هنگامی که در مورد پیشرفت علم در هر حوزه صحبت به میان می‌آید، بیوتکنولوژی از آن پدیده‌های علمی است که به علت درهم‌آمیختگی با تکنولوژی، در حال توسعه و پیشرفت است. انقلاب بیوتکنولوژی یا همان زیست فناوری که با بررسی توالی ژنوم انسان در حال پیشرفت دوچندان است، هر جنبه‌ای از زندگی ما را، از محیط زیست ما، غذایی که می‌خوریم، تا چگونگی تشخیص و درمان بیماری و هزاران محصول در کاربردهای مختلف تحت تأثیر قرار خواهد داد.
نه تنها تحت تاثیر قرار خواهد داد که بیوتکنولوژی کیفیت زندگی ما را تاکنون نیز تغییرات زیادی داده است. در دهه آینده، با افزایش سرعت پیشرفت‌های زیست فناوری، دامنه و حجم اثرات آن حتی بیشتر خواهد بود. پس بیایید با چیستی بیوتکنولوژی و اهداف آن بیشتر آشنا شویم.
بیوتکنولوژی یا زیست فناوری چیست؟
بیوتکنولوژی به نوعی از علوم کاربردی در به کارگیری زیست‌شناسی برای توسعه محصولات، روش‌ها و ارگانیسم‌های جدید به منظور بهبود سلامت انسان و جامعه گفته می‌شود. دقیق‌تر اگر بخواهید، زیست فناوری همانگونه که تقریبا از نام آن پیداست، به صورت کلی به کاربرد پیشرفت‌های بیولوژی مولکولی در زمینه‌های سلامتی انسان و حیوان، کشاورزی، محیط زیست و تولید تخصصی بیوشیمیایی با کمک فناوری اشاره دارد.
بیوتکنولوژی که به صورت مختصر بیوتک و در فارسی زیست فناوری نیز نامیده می‌شود تاریخچه طولانی‌تری نسبت به علوم وابسته به فناوری نظیر نانوتکنولوژی و … دیگر دارد و دلیلش نیز وابستگی به سلامت و انسان است.
تاریخچه بیوتکنولوژی؛ از ابتدای تمدن
اگر بخواهیم عمومی نگاه کنیم، از ابتدای کشف تخمیر و پخت نان‌ها می‌توان گفت انسان از بیوتکنولوژی آگاه بوده و از آن در جهت تولید مواد استفاده کرده است. تا همین 50 سال گذشته، زیست‌فناوری بیشتر متمرکز بر صنعت غذایی بوده و در موضوعات دیگر نقشی نداشته و با اینکه لویی پاستور با اکتشاف واکسن به نوعی از بیوتکنولوژی پیشرفته دست زد و پس از آن نیز داروین با نظریه خود صحبت‌های مهمی در این زمینه ارائه داد با این حال تا دهه 1970 هنوز مسئله بیوتکنولوژی آنقدر گسترده نشده بود.
در عین موارد مذکور، به شکل رسمی، واژه بیوتکنولوژی اولین بار توسط کرولی ارکی (Károly Ereky) آلمانی مجارستانی در سال 1919 استفاده شد. کرولی ارکی یک مهندس کشاورزی بود که با ابداعات شخصی توانست بازدهی یک مزرعه پرورش گوشت رو چندین برابر نموده و پس از آن با انتشار کتابی، اولین بار از واژه بیوتکنولوژی در آن استفاده نمود.
کتاب او به علت پاسخ به نیاز غذا برای جامعه انسانی در حال رشد جمعیت، به شدت مورد توجه قرار گرفت و هزاران نسخه از آن به فروش رسید. پس از آن در دهه 1970 میلادی با تحقیقات شکل گرفته در مورد تولید انسولین و تحقق ادعاهای لدربرگ در مورد ژنتیک و DNA مفاهیم زیست فناوارانه شکل تازه‌ای به خود گرفت.
زیست‌فناوری در ایران
بیوتکنولوژی در ایران نیز با وجود انستیتو پاستور تاریخچه مناسبی دارد. از طرف دیگر با پیشرفت این زمینه علمی در جهان، در سال 1379، با درخواست متخصصین این حوزه در ایران از رئیس جمهور وقت یعنی آقای خاتمی، بخش زیست‌فناوری در وزارت علوم با دستور ایشان تاسیس شد. با پیشرفت‌های فراوان در این عرصه، در سال 1390، شورای عالی انقلاب فرهنگی دستور “تاسیس ستاد توسعه زیست فناوری” را صادر کرد و از آن زمان تاکنون حمایت‌ها از موضوعات این حوزه توسط این ستاد پیگیری می‌شود.
بجز این موارد، در عرصه تولید محصول نیز با پیشرفت‌های آکادمیک و پژوهشی نتایج مناسبی حاصل شده است و با جستجویی راحت در اینترنت، شرکت‌های بزرگی نظیر آریوژن یا شرکت‌های تحول آفرین نوپا در عرصه زیست فناوری نظیر آساژن و … نیز در حال فعالیت هستند و بخشی از نیازهای داخلی کشور را تامین می‌کنند.
اهمیت بیوتکنولوژی؛ از تراریخته تا تولد و مرگ
در دهه اخیر نیز موضوعات نظیر مواد تراریخته و … به موضوعی مهم تبدیل گشته‌اند و نشان از اهمیت جنبه‌های مختلف این علم در حال پیشرفت دارد. بجز این زیستن ما، بیماری‌ها و تولد و مرگ ما نیز می‌توانند از زیست‌فناوری اثر پذیرند.
در قرن حاضر، نیروی اصلی پشت حرکت بیوتکنولوژی، استفاده استراتژیک از اطلاعات ژنوم خواهد بود. با پایان پروژه ژنوم انسان و درک بعدی از اینکه این ژن‌ها چه کارهایی را کد می‌کنند و چگو
نه محصولات این ژن‌ها با یکدیگر ارتباط و تعامل دارند، علم پزشکی به طور کامل دچار تحول خواهد شد.
اهداف توسعه بیوتکنولوژی
اهداف اصلی توسعه و پیشرفت این زمینه علمی به شکل کلی می‌تواند موارد زیر باشد.
- توسعه درمان‌های نوین: بیوتکنولوژی به ایجاد درمان‌های مبتنی بر ژن، سلول‌های بنیادی، و واکسن‌های پیشرفته کمک می‌کند که بهبود علاج بسیاری از بیماری‌ها را فراهم می‌کند.
- تولید انرژی پاک: استفاده از میکروب‌ها و سایر اجزای بیولوژیک به منظور تولید انرژی پاک و قابل تجدید معتبر است. این رویکرد می‌تواند به کاهش وابستگی به منابع انرژی غیرقابل تجدید کمک کند.
- توسعه محصولات کشاورزی بهینه: بیوتکنولوژی در تولید محصولات کشاورزی پیشرفت‌های مهمی ایجاد کرده است، از جمله این پیشرفت‌ها مقاومت در برابر آفات و بیماری‌ها، افزایش عملکرد محصولات، و کاهش استفاده از مواد شیمیایی را می‌توان ذکر کرد.
- پژوهش در علوم مغز و اعصاب: بیوتکنولیست‌‌ها در زمینه نقش و عمل مغز، بررسی اختلالات عصبی، و توسعه روش‌های درمانی نوین بسیار موثر بوده‌اند و اهداف مهمی در این زمینه برای معلولین و ناتوانی‌ها در دست پژوهش دارند.
- توسعه بهبودات ژنتیکی: توانایی بیوتکنولوژی در زمینه ژنتیک، امکان دستکاری ژنوم افراد را فراهم می‌کند که می‌تواند در جلوگیری از انتقال برخی بیماری‌های ژنتیکی به نسل‌های آینده مؤثر باشد.
انواع زمینه‌های زیست فناورانه
امروزه زیست فناوری یا همان بیوتکنولوژی برخلاف گذشته، فقط بر صنعت غذا متمرکز نیست و انواع مختلفی را شامل می‌شود. بیوتکنولوژی بالینی یا پزشکی (قرمز)، بیوتکنولوژی مدرن شامل مواد و غذا (سفید)، بیوتکنولوژی طبیعی در عرصه کشاورزی (سبز) و بیوتکنولوژی دریایی (آبی).
بیوتکنولوژی بالینی (قرمز)
این نوع از بیوتکنولوژی در مورد سلامت انسان و دارو است. به این ترتیب، بیوتکنولوژی بالینی شامل اکتشاف داروهای جدید و تحول در داروهای کنونی، آنتی‌بادی‌ها، ایمن‌سازی(واکسیناسیون) و دیگر موارد مرتبط با سلامت انسان خواهد بود.
بیوتکنولوژی مدرن (سفید)
بیوتکنولوژی مدرن بر حوزه‌های متعددی مانند حوزه مواد، غذا و انرژی تأثیر می‌گذارد. توجه آن بر استفاده از نوآوری برای ایجاد چرخه‌های جدید با استفاده از منابعی مانند گیاهان، میکروارگانیسم‌ها و مخمرها برای تولید محصولاتی است که مواد اولیه کمتری برای تولید نیاز دارند و زباله کمتری نیز تولید می‌کنند.
بیوتکنولوژی طبیعی (سبز)
اساساً، بیوتکنولوژی سبز بر پیشرفت‌های شناسایی شده در صنعت کشاورزی تمرکز می‌کند. وظایف مختلفی که بیوتکنولوژیست های کشاورزی با آنها مرتبط هستند شامل موارد زیر است:
- استفاده از میکروارگانیسم ها برای تقویت رشد گیاه و توسعه بیشتر محصولات کشاورزی.
- استفاده از گیاهان برای از بین بردن فلزات سنگین در آب و هوای آلوده که می تواند برای آنها و در نتیجه سلامت انسان مضر باشد.
- استفاده از کنترل ژنتیکی برای کمک به رشد گیاهان با وجود شرایط آب و هوایی سخت مانند سرمای شدید.
- توسعه پلاستیک‌های زیستی کارخانه‌ای که با آب و هوا مهربان‌تر هستند، می‌توانند هدر رفتن مواد را کاهش دهند. طراحی میکروارگانیسم ها یا فروشگاه هایی که می توانند سموم و مواد خارجی را در آب و هوا چرخانده و از بین ببرند.
- استفاده از سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی برای یافتن نقاط آلوده زمین و کشاورزی و همچنین شناسایی نحوه انتشار حشرات و آفت‌ها.
بیوتکنولوژی دریایی (آبی)
بیوتکنولوژی آبی یا دریایی چهارمین نوع اصلی بیوتکنولوژی است. به مطالعه موجودات دریایی با تمرکز بر استفاده از این موجودات برای اهداف متنوع اشاره دارد. این اهداف شامل ایجاد داروها یا مکمل های غذایی جدید برای افزایش سلامتی یا رسیدن به منابع انرژی و مواد متنوع است. مثلا یک ایده الهام بخش استفاده از بیوتکنولوژی دریایی برای تولید منابع ضروری انرژی است. سوخت زیستی، برای مثال، می تواند از ریزجلبک‌ها ساخته شود. مزیت ریز جلبک‌ها این است که زیست توده جلبکی را می توان بدون هزینه خاصی آنها را پرورش داد.
جمع بندی
بیوتکنولوژی(زیست فناوری) که به استفاده از تکنولوژی در بیولوژی یا زیست شناسی اشاره دارد یک موضوع میان‌رشته‌ای علمی است که در دوران کرونا اهمیت خود را مورد توجه همگان قرار داد. اهمیت این موضوع به علت ارتباط مستقیم این زمینه بین علمی با زندگی انسان است و در توضیحات مختلفی که در بالا نیز ذکر کردیم، توانمندی‌ها و اهداف بیوتکنولوژی را در زمینه‌های مختلف پزشکی، غذایی، سلامت و بهداشت حتی زیبایی نیز مورد بررسی قرار دادیم.