80. Основы биотехнологии.

Биотехнология – промышленная технология получения ценных продуктов из исходного сырья с помощью микроорганизмов. Биотехнологические процессы известны с древних времен: хлебопечение, приготовление вина и пива, сыра, уксуса и др. в современном понимании в биотехнологию включают генетическую и клеточную инженерию, цель которых – изменение наследственных механизмов функционирования организмов для управления деятельностью живых существ. Биотехнология тесно связана с технической микробиологией и биохимией.

В основе биотехнологии лежит микробиологический синтез. Мир микроорганизмов обширен и разнообразен. Размножаются они чаще всего простым делением клеток. Микроорганизмы характеризуются разнообразными физиологическими и биохимическими свойствами. Например, для анаэробов не нужен кислород, другие живут в источниках при температуре 250С, третьи обитают в ядерном реакторе. Микроорганизмы широко распространены в природе, в грамме почвы их может содержаться до 3 млрд.

Однако микроорганизмам присущи и специфические ферментные и биохимические реакции, на которых основана их способность разлагать целлюлозу, лигнин, углеводороды нефти и др. Существуют микроорганизмы, способные усваивать азот, синтезировать белок и др. На этом основано получение различных продуктов.

Сейчас с помощью биотехнологий получают антибиотики, витамины, аминокислоты, белки, спирты, кисломолочную продукцию и др. интерес к использованию биотехнологий возрастает в различных отраслях человеческой деятельности: в энергетике, пищевой промышленности, с/х, медицине и др. Это объясняется возможностью применения в качестве сырья возобновляемых ресурсов (биомассы) и экономией энергии.

Перспективным направлением является разработка и внедрение микробиологических способов получения различных металлов. Микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ в природе. Известно, что они причастны к образованию ископаемых. Так в начале 20 века в старом руднике было обнаружено в водном растворе огромное количество меди, которая была произведена бактериями из сернистых соединений меди. Окисляя не растворимые в воде сульфиды меди, бактерии превращают их в легкорастворимые соединения. Особенно эффективно использование бактерий на завершающей стадии эксплуатации рудников, при переработке отвалов. Использование такой технологии позволит добывать глубокозалегающие ископаемые. Достаточно будет погрузить на нужную глубину трубы и подвести по ним к рудной породе биораствор. Т.о., отпадает необходимость строительства шахт, уменьшается нагрузка на экологическую ситуацию и др. как следствие этого снизится себестоимость ископаемых.

Также широко применяется и развивается применение биотехнологий для производства медпрепаратов, органических удобрений, горючих газов и жидкостей, микроорганизмов для очистки жидкой и воздушной среды и др.

81. Производственные системы и производственные процессы.

Изучение любого объекта предполагает познание его сущности, самых важных сторон и характеристик.

"Что является самым важным в объекте исследования"?

Смыслом существования всяких объектов, в том числе и технологии, является удовлетворение общественных и личных потребностей человека в процессе их функционирования и эксплуатации.

При изучении технологии используем системный подход, утверждающий, что все окружающие объекты есть системы разного происхождения. В том числе и человек – это биологическая система. Система это совокупность взаимосвязанных элементов. Система предназначена для выполнения функций, которые не может выполнить ни один элемент, входящий в данную систему. (Пример, ученическая тетрадь, состоящая из обложки, скоб и рабочих листов).

Каждый элемент можно рассматривать как часть системы более высокого иерархического уровня или как систему более низкого иерархического уровня. (Пример, ученическая тетрадь – элемент системы набора – портфеля – ученика, в тоже время – сама система взаимосвязанных листов).

Системный подход разрешает важное противоречие, возникающее в процессе познания. Человек по своим возможностям может одновременно анализировать и изучать не более 7…9 элементов. Поэтому системный – поэлементный подход позволяет изучать более сложные иерархические уровни.

При изучении любой системы необходимо начинать с системы более высокого иерархического уровня, что позволит "за деревьями увидеть лес", т.е. увидеть смысл существования объекта исследования – технологии. Поэтому подойдем к пониманию технологии с внешней стороны, со стороны общества.

 Понятие о производственной системе и производственном процессе

 Что необходимо обществу для существования и развития? Это товары и услуги. Чем их больше, тем выше уровень его развития. Если материальные потребности человека имеют ограничения (пища, одежда, жилье и т.д.), то нематериальные (образование, наука, культура) их не имеют. Поэтому государство (общество) тем богаче, чем меньше людей занято в материальной сфере деятельности (в США 70 % населения занято в нематериальной сфере). Однако материальные потребности первичны по отношению к нематериальным.

Что является источником товаров и услуг? Так как большинство товаров и все услуги не появляются естественным природным путем их необходимо производить. Так даже для получения сельскохозяйственных продуктов (основа природные процессы произрастания), необходимо создавать производственные системы. Таким образом, нужные обществу товары и услуги получают созданием производственных систем. Производственные системы включают все необходимое для производства продукции:

1. предметы труда (сырье), т.е. то из чего получают нужный продукт;

2. средства труда, т.е. то с помощью чего воздействуют на предмет труда для получения нужного продукта;

3. труд людей.

Примером производственной системы в материальном производстве являются: завод, фабрика, организация, колхоз и т.д. А в нематериальном производстве: школа, институт, театр, музей и т.д.

Вступая во взаимодействия все слагаемые производственной системы для выпуска продукта – образуют производственный процесс. Если производственная система есть совокупность некоторых статичных элементов, то производственный процесс есть процесс взаимодействия производственных элементов с целью выпуска продукции. Соотношение между ними, как между двигателем и функционированием двигателя. Смысл создания производственных систем заключается в необходимости реализации производственного процесса. В общем виде производственный процесс – это совокупность действий, необходимых для выпуска продукции. В материальном производстве под производственным процессом понимают совокупность действий людей и оборудования, необходимые на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий. Представим схематично производственную систему и производственный процесс.

Различие в схеме производственной системы и производственного процесса лишь в том, что производственная система – совокупность статичных элементов, а производственный процесс – совокупность динамичных элементов, существующих во времени. Предмет труда (сырье) не является частью ни производственной системы, ни производственного процесса. Оно является перерабатываемым ресурсом поэтому вынесено за рамки производственной системы и производственного процесса.

Производственная деятельность – основа существования как отдельного человека, так и общества в целом. Без производства нет развития общества и даже его существования. Производственная деятельность – источник существования общества и независимости государства. Именно поэтому даже индустриально развитые страны с помощью налогов и пошлин оберегают свои рынки от более дешевых товаров стран – конкурентов. При этом принцип экономической выгодности иногда отводится на второй план. Это объясняется в первую очередь (наряду с другими факторами) большой ролью производства в общественном развитии. Поэтому все государства, осознавая важность производственной деятельности, стремятся к её совершенствованию и развитию. Наиболее эффективно задача развития производственной деятельности может быть решена только на базе познанных закономерностей производственного процесса. Закономерности производственного процесса объективны, как и законы физики, химии и т.д. Поэтому производственный процесс жестко не связан с общественными формациями и политическими течениями, а также с видами экономики (плановая или рыночная). Они только создают разные условия для развития производства, поэтому на выходе разные результаты. Ведь любому обществу и любой экономике необходимо решать задачи производства товаров и услуг. Для того, чтобы знать, какие условия для успешного развития производства необходимо создать, следует выявить и изучить его закономерности. Чем больше мы сообразуем свои действия с объективным ходом событий, тем лучших результатов достигнем и тем менее расходуем средств.