Инновации в биологии и химии

Инновации ориентированы на формирование новых подходов в привычных видах деятельности в целях повышения их качества, уровня, эффективности. В настоящее время инновации проникают во все сферы жизнедеятельности. Они охватывают сферы производства и потребления и выступают фактором перехода национального хозяйства на инновационный путь развития.

Биотехнологии как направление инновационного развития

Биотехнологии в современной науке играют важную роль. За счет открытия генной инженерии стало возможным выведение новых сортов растений и пород животных, которые могут быть использованы в аграрном секторе и обеспечат его рост и развитие.

Инновации, которые разрабатываются в биологии, находят активное применение в других сферах деятельности. Это:

• микроэлектроника;
• медицина;
• сельское хозяйство;
• нефтедобыча;
• промышленность;
• экология.

В развитие биотехнологии внесли свой вклад многие другие дисциплины, именно поэтому биотехнология имеют комплексный научных характер и огромное практическое значение.

В настоящее время применение биотехнологий ориентировано на решение следующих актуальных задач:

1. Нехватка пресной или очищенной воды (в некоторых странах);
2. Рост негативного воздействия промышленности на окружающую среду, ее загрязнение.
3. Дефицитность энергетических ресурсов.
4. Потребность в разработках экологически чистой продукции, как в сфере питания, так и в области разработки экологически чистых материалов.
5. Низкий уровень развития медицины. Ориентация на совершенствование способов лечения, разработка препаратов для лечения ряда серьезных заболеваний.

Практическое формирование биотехнологии опирается на применение свойств живых организмов, продуктов их жизнедеятельности в разработке различных препаратов или в сфере микробиологической промышленности.

Микробиологическая промышленность в свою очередь получила сильный толчок в развитии после открытия и активного производства антибиотиков.

Объектами, с которыми работает биотехнология, являются вирусы, бактерии, различные представители флоры и фауны, грибы, а также органоиды и изолированные клетки.

В настоящее время, инновационные биотехнологии разрабатываются в следующих направлениях:

• генная инженерия;
• клеточная инженерия;
• клонирование.

Самое большее влияние биотехнология оказывает на медицину и фармацевтику. Прогнозируется, что в будущем станет возможным диагностика и лечение тех заболеваний, которые имеют статус «неизлечимых».

Инновационные разработки в области химии

Химия – это наука, занимающаяся исследованием состава и структуры веществ, их взаимодействия и условий их использования.

В настоящее время в области химии проводятся поиск и отбор перспективных химических технологий и решений для цифровой трансформации и повышения эффективности промышленных предприятий различных направлений деятельности.

Инновационные технологии в области химии имеют тесную связь с инновационными технологиями в области биологии как в теории, так и в сфере практического применения.

Можно выделить несколько актуальных технологий в химической сфере, которые находят активное практическое применение. К ним относятся:

1. Получение искусственного гумина из биомассы. Гумин является важным компонентом гумуса, который создается в природной среде из остатков растений и служит источником питательных веществ. Но естественный процесс образования гумуса сопровождается выделением углекислого газа и метана. Искусственный гумин значительно уменьшает выбросы парниковых газов и улучшает качество почвы.
2. Хемилюминесценция. Данная технология опирается на применение молекул, которые излучают свет. На их основе формируются приборы, позволяющие рассмотреть опухоли, выявить бактерии и иные процессы, угрожающие здоровью организма. Это означает, что технологии находят активное применение в сфере медицины.
3. Химический синтез РНК и ДНК. Данная технология применяется в направлении создания вакцин для борьбы с разными вирусами, профилактики различных инфекционных заболеваний. В настоящее время химический синтез РНК и ДНК полностью автоматизирован, есть несколько вариантов настольных устройств для этого. А вскоре рутинной станет технология нанесения ДНК на кремниевые микрочипы — вместо интегральной схемы. Планируется применение данной технологии для разработки препаратов против рака, диабета и иных заболеваний.
4. Блокчейн. Технология, применяемая в цифровых транзакциях имеет химическую основу. Она базируется на использовании сбора и хранения данных в определенной последовательности. Такая последовательность находит применение в области прикладных разработок, в сфере логистики для формирования продуктивных цепочек поставок, их отслеживания и обеспечение безопасности.
5. Сонохимические покрытия. Данная технология опирается на применение звуковых волн для запуска химических реакций. Применение технологии отмечается в производстве инновационных материалов — особенно для противомикробных покрытий или детекторов патогенных бактерий, в процессах хранения продукции на складах, особенно скоропортящейся – технология обеспечивает увеличение сроков хранения, а также применение технологии обеспечивает повышение производительности и срока службы литийионных батарей.

Срочно нужна работа?
Мы готовы помочь!

Найти эксперта