21 сентября 2012

Основа для развития химической деятельности человека в гармонии с природой

Основой для развития химической деятельности человека в гармонии с природой, составным элементом которой является человек, послужит создание фундаментальных закономерностей, связывающих химическую структуру и биологическую активность химических соединений и формирование массива знаний о биологической активности всех новых соединений и всех уже применяемых в человеческой практике.

Работа по созданию систем, генерирующих подобные знания, уже активно ведется в течение последнего десятилетия.

Успехи здесь могут быть достигнуты только на основе достижений информатики и кибернетики, с широким использованием возможности ЭВМ для систематизации имеющихся знаний о структуре и биологической активности химических соединений, для экспресс-анализа информации, получаемой при использовании высокопроизводительных экспериментальных методов определения биологической активности, для управления работой таких устройств.

Так формируется начало сегодняшнего периода поиска новых биологических активностей и их носителей, который характерен совокупным использованием природного интеллекта человека, искусственного интеллекта ЭВМ и их симбиотического содружества.

В заключение анализа периодов, выделяющих качественные изменения в накоплении знаний о биологической активности веществ, методах их создания и поиска, отметим одно интересное обстоятельство, которое позволит нам сделать определенный прогноз на будущее.

Известно, что с развитием производительных сил общества ускоряется и освоение природных ресурсов человеком. Например, постоянно нарастает энергетическая мощность, которой пользуется человечество, сокращается период функционирования господствующих материалов и технологий (век камня, бронзы, железа и т. д.).

Естественно ожидать, что длительности выделенных нами основных периодов накопления знаний о биологической активности веществ также подчиняются подобной закономерности.

Действительно оказывается, что отношение длительности последующего периода к предыдущему равно приблизительно 8 — 12. Так, длительность первого периода — 550 — 750 тыс. лет, второго — 30 — 40 тыс., третьего — около 2,5 тыс. лет. Для четвертого — получается 250 — 200 лет (это уже предсказание).

В пределах периода длительности этапов изменяются в такой закономерности: 30 тыс. лет и 7 — 8 тыс. лет; 2 тыс., 400 лет; 150 и 50 лет (50 лет — предсказание). Таким образом, для этапов коэффициент сокращения длительности равен 3 — 5.

Следовательно, современный период все возрастающего применения химических соединений во многих сферах человеческой деятельности, господство современных технологий в получении биологически активных веществ, молекулярное конструирование веществ и т. п., можно ожидать, пойдут на спад через 15 — 25 лет (коэффициент 3, меньших коэффициентов пока не было).

Если же взять более фундаментальные характеристики современного периода (рациональное мышление с широким применением ЭВМ), то он должен смениться на что-то новое через 100 — 120 лет.


«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Существует принципиальная возможность увеличения числа «счастливых» случаев: испытывать все известные химические соединения на все возможные виды фармакологической активности. Это фактически принцип тотального просеивания «все через все». Реализовать его на практике, по существу, очень сложно: классификация этих видов достаточно запутана, количество видов велико. Однако биологические испытания достаточно больших массивов химических соединений на достаточно большое, но ограниченное…

Экономическая эффективность скрининга

Экономическая эффективность скрининга возрастает, если растет число тестируемых активностей, если скрининг становится многоцелевым и, помимо фармакологии, ориентированным и на цели сельского хозяйства, микробиологической промышленности, охраны окружающей среды и т. п. Скрининг в принципе сходен с тем стихийным процессом отбора объектов из растительного и животного мира, который осуществлялся всем человечеством на протяжении тысячелетий. Этот параллелизм наглядно…

При скрининге обнаружение у веществ определенных свойств — по-прежнему случайное событие, но вероятность появления такого события как бы резко возрастает. Если случайно в данном массиве химических соединений оказалось соединение с определенным видом биологической (фармакологической) активности, оно будет обнаружено со степенью вероятности, зависящей от надежности теста, определяющего в системе этот вид активности. Если рассмотреть короткую историю…

Под термином биологически активные вещества мы подразумеваем как индивидуальные вещества с известной биологической активностью, так и их многокомпонентные смеси определенного или неизвестного состава. Поиск согласно принятым трактовкам этого термина предполагает наличие цели и многих возможностей ее достижения, между которыми необходимо сделать выбор оптимального пути. Этот выбор и последующее движение к цели происходит в виде некоторой…

Как нам представляется, основная причина фармакологического взрыва во второй половине и особенно в конце XX в. — развитие и интеграция медицины, биологии, химии, совершенствование методов физико-химического анализа. Немаловажное значение имело создание химико-фармацевтической индустрии с ее большими запросами к науке и возможностью материально обеспечить эти запросы. Сыграло свою роль и увеличение ценности человеческой жизни, растущее вместе…