Господин Свещаров
Разкази за съвременната биология (21)

Постижения и перспективи на биологичните науки у нас

Биологичните науки у нас имат дългогодишна история. Развитието им е свързано с изучаването на флората и фауната на страната ни и с използуването на природонаучните знания в селското стопанство, медицината и промишлеността, както и с културните потребности на българския народ. Сериозна подкрепа за тяхното развитие през последните години дадоха Решението на Политбюро на ЦК на БКП от 9. VIII. 1976 г. за състоянието на биологичните науки у нас и мерките за ускореното им развитие, както и Пленумът на ЦК на БКП от юли 1978 г., на който биологичните науки бяха включени към стратегическите направления на научно-техническия прогрес у нас. В решенията на този пленум се казва, че „на електронизацията и химията, развитието на роботиката и биологията и внедряването на техните постижения се гледа като на основно звено в нашата научно-техническа и икономическа политика, като на проблем с голямо социално, идеологическо и политическо значение“.

Тук ще опишем някои от най-съществените постижения с теоретичен и приложен характер, които бяха получени в институтите и централните лаборатории към Единния център по биология при БАН, където е съсредоточена по-голямата част от научния потенциал на българския биологичен фронт.

Основните постижения на молекулната биология са свързани със структурата и функциите на хроматина (генетичния апарат на висшите организми), формирането на рибозомите (белтъксинтезиращия апарат на клетката) и генното инженерство. Получените данни имат както теоретично значение за развитието на науката, така и за медицинската практика. От изследванията върху структурата на хроматина се изясниха важни особености върху фината му структура и особеностите на неговите белтъци и ДНК, които са от значение за осъществяването на функцията му — предаване на биологичната информация при клетъчното делене и при синтезата на белтъка.

В областта на генното инженерство беше създадена нова молекула рекомбинантна ДНК, която носи гена на ентеротоксина на чревната бактерия ешерихия коли. По този начин е създадена бактерия, която многократно увеличава продукцията на този специфичен белтък. Новият щам бактерии е перспективен за получаване на диагностичен и профилактичен антисерум.

При изучаване на растителните и животинските ресурси на НР България са установени много данни за разпространението и условията за развитие на голям брой растения. Много от тях са интересни като източник на биологично активни вещества. Описани са много нови за науката или за страната видове гъби, водорасли и други растения.

Вече са отпечатани три тома от поредицата „Фауна на България“ и са подготвени за печат още три. В тях са разработени монографично съответните групи животни, съдържат се данни за разпространението им у нас и има важни сведения за стопанското им значение. Тези трудове ще бъдат използувани като основни ръководства в областта на растителната защита. Разработени са методи и технологии за създаване на интензивни горски култури и за добиване на едра дървесина от ценни форми на ясена. Успешно се използуват и получените приложни резултати по внедряването на изработените технологии и машини за комплексна механизация при отглеждането на едроразмерни фиданки от бавнорастящи в млада възраст дървесни видове.

При изследванията в областта на отдалечената хибридизация при растенията въз основа на комплексни проучвания на взаимоотношенията в субтриба Тритицине и в родовете Ликоперсикон, Никоциана, Хелиантус, Фазеолус и др. са установени генетичното родство, способността за кръстосване и наследяване на основните биологични и стопански качества. Тези постижения са от съществено значение за науката, за по-пълноценното използуване на генетичния потенциал на дивите видове и за селекцията на растенията.

При физиологичните проучвания върху механизмите на управляване, саморегулиране и реактивност на организма на човека и животните са разкрити нови елементи, важни за регулирането на тези процеси. В това отношение определен принос в науката има изяснената роля на серотонина и на богатите на серотонин мозъчни структури, както и на взаимодействията между медиаторните системи на допамина, ацетилхолина и гамааминомаслената киселина при протичането на някои мозъчни функции.

За първи път в социалистическата общност при съвместен българо-съветски опит са проведени комплексни изследвания по въпросите на хипербарията — изучаване на промените в човешкия организъм при продължителен престой под вода. Получена е ценна информация за промените във функционирането на централната нервна система на човека и обменните процеси в организма му.

При изследванията върху вирусната канцерогенеза бе установен уникалният факт, че някои наши птичи левкозни вируси предизвикват и карциноми на черния дроб (хепатоми). Доказано е, че и след многократно пасиране в клетките на черния дроб се съдържа активен вирус, който запазва първоначалните си левкогенни възможности.

Ценни резултати са получени при синтезирането, изпитването и използуването на различни биологично активни вещества. Разработен е метод за получаване на дрожди с намалено количество нуклеинови киселини и за оползотворяване за хранителни цели на голямото количество свежи дрожди (25–30 т на ден), които се натрупват като отпадъчни продукти в пивоварните заводи. Създаден е и изпитан при производствени условия млекокоагулиращ бактериен щам „11М“ от бацилус мезентерикум, който може да замени дефицитния сирищен ензим химозин в млекопреработващата промишленост. Синтезирали и изследвани са препарати от интерес за нашата фармацевтична промишленост, като например цидрин, ИМБ–99 и производни на фторафура, които имат противотуморно действие, антибиотиците „155“ и „144“ с антивирусно действие и др. Синтезирани и изпитани са като биостимулатори над 150 различни химични вещества, някои от които имат висока физиологична активност като стимулатори в растениевъдството. Създадени са няколко нови групи ретарданти — перспективни средства за регулиране на растежа и развитието на растенията в желаната от човека насока.

Във връзка с решаването на проблемата за увеличаване на животинската продукция в нашата страна голямо постижение са цялостните разработки на системи и технологии, свързани с интензификацията на размножителния процес и изкуственото осеменяване на овце, крави и свине. Тези системи и технологии включват синхронизирането на еструса при шилетата и заплождането им в ранна възраст, двукратното агнене на овцете в една година, а също и близненето при овцете и кравите. В резултат на внедряването на тези мероприятия АПК получиха само през 1978 г. допълнително 60 000 агнета.

Продължи развитието на скоростната спектрофотометрия, която като метод има голямо значение в биофизиката и в редица други области на науката. Създадено е устройство за регулиране на данните от скоростния спектрофотометър 174. Създадено е устройство за съединяване на скоростните спектрофотометри 170, 176 с устройството СКРИБ–177. Разработва се скоростен спектрофотометър с квазиедновременно регулиране на семейство кинетични криви.

В резултат на широкото изучаване на хетерозиса и установените при него закономерности, както и от изследванията върху мъжката стерилност и имунитета при доматите бяха постигнати значителни приложни резултати с важно стопанско значение. Бяха създадени и изпитани при производствени условия и внедрени в практиката хибридните сортове Детерминантна Огоста, Теста, Кристи, Тракия, Директна Огоста и Преслав. Създадени, размножени и внедрени в семепроизводството са стерилни аналози на основните отглеждани в страната хибриди царевица. Това дава възможност семепроизводството на основните хибриди да се извършва без обезметляване, което значително улеснява и поевтинява семепроизводството, и да се освобождава много ръчен труд. Представени са за признаване и райониране три нови сорта обикновена и един сорт мека пшеница, които по добив и качество превишават сорта Садово 1, и два нови сорта тритикале, отличаващи се с високи добиви, устойчивост на болести и високо съдържание на аминокиселината лизин.

Нека сега видим кои са главните стратегически направления, в които ще се развиват българските биологични науки през следващите години.

На първо място за решаване стои проблемата за белтъка. Неговата актуалност се определя от все по-нарастващия недостиг на белтъци, необходими за изхранване населението на Земята. В момента големи надежди се възлагат върху изучаването на нуклеиновите киселини и на белтъксинтезиращия апарат на клетките, с които се цели осъществяването на евтина и доходна белтъчна биосинтеза извън организма, в изкуствена среда.

Интензивни изследвания ще се извършват и върху метаболизма на редица полезни микроорганизмови видове, за да се овладеят механизмите, свързани с биосинтезните им възможности. Разбира се, за решаването на белтъчния проблем ще дадат своя принос и нашите институти, които работят за усъвършенствуването на класическите методи, свързани с повишаването на добивите от растениевъдството и животновъдството.

Второто стратегическо направление е свързано с проблемата за увеличаване на селскостопанската продукция. В нашите институти ще продължат изследванията, свързани с водния режим, минералното хранене и студоустойчивостта на растенията, ще се синтезират и изпитват стотици растежни стимулатори и инхибитори, които ускоряват растежа на растенията или унищожават плевелите. Ще продължи работата по създаването на нови, още по-продуктивни или подобрени сортове растения и породи животни.

Третото стратегическо направление е свързано със запазването на биологичното равновесие в природата и опазването и възстановяването на околната жизнена среда. За никого не е тайна, че в миналите години при индустриализирането на страната не навсякъде се съобразяваха с изискванията за ненарушаване на биологичното равновесие в екосистемите. Нашите научни работници ще работят върху нови по-ефективни методи за рационално използуване и обогатяване на естествените растителни и животински ресурси, за повишаване и правилно експлоатиране продуктивността на горите, естествените пасища, дивечовите и рибните запаси, както и за опазването на реките, язовирите и езерата на страната ни от замърсяване.

Четвъртото стратегическо направление е обусловено от бързото развитие на молекулната биология, която вероятно в най-близко време ще доведе до подобряване на сега съществуващите растителни и животински видове, а може би и до създаването на нови, непознати за науката предимно микроорганизмови видове. В това отношение най-големи надежди се възлагат на научните звена, които работят за получаването на т.нар. рекомбинантни ДНК-молекули, или на генното инженерство. Тук е мястото да припомним, че с методите на този най-млад клон на молекулната генетика вече стана възможно да се получават в индустриален мащаб хормони и ензими от клетките на чревната бактерия Е. коли. Очаква се също така генетичните и другите изследвания, които се провеждат върху биологичните мембрани и фотосинтезиращия апарат на растителните клетки, да доведат до повишаване на добивите от главните житни растения, от соята, картофите, памука, тютюна и др.

Петото главно направление е свързано с изследванията, които целят опазване здравето на човека и удължаване на творческата му работоспособност. Ще се провеждат изследвания, свързани с обмяната на веществата, реактивността на организма, борбата със сърдечно-съдовите заболявания и злокачественото израждане на клетките.

Както може да се предположи, в този разказ бяха съобщени само малка част от най-съществените постижения на научните сътрудници от Единния център по биология при БАН, и то за изминалата седма петилетка. Пред тях стоят нови и още по-отговорни задачи, свързани с изпълнението на темите, включени в перспективните планове за следващите години. Решенията на партийните и правителствените документи за развитието на биологичните науки несъмнено ще дадат нов тласък за по-интензивното им развитие и за срочното и качествено изпълнение на задачите, поставени пред тези науки у нас.