Развитие биотехнологических наук в Беларуси

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………....2

1.Формирование научных  школ по физиологии растений………………………3

2. Формирование научных  школ по генетике…………………………………….5

3. Формирование научных  школ по физиологии человека  и животных……….7

4. Развитие исследований  по биоразнообразию и охране  растительного и     животного  мира…………………………………………………………………...13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………...14

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………….15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

К концу XX столетия биологическая  наука заняла в системе существующих знаний одно из лидирующих мест. Произошел  качественный прорыв в представлениях о том, как устроена клетка и какие  процессы, протекающие в ее субклеточных и молекулярных структурах, лежат  в основе функционирования клетки, то есть жизни. Прогресс, который сравнивают с революционными изменениями в  физике в 20 - 40-х годах прошлого столетия, затронул физико-химические направления  биологической науки, молекулярную биологию и генетику, биохимию, биофизику, физиологию человека, животных, растений и микроорганизмов. В последние годы особый акцент делается на развитии одного из самых перспективных направлений социально-экономического развития общества, прикладного направления биологии - биотехнологии, позволяющей решать ключевые проблемы сельскохозяйственного производства, практической медицины и охраны окружающей среды, то есть важнейшие проблемы социально-экономического развития общества, обеспечения продовольственной безопасности страны и повышения качества жизни ее населения.

Во всех ведущих странах мира действуют национальные и международные  программы по биотехнологии, финансируемые  государственным и частным капиталом.

На основании Указа Президента Республики Беларусь от 6 июля 2005 г. N 315 "Об утверждении приоритетных направлений  научно-технической деятельности в  Республике Беларусь на 2006 - 2010 годы" (Национальный реестр правовых актов  Республики Беларусь, 2005 г., N 107, 1/6606) биотехнология  отнесена к приоритетным направлениям научно-технической деятельности Республики Беларусь на 2006 - 2010 годы.

Отставание уровня биологического образования в Республике Беларусь от прогресса биологической науки  за рубежом связано также с  оттоком специалистов в постсоветский  период, слабой материально-технической  базой и недостаточным финансированием  науки и образования. Существует проблема в кадровом и материально-техническом  обеспечении биологического образования  в университетах, находящихся в  областных городах республики (до недавнего времени являвшихся педагогическими  институтами). Это существенным образом  сказывается на уровне подготовки научных  кадров в данных высших учебных заведениях (далее - вуз), особенно по направлениям молекулярной биологии и биотехнологии, а также на подготовке педагогических кадров по этому направлению для  общеобразовательных учреждений.

 

 

 

 

1.ФОРМИРОВАНИЕ НАУЧНЫХ ШКОЛ ПО ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ

 

Кафедра физиологии и биохимии растений Белорусского государственного университета начала свою работу в 1928 г. Она выделилась из кафедры ботаники и первоначально называлось кафедрой физиологии растений и микробиологии. Ее возглавил выдающийся физиолог растений Тихон Николаевич Годнев (1893–1982).

Он заведовал кафедрой до 1960 года, после чего до 1967 года работал  профессором кафедры. Т.Н. Годнев внес неоценимый вклад в становление кафедры, ее оснащение, подготовку научных и педагогических кадров. Он был прекрасным лектором и педагогом. Т.Н. Годнев руководил научной работой аспирантов и студентов, увлекая студенческую молодежь новыми идеями, прививая любовь и интерес к физиологии и биохимии растений с первых курсов. Он пользовался большим авторитетом в кругах научной общественности в нашей стране и за рубежом.

В 1934 году на кафедру приходит и активно включается в работу Сергей Владимирович Калишевич (1903–1971). Совместно с Т.Н. Годневым в довоенный период им выполнена серия работ по изучению морфологии хлоропластов и накоплению в них фотосинтетических пигментов, что нашло отражение в более чем 20 печатных работах.

Одним из первых преподавателей кафедры  была Наталья Степановна Судник (1904–1973). В течение многих лет она читала курс анатомии растений, вела лабораторные занятия по анатомии, биохимии и  физиологии растений. Совместно с  Т.Н. Годневым Наталья Степановна исследовала структуру фотосинтетического аппарата и накопление пигментов у плодовых культур при корневой и внекорневой подкормке их макро- и микроэлементами, а также в зависимости от светового режима.

Во время Великой Отечественной  войны научно-педагогическая деятельность кафедры была приостановлена. Т.Н. Годнев в этот период работал в университете на станции Сходня (под Москвой), куда был эвакуирован Белорусский государственный университет. Многие преподаватели кафедры воевали на фронте, участвовали в партизанском движении (С.В. Калишевич, Н.С. Судник), были награждены орденами и медалями. Кафедра физиологии растений возобновила работу в г. Минске с 1944 года. Сотрудникам пришлось разыскивать, собирать и реставрировать уничтоженное или сгоревшее оборудование. Много сил и труда восстановлению кафедры отдали Т.Н. Годнев, С.В. Калишевич, Н.С. Судник, лаборант С.М. Козлов.

С 1946 года на биологическом факультете была начата работа по изучению водоемов Белоруссии под руководством Г.Г. Винберга. Эта работа проводилась кафедрой зоологии беспозвоночных совместно с кафедрами микробиологии, физиологии растений. Сотрудники кафедры физиологии растений изучали формирование и развитие фотосинтетического аппарата фитопланктона в онтогенезе и под влиянием факторов внешней среды.

В послевоенный период лаборатория  кафедры пополнилась современной  аппаратурой (спектрофотометры, потенциометры, колориметры, микроскопы последних  моделей и др.), что позволило  под руководством проф. Т.Н. Годнева возобновить исследования влияния факторов внешней среды на формирования пластидного аппарата растений.

Открыта лаборатория фотосинтеза, основным направлением исследований которой было изучение структуры фотосинтетического аппарата растений на уровне листа, клетки, хлоропласта, биосинтеза пигментов и функциональной активности хлоропластов при различных уровнях снабжения микроэлементами. Сотрудниками лаборатории были А.В. Петренко, Л.А. Ходоренко, Л.В. Кахнович. Н.В. Порохневич, Г.А. Липская, В.Б. Сацукевич. В 1957–1962 гг. сотрудники лаборатории участвовали в работах на Нарочанской биостанции, где изучали влияние экзогенных факторов на состояние и устойчивость пигментного фонда фотосинтетического аппарата водных растений. В 1979 г. лаборатория фотосинтеза была передана в состав географического факультета.

Возглавляя кафедру в  университете и лабораторию в  Институте биологии АН БССР, Т.Н. Годнев создал научную школу по исследованию процессов пигментообразования, из которой вышло немало специалистов высокой квалификации. В 1967 году академику АН БССР Т.Н. Годневу за его книгу «Хлорофилл, его строение и образование в растении» присуждена премия им. К.А. Тимирязева АН СССР.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ФОРМИРОВАНИЕ НАУЧНЫХ ШКОЛ ПО ГЕНЕТИКЕ

 

Организатором и первым заведующим лабораторией функциональной генетике растений был академик НАНБ и РАСХН Н.В. Турбин (1955-1971 гг.).

Основные результаты теоретических  и прикладных исследований

Академиком Н.В.Турбиным сформулирована генетическая концепция гетерозиса, основанная на теории генетического баланса, согласно которой гетерозис является результатом суммарного эффекта сходного действия разнородных генетических процессов.

Исследованы типы действия генов при гетерозисе, взаимодействие генотипа и среды, что явилось  основой для разработки новых  эффективных селекционных программ.

Установлена взаимосвязь  интегральных показателей энергетического  метаболизма с регуляцией первичных  ростовых процессов у гетерозисных гибридов. Показано, что изменения  энергетических органелл клетки растений при гетерозисе связаны с преобразованиями в метаболизме на уровне процесса фотосинтеза и окислительного фосфорилирования.

Разработаны и экспериментально проверены математические модели анализа  комбинационной способности родительских форм гибридов сельскохозяйственных растений, позволившие интенсифицировать  селекционный процесс. Создан и районирован  для условий Беларуси гетерозисный гибрид томата Старт (совместно с  Институтом овощеводства ААН РБ).

Предложена и экспериментально проверена модификация метода реципрокной  периодической селекции на основе межсортовых  скрещиваний, позволяющая повышать урожайность селектируемых межлинейных гибридов кукурузы. Дальнейшее развитие теория периодического отбора получила в работах с самоопыляющимися культурами (томат, тритикале, пшеница, лен).

Дано теоретическое и  экспериментальное обоснование  возможности формирования стабильного  гетерозиса у пшеницы на основе использования  полиморфизма растений по степени автофертильности.

Сотрудники лаборатории (Н.В.Турбин, Л.В.Хотылева, Л.Н. Каминская, Л.А.Тарутина, А.И.Палилов) удостоены звания лауреатов Государственной премии БССР 1984 года за цикл работ “Генетика гетерозиса и пути его использования в селекции растений”.

В результате генетических исследований пшеницы с использованием двух, созданных в лаборатории, серий  моносомных линий с геномом Опал и цитоплазмами Опал и Чайниз Спринг, выявлена роль отдельных хромосом сорта Опал в генетическом контроле хозяйственно ценных признаков, и оценен эффект цитоплазмы на экспрессию ядерного генома.

Новая серия моносомных линий Опал зарегистрирована в Европейском объединении по анеуплоидии пшеницы (EWAC) и передана для использования в ряд научных учреждений России, Украины, Казахстана, Китая.

Изучена коллекция гексаплоидных тритикале и проведен генетический анализ количественных признаков с целью разработки методов создания и улучшения этой культуры. Создан сорт ярового тритикале Немига 2.

Синтезированы гекса- и октоплоидные линии тритикале с доминантными Vrn генами, позволяющие изучать влияние генетической среды на экспрессию этих генов. Получена коллекция дигаплоидных линий в культуре пыльников in vitro, превышающих по продуктивности исходные формы. Выявлена основная роль сверхдоминирования в генетическом контроле индукции новообразований in vitro. Получены формы тритикале с включением генетического материала диких видов Triticeae. Созданы генетические коллекции линий пшеницы, тритикале, льна, томата.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ФОРМИРОВАНИЕ НАУЧНЫХ ШКОЛ ПО ФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

 

И.А. Булыгин советский физиолог, директора Института физиологии АН БССР (1953-1984 гг.), основателя Белорусской школы физиологов, академика АН БССР, заслуженного деятеля науки БССР, лауреата Государственных премий СССР и БССР, доктора биологических наук, профессора Ивана Андреевича Булыгина.

Более пяти десятилетий его  имя было тесно связано с отечественной  физиологией, развитию которой он отдал  все свои творческие силы и талант исследователя.

Иван Андреевич Булыгин  родился 9 февраля 1907 г. в деревне  Радушково Стрыгинской волости Ельнинского уезда Смоленской губернии (ныне Починковский район Смоленской области) в семье рабочего, выходца из беднейших крестьян, проработавшего 22 года шахтером в Донбассе и в 1919 г. вернувшегося в свою деревню. С 1919 г. по 1925 г. И.А. Булыгин учился в Смоленске в школе-девятилетке, а летом трудился в крестьянском хозяйстве отца.

С конца 1926 по 1928 г. он работал  делопроизводителем Крюковской сельскохозяйственной школы Издешковского района Смоленской области, а затем поступил (1928 г.) в Ленинградский ветеринарный институт, который окончил в 1931 г., получив квалификацию ветеринарного врача. Спустя год И.А. Булыгин стал выпускником Ленинградского агропединститута, после чего был направлен в Ачинский ветеринарный техникум (Западно-сибирский край), где работал преподавателем анатомии и физиологии животных и одновременно заведовал учебной частью. Осенью 1932 г. И.А. Булыгин был призван в ряды Красной Армии, где в качестве ветврача-стажера служил в штабе ОКДВА, затем в артиллерийском полку в Забайкалье. После демобилизации с 1933 по 1935 г. работал преподавателем анатомии и физиологии животных в Ораниенбаумском (Ленинградская обл.) зоотехническом техникуме.

В 1935 г. И.А. Булыгин поступает  в аспирантуру Отдела общей физиологии Ленинградского филиала Всесоюзного  института экспериментальной медицины (ВИЭМ). Под руководством академика  К.М. Быкова, возглавлявшего институт, он активно включается в разработку проблемы кортико-висцеральных взаимоотношений в норме и патологии. Результаты исследований этого периода были обобщены им в кандидатской диссертации "Кора головного мозга и двигательная функция желудочно-кишечного тракта", защищенной в 1939 г.

Великая Отечественная война  на время прервала успешно начатую  научную деятельность. С первых ее дней И.А. Булыгин добровольцем уходит на фронт, вступив в ряды мужественных защитников осажденного Ленинграда, за участие в обороне которого он был отмечен орденами Боевого Красного Знамени и Красной Звезды, а также рядом медалей.