نویسنده
اگر از ویکی پدیا بپرسید زیست فناوری یا بیوتکنولوژی چیست به شما می‌گوید: «استفاده از سیستم‌های زنده و جانداران، برای توسعه یا تولید محصولات یا هر گونه کاربرد فناورانه که از سیستم‌های زیستی، جانداران یا مشتقات آن استفاده می‌کند تا محصولات یا فرآیندهای خاصی را ایجاد یا اصلاح نماید، به‌کار برده شد.»
زیست فناوری یا بیوتکنولوژی (Biotechnology) ترکیبی از علم زیست‌شناسی (بیولوژی) و فن (تکنولوژی) است. در این علم از موجودات زنده (ارگانیسم‌ها) و یا فرآیندهای زیستی برای تولید، تغییر و یا اصلاح فرآوده‌ها، بهبود نژاد گیاهان و جانوران و همین‌طور تولید میکروارگانیسم‌های خاص استفاده می‌شود.
کمی علمی‌تر بخواهیم صحبت کنیم باید بگوییم، کارل کی در سال 1919 زیست فناوری را این‌طور تعریف کرد: «به‌کارگیری دانش‌های پزشکی و زیستی و اثر متقابل آن در فناوری‌های ساخت بشر»
در واقع زیست فناوری با استفاده از علم بیولوژی به ما کمک می‌کند تا مشکلات زیستی را حل کنیم و محصولات گیاهی و جانوری بهبودیافته و مفید تولید کنیم.
محدوده زیست فناوری
راستش را بخواهید محدوده‌ی علم بیوتکنولوژی را نمی‌توان به‌راحتی مشخص کرد! برای مثال نمی‌توان گفت این علم مثل علم زیست‌شناسی یا شیمی در حوزه‌ی علوم پایه قرار می‌گیرد، بلکه این علم مجموعه‌ای از علوم مختلف را در دل خود دارد.
اگر زیست فناوری را یک درخت بدانیم می‌توان گفت مجموعه‌ای از علوم مختلف مثل زیست‌شناسی مولکولی، ژنتیک، میکروبیولوژی، بیوشیمی، ایمونولوژی، داروسازی، مهندسیشیمی، مهندسی بیوشیمی، گیاه‌شناسی، جانوشناسی، کامپیوتر و بسیاری از علوم دیگر ریشه‌های این درخت تنومند را تشکیل می‌دهند.
شاید برایتان عجیب باشد اما ما انسان‌ها از 6000 سال قبل، از این علم در جهت تولید محصولات مفید استفاده می‌کردیم! نان‌های تخمیری و محصولات لبنی تخمیری (مثل پنیر و ماست) از جمله محصولاتی‌اند که از گذشته تا به امروز به روش زیستی تولید شده‌اند.
چرا زیست فناوری مهم است؟
زیست فناوری شاخه‌های بسیار متعدد و متنوعی دارد و عجیب نیست که در هر عرصه‌ای که چشم بیاندازیم (چه تولیدی و چه خدماتی) تاثیری از علم زیست فناوری را می‌توانیم ببینیم!
دامنه‌ی این تاثیر از عرصه‌ی پزشکی (برای تولید انواع واکسن، هورمون‌های رشد مصنوعی، کیت‌های تشخیصی و انسولین سنتزی) تا کاربردهای صنعتی (مثل تصفیه آب، خاک، هوا و…) و همین‌طور عرصه‌ی کشاورزی (برای تولید محصولات کشاورزی بهبود یافته) دیده می‌شود.
البته اهمیت و کاربرد زیست‌فناوری به همین تعداد ختم نمی‌شود، در ادامه با بررسی انواع زیست فناوری، به کاربردها و اهمیت این رشته بیشتر پی خواهید برد.
انواع زیست فناوری
از پیوند رشته‌های مختلف با علم بیولوژی شاخه‌های متنوعی پدید آمده است، از جمله بیوتکنولوژی پزشکی، بیوتکنولوژی دارویی، بیوتکنولوژی کشاورزی، بیوتکنولوژی گیاهی، بیوتکنولوژی جانوری، بیوتکنولوژی میکروبی، بیوتکنولوژی دریا، بیوتکنولوژی قضائی یا پزشکی قانونی، بیوتکنولوژی غذایی، بیوتکنولوژی محیطی، بیوتکنولوژی صنعتی، بیوانفورماتیک، بیوتکنولوژی گیاهی، بیوتکنولوژی دام و طیور، بیوتکنولوژی نفت و…
در ادامه تعدادی از انواع زیست‌فناوری را با هم بررسی می‌کنیم.
1- زیست فناوری پزشکی
در بیوتکنولوژی پزشکی (Medical biotechnology) از سلول‌های زنده و یا ترکیبات سلولی مختلف برای بهبود سلامتی جامعه‌ی انسانی استفاده می‌شود. در این حوزه تلاش دانشمندان بر این است که برای بیماری‌های انسانی مختلف راه درمانی موثری پیدا کنند. به همین دلیل هم این علم مطالعات مختلفی در زمینه‌ی شناخت انواع باکتری‌ها و سلول‌های گیاهی و جانوری را در بر می‌گیرد.
مهم‌ترین حوزه‌ی مطالعاتی بیوتکنولوژی پزشکی، شناخت مولکول DNA است. شناخت این ماده‌ی ژنتیکی باعث می‌شود به اطلاعات مختلفی مثل چگونگی سنتز DNA و اندامک‌های مختلف هر سلول دست پیدا کنیم.
اطلاعاتی که به دانشمندان کمک می‌کند تا با دستکاری ژن‌ها (مهندسی ژنتیک) آرایش ژنتیکی سلول مورد نظر را تغییر دهند و یا خصوصیات مثبتشان را تقویت کنند. تولید واکسن و آنتی‌بیوتیک‌ها از مهم‌ترین و شناخته‌شده‌ترین دستاوردهای علم بیوتکنولوژی یا زیست‌فناوری پزشکی است.
ناگفته نماند که بیوتکنولوژی پزشکی، شاخه زیست فناوری دارویی را هم در بر می‌گیرد. در زیست‌فناوری دارویی تلاش بر این است که داروها و واکسن‌های نوترکیب جدید تولید کنند و یا کیت‌های تشخیصی بسازند و یا پادتن‌های ویژه‌ای را تولید کنند.
2- زیست فناوری کشاورزی
در بیوتکنولوژی کشاورزی (Agricultural Biotechnology)، هدف اصلی تولید گیاهان و دام و طیوری است که از نظر ژنتیکی اصلاح شده‌اند. این فرآیندِ اصلاحِ ژنتیکی ممکن است عملکرد مفیدی را افزایش دهد و یا به‌عنوان مثال گیاه را نسبت به آفات و یا شرایط محیطی نامطلوب سازگار کند.
به این ترتیب دیگر نیازی به استفاده از آفات شیمیایی وجود ندارد و یا لزومی ندارد کشاورزان محصولات گیاهی و دامی‌شان را به روش انتخابی پرورش دهند.
روش انتخابی فرآیند زمان‌بری بود که در گذشته از آن بسیار استفاده می‌شد و هزینه‌های زیادی را به کشاورز تحمیل می‌کرد اما امروزه به‌راحتی می‌توان خصوصیات مطلوب را به کمک دستکاری ژنتیکی در محصولات گیاهی و همین‌طور انواع دام و طیور تقویت کرد و به نسل‌های بعدی انتقال داد.
بنابراین می‌توان گفت بیوتکنولوژی کشاورزی، زیست فناوری گیاهی و زیست فناوری جانوری را در دل خود دارد.
در بیوتکنولوژی گیاهی، مهندسی ژنتیک روی عملکرد محصولات کار می‌کند یا ترکیب محصول نهایی (اسیدهای چرب، پروتئین‌هاف پلی‌ساکاریدها، طعم، رنگ و…) را تغییر می‌دهد یا کاری می‌کند که ترکیب تغذیه‌ای محصول بهبود پیدا کند و یا قابلیت نگهداری محصولات افزایش پیدا کند.
اما در بیوتکنولوژی جانوری اهدافی مثل افزایش میزان شیر و گوشت دام و یا افزایش میزان مقاومت در برابر بیماری‌ها و… دنبال می‌شود.
3- زیست فناوری میکروبی
در بیوتکنولوژی میکروبی (Microbial Biotechnology) از انواع موجودات میکروسکوپی (میکروارگانیسم‌ها) برای تولید مواد مختلف (مثل هورمون‌های انسانی) و یا تجزیه مواد (مثل آلاینده‌های آب و خاک) استفاده می‌شود.
این روش که به آن نوترکیبی گفته می‌شود در تولید آفت‌کش‌های میکروبی، تولید انواع ماکرومولکول‌ها، استخراج انواع کانی‌ها و از بین بردن مواد زائد سمی در محیط‌های مختلف کاربرد دارد.
معرفی مشاغل مربوط به رشته زیست فناوری
ممکن است تا اینجای کار این سوال برایتان پیش آمده باشد که فارغ‌التحصیل رشته‌ی زیست فناوری در کدام عرصه‌های شغلی می‌تواند فعالیت کند؟ خبر خوب اینکه در این قسمت از مقاله قرار است مشاغل مربوط به این حوزه را با هم بررسی کنیم.
با توجه به این که رشته‌ی بیوتکنولوژی رشته‌ی جدیدی است و ممکن است زمینه‌ی شغلی فارغ‌التحصیلان این رشته خیلی زود فراهم نشود اما باید بدانید پتانسیل این رشته بسیار بالاست و فارغ‌التحصیلان می‌توانند در زمینه‌های مختلفی مشغول به کار شوند، از جمله:
- فعالیت در واحدهای آموزشی؛ فارغ‌التحصیلان رشته‌ی زیست فناوری می‌توانند به‌عنوان مدرس در دانشگاه‌ها و واحدهای آموزشی مختلف، نیروهای توانمندی در زمینه‌ی زیست فناوری تربیت کنند.
- فعالیت در مراکز تحقیقاتی و پژوهشی؛ از آنجا که علم زیست فناوری دانش به‌روزی است هر روز امکان یک کشف تازه در آن وجود دارد. به همین دلیل فارغ‌التحصیلان این رشته با فعالیت در مراکز تحقیقاتی می‌توانند ابعاد جدیدی از این رشته را کشف و به دنیا معرفی می‌کنند.
- فعالیت در واحدهای صنعتی؛ همان‌طور که گفتیم پای زیست فناوری به عرصه‌ی صنعت هم کشیده شده است، از تولیدی‌های نساجی گرفته تا انجام فرآیندهای بیوتکنولوژیکی برای حفظ محیط‌زیست، همگی عرصه‌هایی است که فارغ‌التحصیلان زیست فناوری می‌توانند در آن فعالیت کنند.
- فعالیت در زمینه‌ی مواد دارویی، کشف و تولید انواع داروها، سرم‌ها، واکسن‌ها و… عرصه‌ی دیگری است که با آغوش باز فارغ‌التحصیلان بیوتکنولوژی را می‌پذیرد.
- فعالیت در زمینه‌ی توسعه‌ی روش‌های درمان مبتنی بر سلول‌های بنیادی؛ استفاده از سلول‌های بنیادی برای درمان بسیاری از بیماری‌ها از جمله سرطان یکی از جذاب‌ترین بخش‌های بیوتکنولوژی پزشکی است که بسیاری از فارغ‌التحصیلان را به خود جذب می‌کند.
- فعالیت در زمینه‌ی مقاوم‌سازی گیاهان به بیماری‌ها و انواع آفات
- فعالیت در زمینه‌ی تصفیه‌ی پساب‌های کارخانه‌جات و مراکز صنعتی و همین‌طور تصفیه‌ی خاک و هوای آلوده و حذف انواع آلاینده‌ها به کمک روش‌های زیستی
- فعالیت در زمینه‌ی تولید انواع پروتئین‌ها و همین‌طور محصولات میکروبی‌ای که دارای ارزش اقتصادی بالایی هستند.
