Сочинение на тему Новые биоинженерные технологии: способ заменить традиционные практики

Пиковые природные ресурсы уменьшаются в количестве, и глобальный климат частично нагревается из-за выбросов парниковых газов. Биоинженерия предлагает методы ограничения потребности в труднодоступных природных ресурсах, которые также являются более устойчивыми и более благоприятными для окружающей среды. Такая практика также экономически жизнеспособна, поскольку она стала сильным коммерческим аргументом в пользу «зеленого» продукта или объекта. Биоинженерия ГМО предлагает дешевые и не требующие особого ухода методы очистки окружающей среды, а также производство сельскохозяйственного и промышленного сырья. Биоперерабатывающие заводы, использующие биореакторы и сепараторы, заменят традиционные методы производства, будучи более чистыми, эффективными и более дешевыми. Медицинские достижения в области синтеза тканей и других технологий обеспечат более глубокое понимание болезней и лечения. Плюсы биоинженерии многочисленны, и проблема заключается в том, готовы ли корпорации и правительства инвестировать в исследования, чтобы сделать дешевое и чистое биопроизводство реальностью.

Многие считают манипулирование жизнью сверхдержавой. Тем не менее, люди разного происхождения применили эту сверхдержаву по всему миру. Начиная в Западной Европе и на Ближнем Востоке с эрозией почвы (Andre Evette et al., 2009) и возделыванием культур (Zeder, 2008), биоинженерия укоренилась в истории человечества. Сегодня биоинженеры используют эту сверхдержаву, чтобы использовать жизнь так, чтобы это приносило пользу производства, здравоохранения и окружающей среды.

Биоинженерия включает использование натуральных или искусственных продуктов и организмов в медицинских и промышленных условиях. Приложения от такой разработки являются широкими, с социально-экономическими и политическими последствиями на каждом шагу. Предполагается, что биоинженерные технологии (биотехнология) могут стать отраслью с многомиллиардным оборотом (Dianne Ahmann & John R. Dorgan, 2007a). Сегодня многие вещи уже являются биоинженерными, начиная с экологически чистых чернил, компостируемых пакетов и кофейных чашек из бумаги, которые по-прежнему прочны и водостойки. Существует технология, которая заимствует непосредственно из природы. Ткани, имитирующие поверхность листьев лотоса для создания воды, льда, микробов и пылезащитных тканей (Wu, Zheng, & Wu, 2005). В зависимости от области этика, связанная с биоинженерией, является переменной. В окружающей среде биоинженерия предоставляет средства для снижения токсинов в окружающей среде и естественные методы удержания воды. С производством этические проблемы минимальны, поскольку почти все приложения направлены на создание более эффективных и менее загрязняющих средств производства (Dianne Ahmann & John R. Dorgan, 2007a). В области здравоохранения биотехнология предлагает новые методы диагностики и исследования заболеваний и расстройств, а также предоставляет материалы для безопасного восстановления или замены живых тканей (Bhat & Kumar, 2013). Недостатками биоинженерии являются риск отчуждения окружающей среды от побочных реакций или того, что манипуляции с продуктами могут оказать неблагоприятное воздействие на людей и другие организмы (Obidimma C. Ezezika & Peter A. Singer, 2010). Эта статья направлена ​​на рассмотрение огромного числа положительных последствий биоинженерии для окружающей среды, производства и здравоохранения.

Состояние Земли хрупкое. Столетия эксплуатации оставили многие районы бесплодными по сравнению с тем, что было когда-то. Технологические достижения были сделаны, чтобы лучше использовать ресурсы в окружающей среде, не возвращая что-то взамен. Побочные продукты этих достижений оставляют разрушение и климат, который угрожает разрушить текущий образ жизни. Уровень углекислого газа увеличился более чем на 135% после промышленной революции, затмевая ожидаемые нормальные уровни колебаний (Richard Alley et al., 2007). Уровень отходов на суше и на море продолжает расти. Производство термопластов превышает 100 миллионов тонн в год, при этом около 50 миллионов тонн выбрасывается в течение двух лет после производства (Dianne Ahmann & John R. Dorgan, 2007a). Угольная и атомная электростанции производят примерно 400 000 и 405 тонн отходов соответственно в год на электростанцию ​​1000 МВт (World Nuclear Association, 2015). Производство энергии и продуктов на основе нефти является основным источником выбросов парниковых газов, а также загрязняющих веществ, попадающих в окружающую среду во время производства и в местах захоронения отходов. Парниковые газы, образующиеся в результате этих процессов, также приводят к повышению уровня воды, который угрожает более 650 миллионам человек. и десятки стран (Thomas Dietz & Deborah Balk, 2007). Биоинженерия обеспечивает мощный инструмент для решения проблем очистки токсичных отходов, предотвращения катастрофических наводнений и сокращения нашего глобального потребления. Токсичные отходы являются источником пищи для некоторых экстремальных организмов, и при правильном обращении эти организмы могут быть использованы с пользой. Используя старую и новую биотехнологию, можно обеспечить защиту от наводнений, чтобы защитить некоторые из крупнейших городов мира и сотни миллионов людей. Наконец, биореакторы предлагают способ биологического массового производства пластмасс, особенно пластмасс, которые являются биоразлагаемыми или многоразовыми.

Эксплуатация и переработка природных ресурсов по большей части никогда не бывают эффективными на 100%. Образующиеся отходы часто загрязняют окружающую среду, такую ​​как озера, леса (Reece, 2011), океаны (Ingleton, 2015) и дома местных сообществ (Shilu Tong, Yasmin E. von Schirnding и Tippawan Prapamontol, 2000). В природе обнаружены организмы, которые питаются некоторыми из этих токсинов. Эти первичные кандидаты служат основой для дальнейшей биоинженерии оптимально модифицированных организмов для очистки от токсинов. Оптимальным организмом будет тот, который требует мало места или питательных веществ для размножения, и имеет высокую скорость метаболизма. Эти организмы также должны быть каким-то образом спроектированы, чтобы предотвратить их постоянное проникновение в местную среду.

Основой этого метода очистки от токсинов является нахождение организмов, которые уже приспособились к использованию масел, радиоактивных изотопов и пластмасс в качестве источников пищи, а затем генетически модифицируют их для выполнения этой функции с более быстрой и эффективной скоростью (Obidimma C. Ezezika & Peter A. Singer, 2010). Эти ГМО могут быть развернуты своевременно и дешево, что также требует минимального надзора и эксплуатационных расходов.

Было обнаружено, что при разливах нефти организмы, обитающие в океанах, естественным образом питаются нефтью, которая каждый день просачивается в океан со дна моря. Однако эти организмы не едят масло так быстро, как хотелось бы правительствам и экологам, и иногда имеют неблагоприятные побочные продукты (Obidimma C. Ezezika & Peter A. Singer, 2010). Генетическая модификация этих организмов обеспечила бы повторный метаболизм, а также гарантию того, что любой отход является экологически безопасным (Brooijmans, Pastink, & Siezen, 2009).

Все невозобновляемые источники энергии производят какие-то отходы. Угольные электростанции, являющиеся крупнейшим производителем отходов, производят в среднем на заводе 125 000 тонн золы и 193 000 тонн шлама из скруббера дымовой трубы каждый год. Что еще хуже, в США не менее 42 процентов сжигания угля, отстойников и свалок не выровнены, загрязняя водоносные горизонты и местные источники воды (Союз заинтересованных ученых, 2012). Атомные электростанции производят во всем мире около 200 000 м3 радиоактивных отходов низкого и среднего уровня и около 10 000 м3 высокоактивных отходов, включая отработанное топливо, обозначенное как отходы. В отличие от отходов угольной электростанции, ядерные отходы хранятся и регулируются строго контролируемым образом и включаются в стоимость коммунальных услуг, однако со временем эти места хранения и место добычи могут стать загрязненными или протекать. Организмы могут быть сконструированы таким образом, чтобы уменьшить количество отходов, образующихся на угольных электростанциях, или количество образующегося углекислого газа, которое может быть отведено в биореактор, где его можно использовать в качестве исходного сырья для производства органических молекул. Было обнаружено, что для ядерных отходов организмы используют процесс распада, чтобы жить глубоко под землей. Если эти организмы могут также производить менее радиоактивный изотоп, это может быть долгосрочным решением для большинства мест хранения (Nicolle Rager Fuller, 2015).