เทคโนโลยีชีวภาพคืออะไร?
เทคโนโลยีชีวภาพเป็นเครือข่ายความรู้ที่ซับซ้อนซึ่งวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเชื่อมโยงและส่งเสริมซึ่งกันและกัน
Arek Socha ภาพโดย Pixabay
คำว่า เทคโนโลยีชีวภาพ หมายถึง การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีใดๆ ก็ตามที่ใช้ระบบชีวภาพ สิ่งมีชีวิต หรืออนุพันธ์ของพวกมันเพื่อผลิตหรือดัดแปลงผลิตภัณฑ์หรือกระบวนการสำหรับการใช้งานเฉพาะ ตามที่สหประชาชาติ (UN) กล่าว มีวัตถุประสงค์เพื่อส่งเสริมการพัฒนาเทคนิคในภาคส่วนต่างๆ ของสังคม เช่น อุตสาหกรรม สุขภาพ และสิ่งแวดล้อม
เชื่อกันว่าคนโบราณใช้จุลินทรีย์ในการเตรียมเครื่องดื่มและอาหารอยู่แล้ว ด้วยวิวัฒนาการของเทคโนโลยี การใช้กลไกทางชีวภาพในการต่อสู้กับความหิวโหย โรคภัยไข้เจ็บ และการผลิตพลังงานที่ยั่งยืนได้กลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น
เทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม
เทคนิคทางเทคโนโลยีชีวภาพเริ่มต้นขึ้นเมื่อประมาณ 6,000 ปีก่อนคริสตกาลด้วยกระบวนการหมักเพื่อผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ ต่อมา แนวปฏิบัตินี้ยังใช้สำหรับการผลิตขนมปัง ชีส และโยเกิร์ต ในศตวรรษที่ 17 นักวิจัย Anton Van Leeuwenhoek ค้นพบการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กผ่านกล้องจุลทรรศน์ แต่ในปี 1876 หลุยส์ ปาสเตอร์ได้พิสูจน์ว่าจุลินทรีย์เหล่านี้เป็นสาเหตุของการหมัก
เป็นผลให้ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2393 เป็นต้นมา ความรู้ใหม่ ๆ ก็เกิดขึ้น จุลชีววิทยา ภูมิคุ้มกันวิทยา ชีวเคมี และพันธุศาสตร์ถือกำเนิดขึ้น เคมีอุตสาหกรรมพัฒนาอย่างรวดเร็วและยังเพิ่มการแทรกแซงของวิศวกรรมการเกษตรและปศุสัตว์ในการจัดการภาคสนาม ในปี 1914 วิศวกรเกษตร Karl Ereky ได้พัฒนาแผนการเลี้ยงสุกรเพื่อทดแทนการปฏิบัติแบบดั้งเดิมด้วยอุตสาหกรรมการเกษตรแบบทุนนิยมโดยอาศัยความรู้ทางวิทยาศาสตร์
คำจำกัดความแรกของเทคโนโลยีชีวภาพเป็นหนี้ Ereky เนื่องจากเป็น "วิทยาศาสตร์และวิธีการที่อนุญาตให้ได้รับผลิตภัณฑ์จากวัตถุดิบผ่านการแทรกแซงของสิ่งมีชีวิต"
ศตวรรษที่ 20 มีพัฒนาการด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่น่าชื่นชม การรวมกันของทั้งสองส่งผลให้ประสบความสำเร็จในภาคการผลิตต่างๆ โดยที่สิ่งมีชีวิตเป็นพื้นฐานของรายการที่หลากหลาย เช่น การผลิตอาหารใหม่ การบำบัดของเสีย การผลิตเอนไซม์และยาปฏิชีวนะ
เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่
ข้อเสนอของแบบจำลองเกลียวสำหรับโมเลกุลดีเอ็นเอแสดงถึงก้าวสำคัญในประวัติศาสตร์ของอณูชีววิทยา แต่ความแตกแยกระหว่างเทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิมและเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่เป็นชุดของการทดลองที่ดำเนินการโดย H. Boyer และ S. Cohen ซึ่งสิ้นสุดในปี 1973 ด้วยการถ่ายโอนยีนจากกบไปยังแบคทีเรีย จากช่วงเวลานั้นไป เป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนโปรแกรมทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตโดยการถ่ายโอนยีนจากสปีชีส์อื่นไปยังมัน
ในช่วงเปลี่ยนผ่านนี้ พันธุวิศวกรรมได้ครอบครองสถานที่ที่โดดเด่นในฐานะเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมแห่งศตวรรษที่ 20 การศึกษาทางพันธุศาสตร์ ชีววิทยาระดับโมเลกุลและเซลล์สนับสนุนการพัฒนาพันธุวิศวกรรม ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ควบคุมดีเอ็นเอลูกผสมของสปีชีส์ นวัตกรรมนี้ทำให้เกิดการดัดแปลงพันธุกรรม
ยีนคือสิ่งมีชีวิตที่ได้รับการดัดแปลงเทียมในรหัสพันธุกรรมของพวกมัน ตัวอย่างเช่น อาหารดัดแปรพันธุกรรมได้มาจากเมล็ดพืชและพืชที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบเพื่อตอบสนองความต้องการของสวนและผู้ซื้อ
เทคโนโลยีชีวภาพครอบคลุมความรู้อย่างกว้างขวางซึ่งเกิดจากวิทยาศาสตร์พื้นฐาน (อณูชีววิทยา จุลชีววิทยา ชีววิทยาของเซลล์และพันธุศาสตร์) วิทยาศาสตร์ประยุกต์ (เทคนิคภูมิคุ้มกันและชีวเคมีตลอดจนเทคนิคที่เกิดจากฟิสิกส์และอิเล็กทรอนิกส์) และเทคโนโลยีอื่น ๆ ( การหมัก การแยกสาร การทำให้บริสุทธิ์ สารสนเทศ หุ่นยนต์ และการควบคุมกระบวนการ) เป็นเครือข่ายความรู้ที่ซับซ้อนซึ่งวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเชื่อมโยงและส่งเสริมซึ่งกันและกัน
การจำแนกเทคโนโลยีชีวภาพ
ในความพยายามที่จะเชื่อมโยงการทำงานของเทคโนโลยีชีวภาพในแต่ละภาคส่วน นักวิชาการเริ่มจำแนกเป็นสี
- เทคโนโลยีชีวภาพสีเขียว: ประยุกต์ใช้ในการเกษตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสร้างเมล็ดพืชและพืชดัดแปลงพันธุกรรม การผลิตประเภทนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อผลิตพืชผลที่ทนทานต่อศัตรูพืชและสารเคมีมากขึ้น (ยาฆ่าแมลงและยาฆ่าแมลง)
- เทคโนโลยีชีวภาพสีแดง: ใช้ในด้านสุขภาพสำหรับการพัฒนาวิธีการรักษาใหม่หรือการเยียวยา การจัดการทางพันธุกรรมสามารถช่วยในการวินิจฉัยโรคหรือในกระบวนการบำบัด
- เทคโนโลยีชีวภาพสีน้ำเงิน: ใช้ในการค้นหาทรัพยากรชีวภาพทางทะเล เช่น การค้นหาโมเลกุลในสาหร่ายเพื่อรักษาโรค
- เทคโนโลยีชีวภาพสีขาว: นำไปใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น ในการสร้างสารที่ปล่อยมลพิษสู่ธรรมชาติน้อยลง
- เทคโนโลยีชีวภาพออเรนจ์: นำไปใช้ในด้านข้อมูล เนื้อหาด้านการศึกษาจัดทำขึ้นเพื่อให้ทุกภาคส่วนของสังคมเข้าถึงได้ หรือเพื่อส่งเสริมการยึดติดของผู้เชี่ยวชาญใหม่ๆ ในสาขาเทคโนโลยีชีวภาพ
ขอบเขตการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อหลักของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ:
สุขภาพ
ในด้านสุขภาพ เทคโนโลยีชีวภาพได้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับยาปฏิชีวนะและสังเคราะห์สารที่สามารถชดเชยการขาดโมเลกุลที่สำคัญสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของร่างกายมนุษย์
นอกจากนี้ เทคโนโลยีชีวภาพยังทำให้เกิดความก้าวหน้าในการบำบัดเซลล์ด้วยการใช้โมเลกุล การขนส่งด้วยอวัยวะของสัตว์ที่ดัดแปลงพันธุกรรม การใช้เซลล์ต้นกำเนิดเพื่อต่อสู้กับโรคความเสื่อม การสร้างวัคซีน แอนติบอดี และฮอร์โมนในห้องปฏิบัติการ
เกษตรกรรม
ในพื้นที่เกษตรกรรม เทคโนโลยีชีวภาพมีส่วนช่วยในการสร้างเมล็ดพันธุ์และพืชดัดแปรพันธุกรรมที่สามารถต้านทานยาฆ่าแมลงและยาฆ่าแมลงได้ เทคโนโลยีที่ใช้กับชีววิทยายังใช้ในปศุสัตว์เพื่อสร้างตัวอ่อนจากสัตว์ดัดแปลงเพื่อปรับปรุงเทคนิคการปลูกถ่ายและทดสอบยาใหม่
อุตสาหกรรม
ในอุตสาหกรรม เทคโนโลยีชีวภาพสร้างเครื่องมือทางชีวภาพที่เร่งการผลิตและผลิตเชื้อเพลิงหมุนเวียนจากของเสีย ด้วยวิธีนี้จะช่วยลดการแสวงหาผลประโยชน์จากทรัพยากรธรรมชาติที่ก่อให้เกิดมลพิษและลดก๊าซพิษในชั้นบรรยากาศ
อุตสาหกรรมเคมียังใช้เทคโนโลยีชีวภาพในการผลิตคีโตน แอลกอฮอล์ โปรตีนจากผ้า และผลิตเส้นใยสังเคราะห์สำหรับเสื้อผ้า
สิ่งแวดล้อม
เทคโนโลยีชีวภาพช่วยปรับปรุงสภาพแวดล้อมและควบคุมการเสื่อมสภาพที่มนุษย์สร้างขึ้น จุลินทรีย์ถูกสร้างขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อบำบัดน้ำเสียจากของเสียจากบริษัทและสิ่งปฏิกูล การสูญพันธุ์ของเผ่าพันธุ์ยังถูกควบคุมโดยความรู้เกี่ยวกับรหัสพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
เทคโนโลยีชีวภาพในบราซิล
ในบราซิล โครงการสนับสนุนเทคโนโลยีชีวภาพเกิดขึ้นในช่วงทศวรรษ 1980 ตัวอย่างหนึ่งคือการจัดตั้งกองทุนเทคโนโลยีชีวภาพรายสาขา ซึ่งมุ่งเน้นที่ “การส่งเสริมการฝึกอบรมและคุณสมบัติของทรัพยากรมนุษย์ การเสริมสร้างโครงสร้างพื้นฐานระดับชาติสำหรับบริการวิจัยและสนับสนุน ส่งเสริมการก่อตั้งบริษัทที่ใช้เทคโนโลยีชีวภาพและการถ่ายทอดเทคโนโลยีไปยังบริษัทที่ควบรวมกิจการ ดำเนินการศึกษาเชิงสำรวจและติดตามความก้าวหน้าของความรู้ในภาคส่วนนี้”
เทคโนโลยีชีวภาพถือเป็นลำดับความสำคัญเชิงกลยุทธ์ในบราซิลตั้งแต่ปี 2546 และในปี 2550 มีการออกกฤษฎีกาฉบับที่ 6,041 ซึ่งกำหนดนโยบายการพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ ตรวจสอบข้อเท็จจริงบางประการเกี่ยวกับพื้นที่เทคโนโลยีชีวภาพในบราซิล:
- บราซิลครองอันดับที่ 18 ของโลกในด้านจำนวนบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ จากการศึกษาขององค์การเพื่อความร่วมมือทางเศรษฐกิจและการพัฒนา (OECD)
- ภาคเทคโนโลยีชีวภาพในบราซิลมีบริษัท 155 แห่งที่ดำเนินงานในด้านการเกษตร พลังงานชีวภาพ ปัจจัยการผลิต สิ่งแวดล้อม และสุขภาพ ตามการสำรวจของมูลนิธิ BIOMINAS เซาเปาโล (42.3%), Minas Gerais (29.6%) และภาคใต้ (14.4%) รวมบริษัทจำนวนมากที่สุด
- บราซิลมีความโดดเด่นในการเป็นผู้บุกเบิกในการวิจัยและการใช้ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรดัดแปลงพันธุกรรม นอกเหนือจากการพัฒนาและจำหน่ายความรู้ด้านเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรที่ทันสมัย
เทคโนโลยีชีวภาพที่พัฒนาโดยบริษัทบราซิลมีความโดดเด่นในการเป็นผู้ประกอบการระดับโลก
บริษัท Bug Agentes Biológico ของบราซิลจาก Piracicaba-SP ได้รับเลือกจาก World Economic Forum ให้เป็นหนึ่งใน 36 บริษัทสตาร์ทอัพด้านเทคโนโลยีที่บุกเบิกในโลก บริษัทจำหน่ายสารควบคุมทางชีวภาพที่โจมตีศัตรูพืช โดยทั่วไปแล้ว ผู้ล่าที่ขายจะโจมตีไข่ของศัตรูพืช ป้องกันไม่ให้พวกมันพัฒนาและก่อให้เกิดความเสียหายต่อการเก็บเกี่ยว
บราซิลเป็นหนึ่งในผู้ใช้ยาฆ่าแมลงรายใหญ่ที่สุดในโลก การใช้เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อสร้างสมดุลระหว่างความสัมพันธ์ระหว่างศัตรูพืชกับสัตว์กินเนื้อนั้นเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าการใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืช
เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่สายพันธุ์ที่ไม่ใช่สัตว์พื้นเมืองจะโจมตีสายพันธุ์ที่ไม่ใช่เป้าหมาย บริษัทได้เยี่ยมชมพื้นที่ที่จะใช้การควบคุมทางชีวภาพและระบุปรสิตหรือนักล่าตามธรรมชาติของไข่ของศัตรูพืชที่จะต่อสู้ สายพันธุ์นี้ได้รับเลือกให้เป็นตัวแทนป้องกันของสวน สุดท้าย บริษัทใช้กระบวนการในการผลิตตัวแทนที่เลือกและจัดส่งสินค้าให้กับลูกค้าผ่านกลไกการจัดส่งที่เป็นกรรมสิทธิ์
