У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Тема 12 Ценностные и правовые регулятивы развития новых технологий и направлений науки

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-06-20

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 3.2.2025

Тема 12. Ценностные и правовые  регулятивы развития новых технологий и направлений науки.

  1.  Проблема ценности жизни: феномен «биотехнологии» и «генной инженерии».
    1.  Философские основания этико-социальных проблем развития генной инженерии и биотехнологии. 

Биотехнология: сущность и перспективы развития.

«Биотехнология - технология промышленного применения естественных и  направленно созданных живых систем в качестве средства для удовлетворения потребностей человека».

 

Генной инженерией называют область молекулярной генетики, разрабатывающую методы конструирования новых функционально активных генетических программ. Датой зарождения генной инженерии принято считать 1972 год, когда группа ученых под руководством Берга (США) создала первую рекомбинантную молекулу ДНК. Она состояла из фрагмента ДНК, взятого у обезьяньего вируса ОВ40 и бактериофага (вируса бактерии).

Качественные особенности биотехнологии по сравнению с другими видами технологии:

  1.  1. Технико-технологические приемы – результат интеграции биологии с физикой, химией, кибернетикой и другими науками.
    1.  2. В форме биотехнологии задается ориентация на развитие нового технологического способа производства.
    2.  3. Результатом конструирования является самодостаточная, саморегулирующая система (биологическая и искусственная одновременно).

Этапы создания рекомбинантных ДНК

Важную роль в секвенирования генной инженерии играют:

  1.  метод
    1.  создание ферментов специализированно «разрезающих» и «сшивающих» молекулы ДНК.

Этапы создания рекомбинантных ДНК

  1.   Точно определить границы «донорского гена»
    1.  Вырезать ген или копировать нужный участок ДНК

Этапы создания рекомбинантных ДНК

3.Встроить ген в другую молекулу ДНК с использованием природных переносчиков генетической информации – вирусов и плазмид.

4. Внедрить рекомбинантную ДНК в клетку-мишень.

Создание рекомбинантных ДНК

5. Выявить трансгенные клетки, отделить их от неизмененных.

6. Заставить внедренный ген действовать в клетке-мишени.

Сферы использования биотехнологии:

  1.  для борьбы с загрязнениями окружающей среды;
    1.  для создания новых источников энергии;

Сферы использования биотехнологии:

В сельском хозяйстве: 

  1.  для защиты растений от вредителей и болезней;
    1.  для производства кормовых добавок;

Классическая селекция:

  1.  Опирается на естественное разнообразие организмов;

Результат достигается в течение продолжительного времени за счет отбора форм в череде поколений;

  1.  Возникающие формы проходят отбор при взаимодействии с другими видами;

  1.  Созданные объекты производятся в количествах, определяемых человеком и зависящих от природных условий.

Генная инженерия:

  1.  Опирается на ограниченное число организмов;

  1.  Результат достигается в течение короткого времени без отбора форм;

  1.  Создающиеся формы не проходят отбор на возможные взаимодействия с другими видами;

  1.  Неясны возможные направления эволюции;

  1.  Созданные объекты производятся в промышленных масштабах.

Генетически-модифицированные растения (ГМР)

Генетически-модифицированные продукты

РФ: с декабря 2007 года вступила в силу поправка к ФЗ «О защите прав потребителей».

Товары подлежат обязательной маркировке, если содержание генетически модифицированных компонентов в них превышает 0,9%.

Регулирование рынка ГМО в РФ

Федеральный закон от 30.03.99 N 52-ФЗ "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" с изменениями от 30 декабря 2001 г., 10 января, 30 июня 2003 г., 22 августа 2004 г.

Федеральный закон от 02.01.00 N 29-ФЗ "О качестве и безопасности пищевых продуктов".

…..

Сферы использования биотехнологии:

В сельском хозяйстве:

  1.  создание генетическим модифицированных животных с целью получения востребованных свойств;

В пищевой  промышленности:

  1.  для производства ценных биологически активных веществ;
    1.  для производства пищевых добавок;

в промышленности (производство биожиров, масел, современных видов топлива, биополимеров, тонкое литье, добыча полезных ископаемых);

в технике: создаются диффузоры для акустических систем, биосенсоры на основе макромолекул и др.

Проблемы применения новых научных технологий

Массовое продуцирование свойственных организму биологически активных веществ с сильным физиологическим воздействием может вести к возникновению ятрогенных заболеваний.

Сферы использования биотехнологии:
медицина

Основные проблемы, разработкой которых занято сейчас научное сообщество передовых стран, таковы:

  1.  Доставка генов к клеткам-мишеням организма.
    1.  Доставка нуклеиновых кислот внутрь клеток.
    2.  Блокировка или разрушение вредного гена, либо блокировка продуцируемой им РНК с помощью антисмысловых ДНК или РНК.
    3.  Введение нового активного гена или регулятора активности генов.
    4.  Введение генов или их комплексов, блокирующих клеточное деление или вызывающих смерть клеток.

Молекулярная медицина
Генная терапия

Сферы использования биотехнологии:

  1.  для изменения климатических показателей;
    1.  в лесотехнической промышленности.

«Klon» в переводе с греческого – веточка, побег, черенок.
Клонирование растений известно уже более 40 тысяч лет.

      

Клонирование

Репродуктивное                       

клонирование – Помещение зародыша в матку реципиентаа

Терапевтическое клонирование

Особенности биотехнологии

Биотехнология соединяет сферу научной и промышленной деятельности.

Появление биотехнологии существенно изменяет образ биологии как науки, в биологию проникает метод конструирования объекта.

Результатом конструирования является самодостаточная, саморегулирующаяся система биологическая и искусственная одновременно.

Проблемы применения новых научных технологий

При манипуляциях с наследственными кодами при их промышленном применении имеется тройное ограничение: со стороны жизни в целом, эволюции, человека.

Генная инженерия как основа биотехнологии нарушает основной принцип эволюции - принцип возникновения и развития жизни во всей ее целостности.

Особенности биотехнологии

Биотехнология как фактор культуры специфична в том, что овладевая ею, человек начинает выступать в качестве творца реальности.

Завоевание природы достигает наивысшей точки – создание улучшенной  биологической реальности.

Проблемы применения новых научных технологий

Манипулирование с молекулярной частью живого на уровне целостности приводит к результатам, отличающимся от ожидаемых.

Проблемы применения новых научных технологий

С развитием научно-практической базы современной генетики возникает все больше трудноразрешимых морально-этических проблем.

Проблемы биобезопасности государства

  1.  высокий научный и технический уровень фундаментальных биологических исследований в стране;
    1.  экономическое развитие  на базе «высоких» генных биотехнологии в сельском хозяйстве, медицинской и пищевой промышленности, технике;
    2.  обеспечение биологически возобновляемыми источниками энергии;
    3.  возможности противодействия биологическому оружию.

Нанотехнология и нанонаука: основные направления и перспективы.

Нанонаука – междисциплинарная наука, относящаяся к фундаментальным физико-химическим исследованиям объектов и процессов с масштабами в несколько нм.

Нанотехнология - совокупность прикладных исследований нанонауки и их практических применений в технологии создания объектов, потребительские свойства которых определяются необходимостью контроля и манипулирования отдельными атомами, молекулами, надмолекулярными образованиями.

История

Первое упоминание методов, которые впоследствии будут названы нанотехнологией, связывают с выступлением Ричарда Фейнмана «Там внизу много места»

Впервые термин «нанотехнология» употребил Норио Танигути в 1974 году.

В 1980-х годах этот термин использовал Эрик К. Дрекслер в своих книгах: «Машины создания: грядёт эра нанотехнологии» («Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology») и «Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation».

Перспективы применения нанотехнологии

Нанотехнология междисциплинарная отрасль связанная с химией, физикой, медициной, физическим материаловедением электроникой и многими другими дисциплинами.

Оптические микроскопы

Правило оптической техники (1873 г): минимальные объекты различаемых деталей рассматриваемого объекта не могут быть меньше, чем длина света, используемого для освещения.

Самые короткие длины волн диапазона соответствуют примерно 400 нм, разрешающая способность оптических микроскопов принципиально ограничена половиной этой величины, то есть составляет около 200 нм.

Электронный микроскоп

Просвечивающие электронные микроскопы (ПЭМ): электронный пучок пропускается через тонкие слои исследуемого вещества.

Сканирующие электронные микроскопы (СЭМ): электронный пучок последовательно отражается от маленьких участков поверхности.

Сканирующее электронно-зондовые микроскопы

Сканирующее электронно-зондовые микроскопы (СЭЗМ) сканируют поверхность исследуемого образца при помощи зонда или щупа   в виде крошечной металлической иголки.

Сканирующее электронно-зондовые  (туннельные) микроскопы

Между зондом и поверхностью приложено электрическое напряжение, в результате чего возникает туннельный эффект.

Туннельный эффект – преодоление микрочастицей потенциального барьера в случае, когда ее полная энергия меньше высоты барьера.

Атомарно-силовой микроскоп

В этом приборе измеряемой физической величиной выступают непосредственно силы взаимодействия между атомами, величина которых определяется «шероховатостью» конкретного участка поверхности в точке измерения.

АСМ позволяет получать изображения с очень высокой степенью точности.

Типы наноматериалов

Согласно рекомендациям 7 Международной конференции по нанотехнологиям (Висбаден, 2004 год) выделяют следующие типы наноматериалов:

  1.  Нанопористые структуры
    1.  Наночастицы
    2.  Нанотрубки и нановлокна
    3.  Нанодисперсии (коллоиды)
    4.  Наноструктурированные поверхности и пленки
    5.  Нанокристаллы
    6.  Нанокластеры.

Наночастицы

Частицы размерами от 1 до 100 нанометров.

Свойства наноматериалов

Наноматериалы характеризуются несколькими основными свойствами, по сравнению с другими материалами:

  1.  суперминиатюризация;
    1.  большая удельная площадь поверхности, ускоряющая взаимодействие между ними и средой, в которую они помещены;
    2.  нахождение вещества в наноматериала в особом «наноразмерном» состоянии.

Два главных принципа технологической обработки

1)Подход «сверху-вниз»

2)Подход «снизу-вверх»

Определение:

Традиционные методы производства работают с порциями вещества, состоящими из миллиардов и более атомов. Переход от манипуляции с веществом к манипуляции отдельными атомами — это качественный скачок, обеспечивающий беспрецедентную точность и эффективность.

Пример нанотехнологии
«снизу-вверх»

Фуллерены

  1.  В 1985 году были экспериментально при исследовании масс-пектров паров графита  обнаружены фуллерены – огромные молекулы углерода в виде замкнутых объемных структур, напоминающих по форме футбольный мяч.
    1.  Термин фуллерен происходит от имени Ричарда Букминстера Фуллера, сконструировавшего оригинальный купол павильона США на выставкев Монреале в  форме сочлененных пентагонов (пятиугольники) и гексагонов.

Пример нанотехнологии «снизу-вверх»

Углеродные нанотрубки представляют собой крошечные цилиндры или цилиндрические образования с диаметром от 0,5 до 10нм и длиной примерно в 1мкм.

Они являются новой формой углерода, открытой в 1991 году.

Квантовая точка - искусственно созданная область вещества, в которой можно «хранить» небольшие количества электронов.

Нанотехнология в биологии и медицине

Причины интереса к применению наносистем в биологии и медицине:

  1.  наносистемы могут перемещаться внутри живых организмов и проникать внутрь клеток;
    1.  наносистемы могут создавать нанокомпозиты «наночастица/биологически активная оболочка».

Нанотехнология в медицине

Новые парадигмы в медицине: создание долгосрочных и эффективных систем контроля здоровья, непрерывный контроль за состоянием организма. Реализация идей восстанавливающей медицины. Возникновение медицины «малого» вмешательства.

Измерение содержания различных веществ в организме, лечебные операции при необходимости.  

Реализация идей «индивидуальной» медицины.

Разработка лекарственных препаратов с новым механизмом действия.

Производство искусственных тканей и органов, не вызывающих реакцию отторжении  

Наночастицы quantum dots для выявления очагов опухолей

Молекулярные моторы – биосовместимые двигатели для нанороботов

Нанотехнология в информационных технологиях

  1.  Устройства с очень малым энергопотреблением
    1.  «Карманные» суперЭВМ
    2.  Запоминающие устройства нового типа
    3.  Повышение характеристик ЭВМ на три порядка

Нанотехнология в информационных технологиях

Основным элементом записывающей системы является  оптическое волокно с отверстием диаметром в несколько десятков нм.

Наконечник такого оптического волокна двигается над плоскостью записывающего диска на расстоянии всего10-20нм.

При освещении поверхности лазерным лучом  на поверхности происходит запись информации.

Нанотехнология в электронике

Нанотехнологии и проблемы окружающей среды и энергетики

  1.  Создание нового типа производств
    1.  Новые возможности контроля за состоянием среды
    2.  Создание альтернативных источников энергии и разработка

    эффективных методов сохранения и передачи энергии

Нанотехнология в сельском хозяйстве

  1.  Решение проблемы нехватки питания
    1.  Создание стабильного и достаточного сельскохозяйственного производства
    2.  Широкое применение техники ДНК-чипов и ДНК-анализа

Современный нанорынок

Нанотехнология

Средства, потраченные из бюджетов разных стран на нанотехнологии в 1997-2005 годах

Потенциальные угрозы развития нанотехнологий

  1.  Потенциальная опасность компонентов нанотехнологических производств для окружающей среды
    1.  Опасность взрывного роста числа аллергических реакций.
    2.  Обострение проблемы приватности частной жизни.
    3.  Опасность появления новых оснований для социальной стратификации по степени использования нанотехнологий.

Науки, появившиеся благодаря нанотехнологиям

Наномедицина(слежение, исправление, конструирование и контроль над биологическими системами человека на молекулярном уровне, используя наноустройства и наноструктуры)

Наноэлектроника(область электроники, занимающаяся разработкой физических и технологических основ создания интегральных электронных схем с характерными топологическими размерами элементов менее 100 нм.)

Наноинжене́рия(научно-практическая деятельность человека по конструированию, изготовлению и применению наноразмерных объектов или структур, а также объектов или структур, созданных методами нанотехнологий. )

Наноионика(свойства, явления, эффекты, механизмы процессов и приложения, связанные с быстрым ионным транспортом в твердотельных наносистемах.)

Наноробототехника(прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем(роботов) в области нанотехнологий.)

Нанохимия(наука, которая занимается изучением свойств различных наноструктур, а также разработкой новых способов их получения, изучения и модификации)

Нанотехнология выступает связующим звеном, объединяющим подходы и методики разных дисциплин. С этим обстоятельством связана основная трудность в развитии и практическом внедрении нанотехнологий – необходимость постоянного сотрудничества и согласования между учеными разных специальностей.




1. Права акционеров акционерного общества
2. Центр занятости населения Мостовского района является содействие гражданам в поиске подходящей работы а
3. Поворот плугом подводящие и корректирующие упражнения
4. Эффективность правосудия и судебная система 001
5. Task for the laboratory work
6. Анализ себестоимости отдельных видов продукции
7. голландская программа переподготовки специалистов в области маркетинга ВИБЕ ВОЛЬДХЕКГенеральный дире
8. Анализ современных методов обучения в ВУЗе
9. Классы и массовое сознание
10. Тема- Политические режимы План 1

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе