Biotechnologija yra mokslo sritis, orientuota į gyvų sistemų ir organizmų naudojimą kuriant ir tobulinant metodus ir produktus.
Biotechnologija apima pagrindinius biologijos mokslus (tokius kaip molekulinė biologija, embriologija, genetika, ir kt.), taikomieji mokslai (pvz., imunologija ir biochemija), taip pat technologinės sritys, tokios kaip informatika ir kt robotika.
Biotechnologiniai metodai apima keletą gyvų organizmų modifikavimo procedūrų, pradedant paprasčiausiais gyvūnų prijaukinimas ir augalų auginimas, tobulinimo procesai, tokie kaip dirbtinė selekcija ir hibridizacija. Be to, moderniausi metodai apima genų inžinerijos ir ląstelių bei audinių kultūros naudojimą.
Integravus skirtingas biologijos sritis su aukščiau paminėtais būdais, sukuriama biotechnologija, kurią galima pritaikyti skirtinguose sektoriuose.
Klasikinės biotechnologijos ir šiuolaikinės biotechnologijos skirtumai
Klasikinė biotechnologija susijusi su įvairiomis gyvų mikroorganizmų panaudojimo priemonėmis naujų produktų gamybai ar esamų produktų modifikavimui. Jis apima klasikinius metodus, tokius kaip rūšių kirtimas norint gauti naujų, turinčių norimas savybes, ir fermentaciją, naudojamus gaminant vyną, sūrį ir duoną.
Šiuolaikinė biotechnologija labai priklauso nuo naudojamų metodų genetinė inžinerija. Šia prasme galima teigti, kad didžiausi biotechnologijų laimėjimai įvyko naudojant genų inžinerijos priemones ir metodus, tokius kaip manipuliavimas genų, ląstelių ir audinių kontroliuojamas ketinimas sudaryti genetiškai patobulintus organizmus, DNR rekombinacija, audinių kultūra, mutagenezė, ir kt.
Biotechnologijų taikymo pavyzdžiai
Atsižvelgiant į tai, kad biotechnologija apima platų mokslų spektrą, jos rezultatų galima rasti daugybėje ekonomikos sektorių. Taikant šią sritį, visada siekiama pagerinti gyvenimo kokybę planetoje, kuriant naujus metodus ir produktus ar tobulinant esamus.
Genetiškai modifikuoti organizmai
Klasikinis biotechnologijų taikymo pavyzdys yra genetiškai modifikuoti organizmai (OGM), taip pat vadinamas transgeninis. Šių organizmų genetinis kodas buvo pakeistas (dažniausiai derinant juos su kitų organizmų genais), siekiant pašalinti defektus ir sukurti naujas savybes.
50-aisiais agronomas Normanas Borlaugas per genetinius kryžius davė pradžią „pusei kviečių“ nykštukas “- nauja, atsparesnė ir produktyvesnė kviečių rūšis, sukėlusi revoliuciją žemės ūkyje pasaulyje visas.
Pagrindiniai naudojami genetiškai modifikuotų organizmų pavyzdžiai:
- medicinoje: insulinas, kamieninės ląstelės, augimo hormonas, hormonai nevaisingumui gydyti, nauji gydymo būdai vėžiui, genų terapijai (ligų gydymui pakeičiant sugedusius genus), vakcinoms ir kt.
- ūkininkavime: genetiškai patobulinti maisto produktai, atsparesni ir derlingesni augalai, gyvūnai ir augalai, modifikuoti gaminant medžiagas, tinkamas naudoti vaistuose, ir kt.
- gyvūnams: transgeninės žiurkės, naudojamos tyrimuose, ir žuvys, kurių augimas keturis kartus viršijo normą (tilapija ir doradas).
- aplinkoje: bakterijos, kovojančios su naftos ir metalų sukeliama tarša.
Kiti pavyzdžiai
Pavyzdžiui, patikrinkite kitas biotechnologinės kilmės prekes ir paslaugas:
| Sektoriai | Prekes ir paslaugos |
|---|---|
| Žemdirbystė | Kompostas, pesticidai, silosas, augalų ar medžių daigai, naujų savybių augalai ir kt. |
Sveikata |
Antibiotikai, hormonai, vaistai, reagentai, tyrimai ir kt. |
Chemijos pramonė |
Butanolis, acetonas, glicerolis, organinės rūgštys, fermentai ir kt. |
| elektronika | Biosensoriai |
| Energija | Etanolis, biodujos ir kt. |
Aplinka |
Naftos perdirbimas, atliekų apdorojimas, vandens valymas ir kt. |
| Gyvuliai | Embrionai |
Biotechnologijos privalumai
Biotechnologijų teikiami pranašumai yra daugybė ir apima visas taikymo sritis, gerindami gyvenimo kokybę pasaulyje. Tarp akivaizdžiausių rezultatų yra:
- Didesnis derlius ir atsparesni pasėliai;
- Mažiau naudoti pesticidus;
- Transgeniniai maisto produktai tarnauja ilgiau, todėl sumažėja maisto švaistymas;
- Maisto gamybai reikalingos energijos kiekio sumažinimas;
- Mažiau aplinkai kenksmingų produktų naudojimas;
- Alkio mažinimas pasaulyje;
- Maistingesni maisto produktai;
- Užkrečiamųjų ligų atsiradimo sumažėjimas;
- Tikslesnių ligų nustatymo priemonių ir kt. Sukūrimas
Biotechnologijos trūkumai
Biotechnologijos pažanga taip pat turi neigiamų pasekmių. Tarp pagrindinių galime išskirti:
- Žala aplinkai;
- Didelė priklausomybė nuo išsivysčiusių šalių technologijų;
- Padidėjusi pajamų koncentracija;
- Netikrumas dėl ilgalaikio jo poveikio aplinkai ir organizmams;
- Biologinės įvairovės mažėjimas;
- Padidėjęs transgeninių produktų sukeltų ligų dažnis.
Biotechnologijų klasifikacijos
Norint klasifikuoti skirtingas biotechnologijų sritis, Biuro specialistai ir mokslininkai plotas pradėjo taikyti spalvų sistemą, kuri skirsto mokslą į šakas, atsižvelgiant į programa:
- žalioji biotechnologija: taikoma žemės ūkyje, siekiant sukurti tvaresnes žemės ūkio sąlygas.
- raudonoji biotechnologija: yra naudojamas medicinoje, siekiant pagerinti vaistus ir gydymą. Pažangiausi metodai apima net ligų gydymą genetinėmis manipuliacijomis.
- baltoji biotechnologija: dar vadinama pramonine biotechnologija, ji naudojama gaminant produktus naudojant aplinkai mažiau kenksmingus metodus.
- geltonoji biotechnologija: taikoma mitybos ir maisto gamybos srityse, tačiau taip pat taikoma biotechnologijų, taikomų vabzdžiams, srityje.
- mėlynoji biotechnologija: taikoma tyrinėjant biologinius jūrų išteklius.
- purpurinė biotechnologija: yra susijęs su įstatymais, patentais, leidiniais ir kitais dokumentiniais klausimais, susijusiais su biotechnologijomis.
- auksinė biotechnologija: nurodo bioinformatikos ir skaičiavimo metodų naudojimą biotechnologijose.
- oranžinė biotechnologija: dar vadinama edukacine biotechnologija, susideda iš visų priemonių, skirtų biotechnologijų sklaidai ir sklaidai.
- juoda biotechnologija: yra susijęs su biotechnologijų taikymu kariniais tikslais, pavyzdžiui, biologinių ginklų gamyba.
karjera biotechnologijose
Atsižvelgiant į daugiadisciplininį biotechnologijų pobūdį, profesija gali būti suteikta per keletas skirtingų sričių, tokių kaip biologija, medicina, agronomija, biochemija, inžinerija, farmacija, ir kt.
Specializacijos reikalavimai norint patekti į biotechnologijų sritį skiriasi atsižvelgiant į konkrečius kiekvienos profesijos reglamentus.
Taip pat žiūrėkite:
- Biologija
- biomedicina
- Mikrobiologija
- Transgeniniai maisto produktai
- žalioji revoliucija