В процессе своей жизнедеятельности человек нередко обращался к аналогиям из природы. Выявлением и изучением аналогий в живой и неживой природе занимается бионика. Сам термин «бионика» происходит от английского слова bion, что означает ячейка жизни, или элемент жизни. Прозвучал этот термин впервые в 1960 г. на симпозиуме, организованном военным ведомством США в американском городе Дайтоне. Центральное место в бионике занимает изучение биологических принципов контроля, регулирование управления и связи. Это обстоятельство сближает ее с кибернетикой. С момента рождения кибернетики (1948 г.) изучение аналогий между «живыми» и «искусственными» машинами получило новое развитие. Создатель кибернетики Н. Винер так и назвал свою первую книгу: «Кибернетика, или управление и связь в животном и в машине» (1948). Большинство машин и приспособлений носит печать подражания природе. Так, например, эхолокация — это повторение способов обнаружения предметов, которыми пользуются летучие мыши. Волнистая обшивка подводных лодок - имитация способности акул и китообразных увеличивать скорость и уменьшать сопротивление воды, используя движение подкожных мышц для погашения турбулентности. А полет на самолетах - машинах тяжелее воздуха - сколько тысячелетий люди изучали полет птиц, пытались создать сначала маховые крылья, а потом и жесткие планирующие аппараты. Еще Леонардо да Винчи изучал полет птиц, чтобы выяснить принцип создания летательных аппаратов тяжелее воздуха. Занимался птицами и Н. Е. Жуковский, разработавший теоретические основы аэродинамики. Однако общение человека с природой носит не только позитивный характер. Неконтролируемое и не согласованное с законами биосферы развитие техники (загрязнение воздуха, воды, почвы, шум и вибрация, аварии и несчастные случаи, истощение запасов пресной воды, ископаемого топлива, руд, нерациональное использование почвы, радиоактивное загрязнение и др.) привело к развитию так называемой «линейной» экономики (рис. 6.1). Согласно учению академика А.П. Виноградова, биосфера организована по принципу безотходного производства -продукты жизнедеятельности одних организмов жизненно необходимы другим. Все утилизируется в великом природном круговороте.
Рис. 6.1. «Линейная» и «циклическая» экономика Изучение биологических процессов в природе привело к разработке и внедрению безотходных технологий в перерабатывающие. Поэтому перевод современного производства, современной экономики на циклическую основу является экономически грамотным решением. Одним из первых примеров создания замкнутой безотходной технологии в бывшем СССР является комбинат по производству минеральных удобрений в Черкассах (Украина). Внедрение безотходной технологии часто позволяет сделать производство комплексным, т.е. вместо одного целевого продукта получить несколько. Примером такого превращения побочных бросовых продуктов в основные является производство фосфора. Сточные воды при производстве фосфора очищают вместе со сточными водами при производстве фосфорной кислоты. Они включаются в схему бессточного водоснабжения. Солесодержащие растворы упаривают под вакуумом. Воду используют повторно, и осадок возвращается в производство, где и фосфор, и фосфорная кислота включаются снова в цикл. Такая технология полностью исключает попадание в водоемы ядовитых фосфорсодержащих веществ, а вместо одного продукта - элементарного фосфора - позволяет производить целый ряд ценных веществ. В 70-е гг. XX в. выявились предельные количественные и качественные возможности основных биологических систем Земли, которые дают людям пищу и сельскохозяйственное сырье. Они приблизились к пределу естественных возможностей. Поэтому необходим был новый этап развития общества, основанный на новых технологиях. Развитие биохимии, биофизики, молекулярной биологии и генетики, иммунологии, биоорганической химии, технических наук способствовало образованию нового технологического направления в общественном производстве - биотехнологии. Понятие «биотехнология» происходит от терминов «биология» и «технология»: частица «био» означает в переводе с греческого жизнь, живое. В результате получается, что биотехнология - это технология живого, технология жизни. Биотехнологическими объектами могут быть клетки, отдельные их части, клеточные культуры, отдельные микроорганизмы, их колонии, самостоятельные многоклеточные растительные и животные организмы. Одно из основных направлений биотехнологии - защита окружающей природы и человека. Именно с этой целью выращиваются микроорганизмы для борьбы с метаном в угольных шахтах, для очистки морского побережья и морской поверхности от нефти, для ускорения разложения бытовых и промышленных отходов. Не следует думать, что биотехнология только что родилась из колбы. Она существует давно. Такие ее отрасли, как хлебопечение и винокурение, уходят своими корнями в доисторическое прошлое человечества. Примерно такие же дрожжевые грибки, что помогают получать тесто, используют для выработки более питательных кормов из соломы. В наше время границы биотехнологии стремительно расширяются. Современная биотехнология - многопрофильная область деятельности, основанная на последних достижениях научно-технического прогресса. Они включают микробиологический синтез, генетическую и клеточную инженерию, инженерную энзимологию и другие разделы, способствующие решению в частности и продовольственной проблемы. Одной из крупнейших задач, которая может быть решена в этой сфере с помощью методов генной инженерии, ученые считают создание растений, способных усваивать азот из атмосферы и позволяющих экономить удобрения. На основе фундаментальных исследований разработаны методы трансплантации эмбрионов домашних животных, вегетативного размножения растений, использования микроорганизмов для получения биомассы, обработки отходов производства и т. д. Среди наиболее важных достижений биотехнологии в медицинской промышленности можно назвать переход к изготовлению витамина В12, ряда антибиотиков и вакцин на основе методов ферментации, в частности инсулина. Генетическая инженерия, представляющая собой искусственное конструирование наследственного материала (дезоксирибонуклеиновой кислоты - ДНК), позволила создать бактерии, выделяющие различные виды интерферона, которые используются в борьбе с вирусными заболеваниями. На основе ферментативного синтеза разработана технология промышленного производства простагландинов - биологически активных веществ, имеющих большое значение для медицины, животноводства, ветеринарии. В сельском хозяйстве в широком масштабе ведутся работы по использованию различных методов ускорения процесса размножения животных и растений. В животноводстве задача решается за счет пересадки эмбрионов элитных животных менее породистым экземплярам. Это направление позволяет резко ускорить рост высокопродуктивного поголовья, так как от одной коровы в течение ее жизни можно получить не 10, а 60 - 70 телят. В практике растениеводства уже используется уникальное свойство растительной клетки - способность дать начало целому растению. Это позволяет с помощью селекции и гибридизации на клеточном уровне быстро создавать новые высокоурожайные и устойчивые к болезням и вредителям сорта сельскохозяйственных растений. Экологизация сельскохозяйственных технологий связана, прежде всего, с внедрением ландшафтно-адаптивного, а также альтернативного земледелия. Теория и практика ландшафтно-адаптивного земледелия зародилась еще в бывшем СССР, благодаря трудам А. Н. Каштанова и Л. И. Егоренкова. Она включает биологизацию и экологизацию неизбежных интенсификационных процессов в сельском хозяйстве, вовлечение новых факторов повышения продуктивности растений, «встроенность» в естественный ландшафт и биосферу в целом. Основополагающей базой развития этой категории земледелия является понятие агроландшафта, разработанного В.А. Николаевым и Л.И. Егоренковым. При организации адаптивного земледелия должна быть адаптация не только к природным условиям, но и к производственным факторам, в частности к агротехнике. При этом определяющая роль должна принадлежать не пестицидам, а агротехническим методам (выбор устойчивых сортов сельскохозяйственных культур, оптимизация плодосменов культур по годам, обработка почвы, регулирование сроков посева, его густота, своевременная уборка и т.д.). Эти методы должны дополняться и биологическими - регулирование численности вредных для сельскохозяйственных культур организмов. Важной составной частью ландшафтно-адаптивного земледелия является почвоохранное земледелие, применяемое в районах развития водной ветровой эрозии почв. В США и других развитых странах мира (Франция, Дания, Швеция и др.) распространяется альтернативное земледелие. Его специфической особенностью является экологическая безопасность. Альтернативное земледелие имеет несколько направлений. Однако почти все они опираются на использование в качестве удобрения только органики. Причем важнейшую роль среди удобрений играет даже не навоз, а различные компосты. Все мероприятия направлены на создание плодородия почв, соответствующего природе. Сами же удобрения служат для питания почвенных организмов, а не растений. Основными мерами по защите растений от вредителей и болезней являются: севообороты, биоагенты, растительные инсектициды, микробиопрепараты. Борьба с сорняками предусматривает максимально чистые посевы в начальной фазе роста, предотвращение массового обсеменения сорняков и т. п. Вопросами организации и распространения альтернативного земледелия занимается международная федерация органического земледелия (ИФОАМ). В западной литературе существует большое число публикаций по проблемам названного земледелия. Одна из актуальных задач сегодня - создание системы источников финансирования процессов экологизации экономики цивилизации, причем таким образом внешние издержки загрязнения окружающей среды, накопления отходов и истощения ресурсов не переносились бы на иные социальные слои страны и будущие поколения. Очевидно, что для решения этой проблемы мы можем пока использовать только два источника: природную ренту и финансовые средства, которые накопило современное человечество и которые не связаны с реальным сектором экономики.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «БИОЛОГИЗАЦИЯ И ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ЭКОНОМИКИ» з дисципліни «Геоекологія»
