چهار شنبه 12 آبان 1395
English
  • تلفن تماس:021-88482558

صندوق حمایت از سرمایه گذاری زیست فناوری

1396/04/11 در ساعت 10:15:31

زیست فناوری و کاربردهای آن- قسمت دوم

گستردگی و تنوع کاربردهای بیوتکنولوژی، تعریف و توصیف آنرا کمی مشکل و متنوع ساخته است. برخی آن را مترادف میکروبیولوژی صنعتی و استفاده از میکروارگانیسم ها می دانند و برخی آنرا معادل مهندسی ژنتیک تعریف می کنند.

زیست فناوری و کاربردهای آن- قسمت دوم

۲) بیوتکنولوژی مولکولی و صنعت

در سال‌های اخیر، بیوتکنولوژی مولکولی در صنایع گوناگون جایگاه منحصر به فردی پیدا کرده است. امروزه در برخی از معادن دنیا، استخراج و بازیافت کانی‌های پرارزشی مانند طلا، نقره، مس و اورانیوم به کمک میکروارگانیسم‌ها و با روش‌های زیستی (Bioleaching) صورت می‌گیرد. تولید صنعتی بسیاری از اسیدهای آلی مانند اسید سیتریک، اسید استیک و اسید لاکتیک و همچنین تولید روغن‌هایی با ترکیبات اسیدهای چرب ویژه که دارای ارزش بالایی در صنایع غذایی و مواد پاک‌کننده هستند، از دیگر زمینه‌های حضور فعال بیوتکنولوژی در صنعت است. تولید پلاستیک‌های قابل تجزیه (Green Plastics)، تولید انرژی‌های تجدید‌پذیر با استفاده از بیومس (Biomass)، طراحی و تولید ساختارهای نانومتری (Nanostructures) جدید مثل بیوترانزیستورها، بیوچیپ‌ها و پلیمرهای پروتئینی با استفاده از روش‌های مهندسی پروتئین، بکارگیری روش‌های بیوتکنولوژی در افزایش بازیافت و سولفورزدایی نفت خام و پاکسازی آلودگی‌های زیست‌محیطی به کمک فرآیندهای زیستی، از دیگر عرصه‌های نوین و با ارزش بیوتکنولوژی در صنعت و محیط زیست به شمار می‌روند.

مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی در عرصه‌های بسیار متنوع مانند کشاورزی، تغذیه و مواد غذایی، دامپروری، شاخه‌های مختلف علوم پزشکی و صنایع دارویی، صنایع تخمیری، صنایع نظامی، انرژی، محیط ‌زیست و بهداشت بشر، استفاده‌های بسیار ارزشمندی پیدا کرده است. اینکه بیوتکنولوژی جدید برای بشر راه‌حل‌های بی‌شماری ارائه می‌کند، مطلبی کاملاً درست است. در تاریخ علوم تجربی، پژوهش‌های بیوتکنولوژی را می‌توان از معدود مواردی دانست که در آن تحقیقات بنیادی به سرعت به سطح کاربردی می‌رسند. در چنین بستری، موفقیت نهایی در بیوتکنولوژی و حصول دستاوردهای بی‌شمار اقتصادی آن، به پیشرفت واقعی در مبانی علوم تجربی و رشته‌های علوم پایه بستگی تام دارد. از این‌رو سرمایه‌گذاری شایسته در علوم مذکور، اساس پیشرفت و توسعه تمام علوم و فنون روز از جمله بیوتکنولوژی خواهد بود. بیوتکنولوژی گذشته از پتانسیل‌های قابل توجه نوع سنتی آن که عمری معادل تمدن بشری دارد، توانسته است با تکیه بر اصول جدید مهندسی ژنتیک و علوم وابسته، در طی حداکثر سه دهه اخیر، توانایی‌ها و قابلیت‌های بسیار متنوع و ارزشمندی را در عرصه‌های مختلف به نمایش گذارد. این تأثیرگذاری‌ها گاه تا حدی بوده است که به جرأت می‌توان ادعا کرد پیشرفت‌های بزرگ بشر در دست‌یابی به بسیاری از موفقیت‌های علوم زیستی، مرهون اصول مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی مولکولی است.

۳) بیوتکنولوژی و کشاورزی

رشد فزآینده جمعیت جهان و افزایش تقاضا برای مواد غذایی در دهه‌های اخیر موجب شد تا در زمینة علوم کشاورزی و مواد غذایی شاهد یک گذر جدی و اجتناب‌ناپذیر از کشاورزی سنتی به کشاورزی پیشرفته و بکارگیری روش‌های نوین زیست فناوری در تولید محصولات زراعی و دامی باشیم. همانگونه که می‌دانیم، گیاهان، اصلی‌ترین و مهمترین منابع تجدید شونده جهان هستند که علاوه بر تأمین غذای آدمی و حیوانات، نیازهای غیرتغذیه‌ای، شیمیایی و صنعتی هم توسط آنها مرتفع می‌گردد. به همین دلیل، کاربرد روش‌های مهندسی ژنتیک و زیست فناوری برای افزایش کمی و کیفی محصولات از یک سو و کاهش هزینه‌ها و زمان تولید از سوی دیگر، استفاده از این روش‌ها در شاخه‌های گوناگون کشاورزی را بسیار ارزشمند کرده است.

● کشاورزی پایدار در گرو بیوتکنولوژی

علم بیوتکنولوژی یکی از علومی است که در سال های اخیر رشد بسیار چشمگیری داشته و با گسترش مرزهای دانش، باعث تحولی عظیم در عرصه های مختلف از جمله بخش های کشاورزی، پزشکی، داروسازی، صنعت و محیط زیست شده است. بیوتکنولوژی عبارت است از علم و فن استفاده از موجودات زنده با اهداف صلح دوستانه و بشردوستانه به منظور رفاه حال بشر و حفظ محیط زیست. بیوتکنولوژی کشاورزی، علمی است که از طریق تکنیک های DNA نوترکیب و تولیدات بیولوژیکی خاص، موجبات تولید هدفمند گیاهان و احشام را با صفات مورد نظر و مطلوب بشر فراهم می سازد. این علم در سال های اخیر باعث افزایش قابل توجهی در تولید محصولات کشاورزی شده است و سودآوری قابل ملاحظه ای را برای شرکت ها و موسسات فعال در این زمینه فراهم کرده است. همراه با توسعه این علم نوین، مقوله ای به نام کشاورزی پایدار نیز مطرح می شود. کشاورزی پایدار سیستمی است که در آن با اعمال مدیریت صحیح در استفاده از منابع طبیعی، می توان نیازهای غذایی بشر را تأمین و کیفیت محیط زیست را حفظ کرد و از تخریب ذخایر طبیعی جلوگیری به عمل آورد. در توسعه پایدار کشاورزی، کاهش فشار وارده به اراضی زیرکشت، عدم مصرف مواد شیمیایی (کود و سم)، حفظ ذخایر طبیعی و سلامت نسل حاضر و آینده، جزء مباحث اصلی است. طی گام هایی که به سمت ایجاد کشاورزی پایدار برداشته می شود، قبل از هر چیز باید به تعادل بین تولیدمحصول و تغییرات محیطی توجه شود و سیستم زراعی را نه به منزله مجموعه یا تشکیلات مجزا و مستقل، بلکه به عنوان بخشی از کل سیستم محیط زیست بایستی تلقی کرد. اگر به جای استفاده از کودها و سموم شیمیایی، علف کش ها، هورمون ها و... از تناوب های زراعی، بقایای گیاهی، کود سبز، کودهای آلی، مبارزه بیولوژیک با حشرات و ارقام مقاوم به تنش های زنده و غیرزنده، استفاده گردد، آنگاه می توان گفت که سیستم کشاورزی پایدار، مولد، تجدیدشونده، سودآور و خودکفاست و لطمه ای به محیط زیست وارد نخواهد ساخت. طبق یک تعریف مشابه دیگر، کشاورزی پایدار، یک سیستم پیشرفته تولید گیاه و احشام است که دارای حداقل ? خصوصیت باشد: اول اینکه، این سیستم، نیازهای غذایی را به شکل کاملاً ایمن برای بشر برطرف سازد، دوم اینکه، موجبات افزایش کیفیت محیط و منابع طبیعی را فراهم سازد، سوم اینکه، باعث استفاده موثرتر از منابع تجدیدنشدنی و حفظ و کنترل بهینه چرخه های بیولوژیکی گردد، چهارم اینکه، حمایت اقتصادی از کشاورزان را افزایش دهد و پنجم اینکه موجب افزایش کیفیت زندگی برای کشاورزان و کلیه افراد جامعه شود. اگر ادعا کنیم سیستم های غذایی ما در بخش کشاورزی، غالباً در درازمدت پایدار نیستند، سخن گزافی نگفته ایم. با توجه به روند روزافزون جمعیت دنیا و افزایش تقاضا برای غذا، دو راه جهت افزایش عملکرد در بخش کشاورزی توصیه می شود. راه اول، توسعه اراضی قابل کشت و راه دوم افزایش عملکرد در واحد سطح است. در مورد راه حل اول لازم به ذکر است که زمین از منابع محدود در بخش کشاورزی است و توسعه این منبع تا حد مختصری امکان پذیر است. با توجه به این افزایش جمعیت، رشد پنج درصدی اراضی قابل کشت، جوابگوی نیاز غذایی این جمعیت نخواهد بود. پس راه حل دوم یعنی افزایش تولید در واحد سطح، معقول تر به نظر می رسد. تاکنون نیز اغلب پیشرفت ها در این زمینه به دلیل افزایش عملکرد در واحد سطح بوده و تاکنون پاسخگوی افزایش جمعیت بوده است.یکی از مهمترین راه حل های افزایش عملکرد در واحد سطح، به کارگیری علم بیوتکنولوژی است. این عمل با تکنیک های خاص خود، کشاورزی مدرن را بیشتر و بیشتر به سمت پایداری منابع طبیعی سوق می دهد. به خاطر روشن تر شدن نقش باارزش بیوتکنولوژی در کشاورزی پایدار یکسری نکات ذکر می شود: اولی اینکه، بیوتکنولوژی دامنه وسیعی از محصولات اصلاح شده و یا جدید را تولید می کند، دوم اینکه با تولید واریته های جدید گیاهان زراعی با صفاتی از قبیل مقاومت، تحمل و کیفیت بالا، راه حل جدیدی را برای پایداری منابع طبیعی و تولید غذا ارائه می دهد، سوم اینکه بیشتر گیاهان زراعی نوین که از طریق بیوتکنولوژی تولید شده اند در مقایسه با گیاهان سنتی، در یک قطعه زمین مشخص با نیازهای طبیعی مشابه، محصول بیشتری تولید می کنند، چهارم اینکه، تعدادی از این گیاهان جدید، برای مثال آنهایی که مقاوم به بیماری یا آفت شده اند، باعث کاهش استفاده از منابع غیرقابل تجدید می شوند و همچنین با کاهش استفاده از سموم شیمیایی، یک ابزار با ارزش جهت تولید محصولات کشاورزی پایدار هستند. علاوه بر موارد ذکر شده، تکنیک های مراقبت و نگهداری گیاهان به وسیله عوامل بیوکنترلی جدید که از بیوتکنولوژی نشأت گرفته اند، موجب عملیات کشاورزی بسیار دقیق با حداقل تلفات و افزایش عملکرد می شود. بیوتکنولوژی کشاورزی در پایداری رشد اقتصادی و رقابت اقتصادی خصوصاً در کشورهای توسعه یافته نقش بسیار مهمی بازی می کند. از طرف دیگر تعداد بسیار زیادی از افراد در این بخش با مشاغل بسیار باارزش فعالیت دارند، با این تفاسیر، نمی توان تأثیر علم بیوتکنولوژی را در پایداری اقتصادی نیز نادیده گرفت.تأثیر عمده بیوتکنولوژی بر کشاورزی پایدار، از طریق پیشرفت های ژنتیکی است. سودآوری مطلوب و افزایش تولید در این زمینه، در طول سالهای گذشته عمدتاً به دو دلیل اصلی بوده است: یکی پیشرفت های ژنتیکی و دیگری افزایش در استفاده از منابع. همانطور که ذکر شد، بسیاری از منابع در بخش کشاورزی محدود هستند، بنابراین در درازمدت استفاده عاقلانه از منابع بسیار بااهمیت است. آینده کشاورزی پایدار احتمالاً از طریق پیشرفت در علم ژنتیک امکان پذیر خواهد بود. برای مثال استفاده از هیبریدهای پیشرفته در گیاه ذرت در دهه اخیر، سودآوری بسیار بالایی را برای آمریکای شمالی به ارمغان آورده و آن را به قطب اصلی ذرت دنیا تبدیل کرده است.همچنین یافته های نسبتاً مشابهی از طریق پیشرفت های ژنتیکی در مورد گندم، جو، چاودار، سویا و... به دست آمده است. اگر علم بیوتکنولوژی از طریق پیشرفت های ژنتیکی بتواند نیاز غذایی جمعیت دنیا را مرتفع سازد و از طرفی به حفظ منابع طبیعی کمک کند و بدین وسیله هر دو منابع حیاتی (هوا، آب و عناصر غذایی) و همچنین زیبایی محیط زیست (فضای سبز، پارک ها، تنوع و...) حفظ گردد، آن گاه بیوتکنولوژی در راستای پایدار کردن کشاورزی حرکت خواهد کرد، در غیر این صورت این علم به عاملی بسیار خطرناک در تخریب منابع طبیعی و اکوسیستم ها تبدیل خواهد شد. در صورت عدم استفاده صحیح از این علم، به جای پایدار کردن کشاورزی و حفظ منابع، اثرات بسیار مضری بر پیکره محیط زیست وارد خواهد ساخت. برای مثال، با گسترش تولید گیاهان زراعی و احشام با ظرفیت مقاومت به تنش های محیطی در مناطقی که برای گیاهان زراعی و دام های معمولی نامناسب است، با استفاده از علم بیوتکنولوژی، آسان می شود. اگر این امر اتفاق افتد، تنوع زیستی گونه های گیاهی و حیوانی در اکوسیستم های طبیعی کاهش می یابد. همچنین ممکن است گونه های تغییریافته ژنتیکی به گونه هایی خطرناک برای محیط زیست تبدیل شوند. گسترش برخی علف های هرز، خطر ایجاد نوترکیبی در ویروس ها و پاتوژن ها، ایجاد آلرژی برای برخی افراد، انتقال ژن ها از گونه های زراعی تراریخت به گونه های وحشی و ایجاد مسمومیت غذایی از دیگر خطرات علم بیوتکنولوژی است، که در صورت عدم استفاده صحیح، وقوع آنها اجتناب ناپذیر خواهد بود.

منابع :

parsbiology

www.bio.org

www.biotech.about.com