از بیوتکنولوژی چه می دانید؟

بیوتکنولوژی چیست؟

بیوتکنولوژی علم ساخت موجودات زنده و توسعه و ساخت محصولات مختلف غذایی، دارویی و سایر محصولات از سیستم‌های بیولوژیکی در طبیعت است(1). در واقع این علم فرایندهای سلولی و مولکولی لازم برای توسعه فناوری‌ها و محصولاتی که به کیفیت زندگی انسان اضافه می کنند را کنترل می کند. (2)

کاربرد این علم در صنایع مختلف به قدری زیاد و توسعه یافته است که آینده زندگی بشر را می تواند تحت تأثیر قرار دهد. استفاده از تکنیک‌های شناخته شده در این علم از گذشته مورد استفاده بشر بوده و به نوعی می تواند در مواقع بحرانی زندگی در کره زمین یکی از راه کارهای نجات زندگی بشر باشد.
 

سابقه استفاده از بیوتکنولوژی در زندگی انسان

سابقه ی استفاده از بیوتکنولوژی در کشاورزی و تولید محصولات متنوع برای زندگی انسان به 10000 سال قبل باز می گردد (2). تقریباً چیزی حدود 6000 سال پیش انسان‌ها به صورت گسترده برای حفظ بیشتر لبنیات، تهیه نان و پنیر دست به استفاده تکنیک‌های بیوتکنولوژی زدند (2).

استفاده از مخمر که یک موجود زنده محسوب می‌شود برای پخت نان یکی از پرکاربردترین خاصیت هایی است که از دیرباز در زندگی انسان به کار گرفته می‌شود(1).

هر چند تولید محصولات غذایی با استفاده از علم بیوتکنولوژیکی کمی با مقاومت هایی از طرف برخی از سازمان‌ها نیز روبرو شده است و بحث هایی در این باره نیز در سطوح مختلف صورت پذیرفته است اما در اکثر روش‌های مورد استفاده در بیوتکنولوژی روش‌های کاملاً سالمی هستند (3).
 

رشته بیوتکنولوژی

بیوتکنولوژی از دو واژه بیو به معنای زندگی و تکنولوژی به مفهوم فناوری‌های پیشرفته زندگی انسان تشکیل شده است (4). این رشته تقریباً از سال 1378 وارد چرخه تدریس علوم دانشگاهی ایران شده است. این رشته کاربردی که یک رشته میانه بین علوم مهندسی و زیست شناسی می باشد، 33 حوزه مختلف علوم کاربردی را در بر می گیرد(5).

در رشته بیوتکنولوژی دانشجویان با فرآیندهایی سروکار دارند که طی آنها انسان با دخالت‌های هوشمندانه اقدام به دستکاری در آفرینش طبیعی محصولات شده و در نتیجه فرآورده‌های زیست فناوری را به وجود می آورند. البته قلمرو این رشته بسیار فراتر از یک رشته تحصیلی معمولی در دانشگاه بوده و علوم بسیار زیادی را در بر می گیرد(4).
 

کاربردهای بیوتکنولوژی

سابقه شروع تحقیقات گسترده در زیست فناوری به سال 1970 و ظهور مهندسی ژنتیک در میان رشته‌های دانشگاهی بر می گردد. از این سال به بعد به دلیل امکان تغییرات در DNA موجودات این رشته کاربرد بسیار وسیع تری پیدا کرد. (1)

در حال حاضر رشته‌های مختلفی مانند ژنتیک، بیوشیمی، زیست شناسی مولکولی و ... به طور مستقیم با علم بیوتکنولوژی ارتباط دارند. هر ساله شاهد توسعه محصولات جدیدی در زمینه‌های درمانی (توسعه داروهای مختلف) ، تولید محصولات کشاورزی (توسعه گیاهان اصلاح شده ژنتیکی، سوخت‌های زیستی و درمان بیولوژیکی گیاهی) و بیوتکنولوژیکی صنعتی (تولید مواد شیمیایی مختلف) هستیم. (1)

در این میان کاربردهای زیر را می توانیم از این علم در زندگی انسان انتظار داشته باشیم:

 

کاربرد بیوتکنولوژی در سلامتی انسان

• بیوتکنولوژی میکروبی (1)

 

• کاهش نرخ بیماری های عفونی (2)

 

• نجات میلیون‌ها کودک در هنگام تولد (2)

 

• تغییر شرایط زندگی بحرانی میلیون‌ها نفر در سرتاسر جهان (2)

 

• تطبیق روش‌های درمانی در درمان بیماری‌های مختلف برای کاهش حداکثری عوارض جانبی داروها و روش‌های درمانی (2)

 

• توسعه تجهیزات پیشرفته درمانی در مهندسی پزشکی (2)

 

• مبارزه جدی با بیماری‌های بسیار خطرناک و واگیردار که در سطح جهان در حال توسعه هستند. (2)

 

• تجزیه و تحلیل و کنترل سیستم های میکروبی (1)

 

کاربرد بیوتکنولوژی در صنایع پتروشیمی

تمام شدن سوخت‌های فسیلی یکی از نگرانی‌های بسیار بزرگ زندگی بشر است. بیوتکنولوژی می تواند راه نجات بشر در آینده برای تولید سوخت و انرژی باشد.

سوخت هایی که علاوه بر بهینه کردن مصرف سوخت و انرژی هیچ تأثیر منفی در آلودگی آب و هوا نیز نخواهند داشت.
 

• با استفاده از بیوتکنولوژی می توان تا 80 درصد فرایند تولید و ساخت مواد شیمیایی پرکاربرد در صنعت را کاهش داد. (2)

 

• کاهش درجه حرارت لازم برای شست و شو و تمیز کردن لباس که می تواند باعث صرفه جویی 4.1 میلیارد دلاری در سال شود. (2)

 

• بهبود راندمان تولید در صنایع مختلف برای صرفه جویی 50 درصدی در هزینه‌های تولید (2)

 

• کاهش اتکای صنایع مختلف به پتروشیمی‌های مضر و خطرناک (2)

 

• کاهش 52 درصدی سوخت‌های فسیلی ماشی از ایجاد انرژی‌ها و سوخت‌های زیستی (2)

 

• کاهش مصرف آب و تولید زباله (2)

 

• استفاده از زباله‌ها برای تولید انرژی‌های زیستی (2)

 

• بیوپلیمرها و مواد بیولوژیکی (1)

 

کاربردهای بیوتکنولوژی در صنایع غذایی

یکی دیگر از نگرانی‌های بزرگ بشر برای زندگی آینده خود در کره زمین از بین رفتن منابع غذایی و کاهش شدید آنها است. روند رو به رشد جمعیت جهان و کاهش زمین‌های کشاورزی و تولیدات محصولات غذای در قرن اخیر این نگرانی ر تا چندین برابر افزایش داده است.

گویا تخیلات بشر برای رسیدن به پایان کره زمین در حال وقوع است. بیوتکنولوژی راهکاری فوق العاده تاثیرگذار در این عرصه می تواند باشد. این علم، صنایع تولید محصولات کشاورزی را در چند سال گذشته کاملاً دست خوش تغییرات مثبتی نموده است.
 

• تولید محصول بیشتر با ورودی کمتر و استفاده کمتر از مواد خام (2)

 

• کاهش حجم مواد شیمیایی مورد استفاده در کشاورزی و تولید محصولات زراعی مانند انواع کودهای شیمیایی (2)

 

• کاهش مصرف سموم دفع آفات در کشاورزی (2)

 

• تولید محصولات بیشتر در زمین‌های کشاورزی کمتر (2)

 

• تولید محصولاتی غنی سازی شده از پروتئین‌ها و ویتامین‌های مورد نیاز حیات انسان (2)

 

• تولید مواد غذایی عاری از هر گونه حساسیت برای سلامت انسان (2)

 

• بهبود کیفیت مواد غذایی و کاهش استفاده از روغن‌های مضر برای افزایش سلامتی قلب و عروق (2)

 

• شیمی مواد غذایی (1)

چه کارهایی تا کنون در علم بیوتکنولوژی انجام شده است؟

آینده این علم در جهان کاملاً مشخص است و روند رو به رشد تکنولوژی‌ها و تجهیزات در این رشته می تواند زمینی بهتر و زیباتر را برای ما به ارمغان بیاورد. اما تا کنون نیز فعالیت‌های بسیار زیادی در سطح جهان انجام شده است که تأثیر آنها کاملاً قابل توجه نیز بوده است.

این تاکنون در صنایع بسیار زیادی به کار گرفته شده است. دستیابی به داروهای مؤثر برای کنترل بیماری‌های ناتوان کننده در چند سال اخیر رونق زیادی داشته است. ردپای این علم در تولید این داروها کاملاً مشخص و مشهود است. (2)

در حال حاضر بیش از 250 محصول مراقبت بهداشتی بیوتکنولوژی و واکسن‌های درمان حساسیت‌ها و بیماری‌های مختلف در جهان تولید شده است. (2)

بیش از 13.3 میلیون کشاورز در سرتاسر جهان در حال استفاده از تجهیزات توسعه یافته این علم برای بهبود کیفیت محصولات خود و افزایش میزان تولید محصولات کشاورزی خود هستند. (2)

بیش از 50 کارخانه زیستی برای تولید سوخت‌های زیستی و کنترل استفاده از مواد شیمیایی در جهت کاهش گازهای گلخانه‌ای شروع به کار کرده اند. (2)

هر چند هنوز زمان زیادی از توسعه علم بیوتکنولوژی مدرن در سطح جهان نمی گذرد، اما کاربردهای این علم از هم اکنون در صنایع مختلف کاملاً قابل مشاهده است. نیاز به توسعه چنین تجهیزاتی در همه کشورها همچنان به شدت وجود داشته و دنیای علم و فناوری به این سمت پیش می روند.

پی نوشتها

1. www.ntnu.edu
2. www.bio.org
3. www.britannica.com
4. www.beytoote.com
5. www.article.tebyan.net