На главную | Пишите нам | Поиск по сайту тел (063) 620-06-88 (другие) Укр | Рус | Eng   
В любой цивилизованной стране права интеллектуальной собственности должны быть такими же святыми и незыблемыми, как и право частной собственности
  новости  ·  статьи  ·  услуги  ·  информация  ·  вопросы-ответы  ·  о Ващуке Я.П.  ·  контакты за сайт: 
×
Если вы заметили ошибку или опечатку, выделите мышкой текст, включающий
ошибку (всё или часть предложения/абзаца), и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.
×

ТРИЗ и современные интердисциплинарные технологии, биотехнологии и элементы генной инженерии : реальность и иллюзии ( продолжение, часть вторая )

2012-10-21
Андрей ( Гавриэль ) Лившиц

1. Диалектический подход (анализ противоречий), заложенный в основной инструмент решения задач, которым являлся АРИЗ, был искажен введением новых понятий (техническое и физическое противоречие). Эти новые понятия искажали суть диалектического противоречия, сформулированного в диалектической логике, что приводило к трудностям в выявлении противоречия при попытках решения с помощью АРИЗ реальных изобретательских задач.
2. На этом следовало бы отдельно сконцентрировать внимание , - а что можно считать реальной изобретательской задачей ? Как правильная или ошибочная формулировка изобретательской задачи может повлиять на коммерциализацию возникшего изобретения ? А можно ли вообще надёжно защитить возникшее техническое решение от несанкционированного копирования ? Поиск ответов на все эти и множество других вопросов становятся сегодня основной частью диалектики создания стратегии патентования и лицензирования изобретений
Как показала практика, диалектический анализ в изобретениях , которые создаются в настоящее время и , если авторы этих изобретений и их партнёры по логистике нацелены на коммерческий успех, то диалектический анализ наиболее целесообразно вести в следующем порядке :

  • известные решения проблемы и их недостатки
  • предлагаемое инновационное решение проблемы и его преимущества
  • состояние проекта в настоящее время
  • какие активности в развитии проекта имеют место в настоящее время
  • оценка аппликативного потенциала проекта
  • характеристика ценового фактора у создаваемого инновационного продукта и его структурный и сравнительный анализ
  • характеристика потенциала интеллектуальной собственности на которую базируется проект и которая может быть создана по мере развития проекта
  • предполагаемые организационно-структурные действия , необходимые для реализации проекта
  • оценка объёма средств , необходимых для реализации проекта , оценка предполагаемых источников финансирования
  • предложения для потенциальных партнёров по сотрудничеству

3. Усовершенствование АРИЗ (создание новых модификаций от АРИЗ-77 до АРИЗ-85В) шло не по пути устранения допущенных неточностей в процедурах выявлении противоречия, а по пути усложнения алгоритма. В результате последняя официальная модификация алгоритма АРИЗ-85В превратилась в чрезвычайно громоздкую и мало пригодную для практического использования конструкцию.
Наиболее популярные направления инновационного развития всё больше возникают на месте и в творческое развитие исследований , раскрывающих природные биологические закономерности , которые несколько лет назад просто не были бы поняты и восприняты

Этот тезис ясно характеризует информация о том , какие научные открытия в этой области являются инициирующими в инновационном развитии

Наиболее ясно это показывают сведения о том , - какие научно-технические направления заслужили присвоение Нобелевской премии

В Стокгольме объявили лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине. В этом году награда присуждена Джону Гардону (Sir John B. Gurdon) и Синъя Яманака (Shinya Yamanaka) за "открытие возможности перепрограммирования зрелых клеток в плюрипотентные". Другими словами, за получение индуцированных стволовых клеток. Церемония награждения запланирована на 10 декабря 2012 года.
Сэр Джон Гардон - британский биолог, известный своими работами по пересадке клеточных ядер. Он родился в 1933 году, а в 1960 году закончил Оксфордский Университет. Докторскую степень ученый получил в Калифорнийском технологическом институте. В 1962 году Гардон провел эксперимент, в ходе которого заменил ядро из яйцеклетки лягушки на ядро, взятое из клетки кишечника. Впоследствии из такой яйцеклетки развивались нормальные головастики. В результате эксперимента были получены доказательства того, что в геноме узкоспециализированных клеток хранится информация, достаточная для работы всех клеток организма, а их специализация может быть обратимой.
Синъя Яманака родился в Осаке в 1962 году, в год выхода ключевой статьи Гардона. Он закончил университет Кобе, а докторскую диссертацию защитил в Университете Осаки в 1993 году. Исследования, за которые Яманака получил Нобелевскую премию, были проведены спустя 40 лет после экспериментов Гардона. В 2006 году японский ученый опубликовал с соавторами статью, в которой показал, что активировав всего четыре гена у клеток соединительной ткани, их можно превратить в стволовые клетки. Впоследствии, из таких клеток могут развиваться любые клетки организма.
В этом году премию по химии Нобелевский комитет вручил за открытие особого класса белков, так называемых GPCR - рецепторов, связанных с ГТФазами. За не слишком понятным названием прячутся белки, которые позволяют нам видеть, ощущать вкус и запах, настраивают биение нашего сердца на нужную частоту, защищают нас в стрессовых ситуациях. "Лента.ру" попыталась разобраться, почему премию по химии в этом году вручили двум кардиологам и какая титаническая работа стояла за этим открытием.
Во времена своего студенчества Роберт Лефковиц наверняка не мечтал о Нобелевской премии, по крайней мере о премии в области химии. Он мечтал стать кардиологом. Однако судьба распорядилась иначе: когда Лефковиц закончил институт, война во Вьетнаме была в самом разгаре и молодому человеку пришлось отдавать свой долг родине в Национальных институтах здоровья. Эта крупнейшая американская медицинская организация, помимо того что включает в себя множество госпиталей, где лечатся пациенты, является крупнейшим научным центром не только в медицине, но вообще в области наук о жизни
Адреналин был известен медикам еще с конца XIX века как вещество, которое стимулирует сердечные сокращения. Он до сих пор применяется в экстренной медицине в этом же качестве. Известны были также внутриклеточные физиологические последствия действия адреналина, и то, что разные клетки реагируют на него по-разному. В соответствии с этой реакцией американский физиолог Раймонд Алквист (Raymond Ahlquist) предположил, что в организме существуют два типа рецепторов, реагирующих на адреналин - альфа- и бета-рецепторы. Первые, по его мнению, должны были находиться в гладкой мускулатуре кровеносных сосудов, а вторые - в сердце. В каком-то смысле новая работа Лефковица действительно была связана с кардиологией - именно рецепторы из сердца ему поручили найти и выделить.
Такая задача даже сейчас является очень трудоемкой и вовсе не тривиальной. Необходимо понимать, что есть принципиальная разница в сложности между выделением, скажем, миоглобина - цитоплазматического белка клеток сердца - и рецептора из тех же клеток. Рецепторов в клетках в десятки тысяч, миллионы раз меньше, чем структурных белков.
Для решения непростой задачи Лефковиц со своим научным руководителем придумали оригинальный подход - они решили сначала не выделять рецептор, а доказать, что он существует, с помощью использования радиоактивно меченых гормонов. Кроме того, они сосредоточились не на самом адреналине, а на управляющем им гормоне - АКТГ. Ученые присоединили к гормону радиоактивный изотоп йода и наблюдали, как он связывается с экстрактом надпочечников. Они также наблюдали, во-первых, вытеснение меченого гормона не меченым и, во-вторых, отсутствие такого вытеснения посторонним меченым гормоном (не-АКТГ).
К тому моменту уже было известно, что активация чувствительных к гормону клеток сопровождается появлением в них особой сигнальной молекулы - циклического адезинмонофосфата (цАМФ). За ее открытие Эрлу Сазерленду вручили Нобелевскую премию в 1971 году. Именно мечение фермента, производящего цАМФ, позволило доказать, что рецептор гормона действительно существует и связывает меченый гормон и фермент, производящий цАМФ.
Полученные результаты позволили Лефковицу опубликоваться в престижном журнале Science и получить собственную лабораторию в Университете Дьюка в Северной Каролине. Это была весьма неожиданная награда за несколько лет экспериментов, которые не приносили никаких результатов.
Когда Лефковицу стало понятно, что мечтам о карьере кардиолога сбыться не суждено, он полностью посвятил себя поиску рецептора адреналина и гена, который этот рецептор кодирует.
В начале восьмидесятых в его лабораторию как раз пришел молодой доктор Брайан Кобилка. Он заинтересовался механизмом работы адреналина после работы в реанимации, где благодаря инъекции гормона некоторых пациентов удавалось буквально вернуть к жизни.
Благодаря совместным усилиям Лефковицу и Кобилке удалось то, что не удавалось очень многим биохимикам, - обнаружить ген неуловимого рецептора адреналина. Для этого они решили использовать аффинную хроматографию - то есть пропускать клеточный материал сквозь колонку, заполненную зафиксированным на сорбенте гормоном. При этом рецептор связывался с гормоном, а остальные белки можно было смело смывать высокими растворами соли.
История умалчивает о том, сколько хомячков потребовалось на приготовление экстракта (рецептор выделяли из их легких), но в конце концов ученым удалось получить несколько микрограмм белка - достаточное количество, чтобы определить последовательность его первых аминокислот. Сейчас этого было бы достаточно для нахождения гена, так как геномы модельных организмов отсеквенированы, но в начале 80-х это было совсем не так.
Для того чтобы "вытащить" из генома ДНК, кодирующую рецептор, ученым пришлось тщательно рассчитывать, какие нуклеотиды могут кодировать несколько его известных аминокислот. Надо сказать, успехом ученые обязаны не только упорству, но и элементарному везению: например, удачно выбранному детергенту или тому, что в гене рецептора случайно не оказалось интронов - вырезаемых участков.
Как только последовательность гена рецептора была опубликована, она стала сенсацией. Оказалось, что рецептор адреналина - очень специфический мембранный белок, пронизывающий клеточную мембрану ровно семь раз (отсюда рецепторы GPCR получили свое второе название - 7TM). Строение адренергического рецептора удивительно напоминало строение родопсина, светочувствительного фермента из сетчатки глаза. Когда ученые проанализировали геном на наличие других подобных генов, стало ясно, что родопсин и адренергический рецептор - всего лишь пара из более чем тысячи похожих белков, закодированных в ДНК человека. Эти рецепторы отвечают за восприятие запахов, света, за вкусовые ощущения. Именно такое строение имеют рецепторы дофамина и серотонина, контролирующие самочувствие и настроение человека.
Неудивительно, что открытие сразу заинтересовало фармацевтические компании: подобрав к рецепторам соответствующий "ключ", можно специфическим образом остановить их работу или, наоборот, заставить работать сильнее. По некоторым подсчетам, около 40 процентов всех рецепторов, на которые действуют лекарства - рецепторы типа GPCR, открытые Лефковицем и Кобилкой.
Надо сказать, что последним "крепким орешком" во всей системе гормональной передачи сигналов оказалось пространственное строение GPCR. К середине семидесятых ученые уже все знали о самих гормонах. Исследования сигнальных ГТФаз (G-белков) к тому моменту очень много рассказали о том, что происходит во время активации клетки гормонами. Стало понятно, что передача сигнала активирует целый каскад, в котором центральную роль выполняет цАМФ и фосфорилирование белков, а в конце концов передаваемый сигнал изменяет транскрипцию генов. За изучение G-белков Альфред Гилман и Мартин Родбелл получили в 1994 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Сейчас знания биологов по этой теме настолько увеличились, что рассказать вкратце о передаче сигналов в клетке стало очень сложно (для интересующихся можно порекомендовать крайне познавательную лекцию самого Лефковица). Навряд ли сегодня эту сложность в полной мере представляют даже специалисты: на основе публикаций по клеточной сигнализации сейчас составляются объемные базы данных, которые продают коммерческие компании.
И тем не менее, несмотря на успехи в изучении передачи сигналов в клетке, пространственная структура бета-адренергического рецептора уступила усилиям ученых только в 2011 году. И определить ее удалось именно Кобилке, который целенаправленно шел к этому более двадцати лет. Вполне возможно, что именно эта его последняя работа стала последним аргументом в пользу присуждения ему и Лефковицу Нобелевской премии.
Определение структуры - одновременно вопрос и фундаментальной научной значимости, и весьма конкретного практического применения. С одной стороны, структура помогла биологам понять, как именно связывание рецептором гормона активирует ГТФазы внутри клетки. С другой стороны, она позволяет осуществлять фармкомпаниям "молекулярный докинг" - подбирать к рецептору низкомолекулярные ключи, управляющие его работой. Эти ключи как раз и становятся со временем теми лекарствами, которых человечеству так не хватает. Остается надеяться, что ученым, которые будут проводить "молекулярный докинг", хватит упорства, чтобы получить результат, - как в свое время его хватило ученым, ставшим лауреатами Нобелевской премии по химии 2012 года.

4. В ТРИЗ так и не были найдены четкие механизмы перехода от сформулированного противоречия к его практическому разрешению. Это создавало серьезные сложности в решении реальных задач с помощью АРИЗ.
Как всегда жизнь заставила в рабочем порядке решить эти сложности; Аналитическая обработка результатов может быть представлена в виде следующего примера :
Изобретена система бесконтактного резонансного контроля состояния жидкостей , в основном в трубопроводах и технологических ваннах или бассейнах
Эта группа проектов имеет ряд аппликаций , которые отличаются по назначению , характеру контролируемых жидкостей , точности измерений , селективности , интегральным методам идентификации сигнала, количеству ступеней и стадий контроля, конструктивным особенностям устройств для контроля, конфигурацией всего контрольно-аналитического комплекса;
Указанные проекты в период от их первичной презентации в октябре 2007 года по настоящее время, прошли полный цикл экспериментальной и технологической проверки на работоспособность и показали положительные результаты
За указанное время исследован и прошёл предварительные испытания стратегический аспект этой группы проектов, в части он-лайн контроля в режиме реального времени наличия боевых отравляющих веществ в питьевой воде или несанкционированного проникновения этих веществ в магистральные и локальные водопроводные системы;
За указанное время исследован и прошёл предварительные испытания стратегический аспект этой группы проектов, в части он-лайн контроля в режиме реального времени наличия сельскохозяйственных ядохимикатов и технологических ядовитых веществ в питьевой воде или несанкционированного проникновения этих веществ в магистральные и локальные водопроводные системы;
За указанное время исследован и прошёл предварительные испытания стратегический аспект этой группы проектов, в части он-лайн контроля в режиме реального времени наличия радиоактивных веществ в питьевой воде или несанкционированного проникновения этих веществ в магистральные и локальные водопроводные системы;
За указанное время исследован и прошёл предварительные испытания стратегический аспект этой группы проектов, в части он-лайн контроля в режиме реального времени наличия радиоактивных веществ в питьевой воде в полевых условиях или несанкционированного проникновения этих веществ в результате террористических актов или технологических катастроф в магистральные и локальные водопроводные системы , в системы ирригации и системы водоснабжения крупных животноводческих комплексов ;
Учитывая важность для любого рынка обеспечения технической и технологической безопасности на магистральных трубопроводах для транспортировки жидких и газообразных углеводородов, проведены основные поисковые тестовые эксперименты и исследования , определяющие возможность обеспечения всего комплекса контрольно – аналитических функций в рамках указанного процесса;
При испытаниях использовались лабораторные комплексы , смонтированные в чистых комнатах и оснащённые новейшим оригинальным аналитическим оборудованием в том числе и высокопроизводительными процессорами с специальным программным управлением , разработанным в компании , представляющей указанные проекты
Далее следуют примеры аналитических выводов и заключений :
1. Технология резонансного контроля способна с необходимой точностью отличать между собой по интегральному комплексному показателю образцы технологических растворов и жидкостей в различных сферах промышленного и сельскохозяйственного производства , в том числе , например , - цельного молока в начальной , средней и завершающей фазах процесса доения , что невозможно при использовании любой существующей сегодня технологии ;
2. Технология резонансного контроля способна с необходимой точностью отличать между собой по интегральному комплексному показателю различные технологические растворы и жидкости находящиеся на разных стадиях и этапах производства или на разных стадиях процесса производства или хранения, или транспортировки, и , как например , - образцы цельного молока в начальной , средней и завершающей фазах процесса доения и может отличать между собой те же образцы , которые имеют различные сроки хранения при комнатной температуре;
3. Технология резонансного контроля способна с необходимой точностью отличать между собой по интегральному комплексному показателю различные жидкости и растворы в которые введены в ионной форме материалы и компоненты , как например ионы тяжёлых металлов, ионы драгоценных металлов, ионы радиоактивных металлов, или образцы цельного молока в начальной , средней и завершающей фазах процесса доения и может отличать между собой те же образцы , которые имеют различные сроки хранения при комнатной температуре и в которые дополнительно введены определённые дозы крови;
4. Технология резонансного контроля способна с необходимой точностью отличать между собой по интегральному комплексному показателю , как пример уникальности и экстремальной чувствительности , образцы цельного молока в начальной , средней и завершающей фазах процесса доения и может отличать между собой те же образцы , которые имеют различные сроки хранения при комнатной температуре и в которые дополнительно введены определённые дозы глюкозы;
5. Технология резонансного контроля способна с необходимой точностью отличать между собой по интегральному комплексному показателю , как пример уникальности, необычности и экстремальной чувствительности и точности , образцы цельного молока в начальной , средней и завершающей фазах процесса доения и может отличать между собой те же образцы , которые имеют различные сроки хранения при комнатной температуре и в которые дополнительно введены определённые дозы мочевины;
6. Технология резонансного контроля способна с необходимой точностью отличать между собой по интегральному комплексному показателю , как пример уникальности и точности, как пример прецизионной селективности и избирательности , - образцы цельного молока в начальной , средней и завершающей фазах процесса доения и может отличать между собой те же образцы , которые имеют различные сроки хранения при комнатной температуре и в которые дополнительно введены определённые дозы молочного жира;
7. Технология резонансного контроля способна с необходимой точностью отличать между собой по интегральному комплексному показателю жидкости и растворы не имеющие биологически активных компонентов, и те же жидкости с введёнными в них биологическими компонентами , и как пример , - образцы цельного молока в начальной , средней и завершающей фазах процесса доения , имеющих различные уровни концентрации соматических клеток и может отличать между собой те же образцы , которые имеют различные сроки хранения при комнатной температуре ;
8. Технология резонансного контроля способна с необходимой точностью отличать между собой по интегральному комплексному показателю образцы жидкостей с компонентами как органического так и неорганического происхождения , с сочетанием различных биологических структур и формирований, в том числе и цельного молока в начальной , средней и завершающей фазах процесса доения , имеющих различные уровни концентрации соматических клеток и может отличать между собой те же образцы , которые имеют различные сроки хранения при комнатной температуре и параллельно может оценивать и отличать , например , уровень кислотности тех же образцов жидкостей , в том числе и молока;
9. Эксперименты подтвердили правильность выбранной для предварительного теста стратегии, заключающейся в как минимум двухступенчатой системе калибрации резонансного сенсора, - на первой ступени на уровне интегрального сигнала , основанного на характеристиках эмпидансных явлений в жидкости или растворе , и на второй ступени на уровне селективно выделенного сочетания резонанса наиболее контрастно проявившихся частотно – ёмкостных и амплитудных комплексных характеристик в исследуемых пробах жидкостей всех видов , в том числе и молока, характерных для каждого из контролируемых параметров и характеристик;
10. В целом система показала высокую восприимчивость к подаваемым сигналам, высокую селективность при разделении и сравнении сигналов, достаточный уровень повторяемости результатов , устойчивую работу по принятой методике, достаточную точность в определении интегральных составляющих сигналов, достаточную автономность и независимость к внешним воздействиям и помехам, возможность для оператора стабильного , устойчивого и уверенного управления системой без формальной специальной профессиональной подготовки;
11. Результаты предварительных исследований дают основания для вывода о возможности на следующих этапах проектов перейти к аппликациям селективного контроля всех необходимых параметров жидкостей , технологических растворов , сточных вод , питьевой воды , пищевых жидких продуктов и к принципиальному конструированию всех необходимых аппликаций резонансных сенсоров;
12. Результаты по настройке и изменению рабочих параметров сенсоров, общий характер процесса управления и цифрового тестирования сенсора и всей его инфраструктуры, позволяет сделать вывод о возможности уверенного гарантированного дистанционногно управления работой сенсоров, групп сенсоров с синхронизацией их основных измерительных и аналитических функций и о возможности адаптации сенсоров в соответствии с спецификой и различными условиями в любых сферах производства и оборонно – стратегических сферах , кроме того, уникальные возможности технологии, позволяют её применение, например , на молочнотоварных фермах и предприятиях молочной и пищевой промышленности
Продолжение следует ....

полезный материал? Нажмите:




2020-11-20
Живая вода
другие статьи...
© Ярослав Ващук, 2003-2023
при использовании любых материалов сайта ссылка на источник обязательна
[pageinfo]
сайты Хмельницкого bigmir)net TOP 100