли по вине человека, а возможно вымершие в процессе эволюционных изменений на Земле. Первый прорыв в этом направлении состоялся 10 мая 2010 года. В Институте Крэйга Вентера была создана первая живая, способная размножаться клетка с синтезированным геномом. На основе этого метода можно решать множество практических задач в сельском хозяйстве, экологии, других отраслях - от создания новых сельскохозяйственных культур, до бактерий, способных защитить Землю от парникового эффекта, поглощая углекислый газ из атмосферы, решить проблемы утилизации мусора, мелиорации земель, очистки воды и другие. 2. «Нанонаука» Когда мы слышим термин «нано», который завоевывает разные сферы нашей жизни, мы понимаем, что речь идет об атомах, молекулах, элементарных частицах строения вещества и технологиях работы с ними. Один нанометр - это одна миллиардная часть метра. Для сравнения можно использовать футбольный мяч и весь земной шар. Научно-технический прогресс в XXI веке будет основан на нанотехнологиях, это уже очевидно. С их помощью будут делать новейшие материалы с запрограммированными свойствами, лекарства и различные устройства. Наномир проник даже в психологию человека, в результате чего появилось направление нанопсихология. Она изучает свойства наночастиц (наноэкранов, наночипов) и их способность влиять на психические процессы и мозг человека. Такое мельчайшее устройство, как наночип можно ввести в мозг, например, вдыханием или обычной инъекцией, а он сам дойдет до мозга и выполнит поставленные перед ним задачи. Такие методы позволят лечить самые серьезные психические расстройства, нарушения памяти - даже болезнь Альцгеймера. 3. Бионика Термин «бионика» впервые был использован майором Джеком Стили в 1960 году. Мир живой природы уникален, многообразен, полон невероятных изобретений, которые человек может использовать в создании самых разных технических устройств, машин, механизмов. Строение тела живых существ, процессы новейшие направления современной биологической науки жизнедеятельности, поведение, являются объектами изучения бионики, особенности которых воплощаются в новых роботах, приборах, аппаратах и прочих технических шедеврах. Бионика играет важную роль в развитии медицины будущего: ученые объединяют природные и синтетические материалы, превращая их в искусственные органы. Совсем недавно группа ученых и инженеров разработала бионический глаз, который поможет вернуть зрение ослепшим людям. Глаз имплантировали группе пациентов, и многие из них впервые за десятки лет увидели свет и очертания людей. Очень интересное направление бионики - это биопринтинг. Ученые работают над тем, чтобы начать печатать органы на особом принтере. Активно развивается и регенеративная медицина, основанная на принципах восстановления функций или структур тканей и органов. Сама природа открывает ученым идеи для новых продуктов. Девиз бионики: «Живые прототипы - ключ к новой технике». 4. Нутригеномика и нутригенетика Нутригеномика - наука о том, как продукты питания взаимодействуют с организмом человека. Нутригенетика изучает гены, которые влияют на усвояемость пищи. Различия в протекании процессов пищеварения и усвоения пищи у разных людей определяется небольшими отличиями в строении молекул ДНК, так называемым полиморфизмом. По этой причине каждый человек усваивает пищу по-своему. Один хорошо переваривает белковую пищу, другой - углеводную, третий - жирную. Эти особенности определяют, очевидно, и склонности человека к той или иной пище и неприятие других видов. Нутригенетика возникла на основе достижениями диетологии. Было детализировано содержание белки, жиры, углеводы, витамины и т.д. (нутриентов) практически в каждом продукте питания, изучено влияние генов на расщепление и усвоение этих веществ и содержащих их продуктов. Поэтому сегодня, чтобы определить, какая диета подходит именно вам, многие клиники предлагают сделать генетический анализ. 5. Квантовая биология Это направление появилось совсем недавно и изучает оно поведение небольших масс, сгустков энергии в живых клетках, тканях, структурах организмов. Квантовая энергия используется растениями для синтеза аденозинтрифосфатсинтаза (группа ферментов, относящихся к классу транс-локаз, синтезирующих аденозинтрифосфат (АТФ)), осуществления реакций фотосинтеза, восприятия света и формирования зрительных образов у животных, вызывает изменение структуры ДНК, возможно влияет на массовое поведение животных, например, миграции птиц, насекомых и многие другие процессы и явления. Исследуя поведение квантов в живых системах можно будет создавать, лекарства, новые методы лечения, новые материалы и системы. жүктеу/скачать 85,93 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|