Biotechnologia to złożona sieć wiedzy, w której nauka i technologia są ze sobą powiązane i wzajemnie się uzupełniają
Obraz Arek Socha z Pixabay
Termin biotechnologia odnosi się do każdego zastosowania technologicznego, które wykorzystuje systemy biologiczne, żywe organizmy lub ich pochodne do wytwarzania lub modyfikowania produktów lub procesów do określonych zastosowań, zgodnie z ONZ (ONZ). Jego celem jest promowanie doskonalenia technik w różnych sektorach społeczeństwa, takich jak przemysł, zdrowie i środowisko.
Uważa się, że ludy starożytności wykorzystywały już mikroorganizmy do przygotowywania napojów i żywności. Wraz z ewolucją technologii coraz powszechniejsze stało się stosowanie mechanizmów biologicznych do zwalczania głodu, chorób i produkcji zrównoważonej energii.
Tradycyjna biotechnologia
Techniki biotechnologiczne zaczęły się około 6000 lat pne wraz z procesami fermentacji do produkcji napojów alkoholowych. Później praktykę tę zaczęto wykorzystywać również do produkcji pieczywa, serów i jogurtów. W XVII wieku badacz Anton Van Leeuwenhoek odkrył pod mikroskopem istnienie maleńkich istot, ale dopiero w 1876 roku Louis Pasteur udowodnił, że te mikroorganizmy były przyczyną fermentacji.
W ten sposób od 1850 roku pojawiają się nowe obszary wiedzy. Rodzi się mikrobiologia, immunologia, biochemia i genetyka. Chemia przemysłowa rozwija się w przyspieszonym tempie, a także zwiększa interwencję inżynierii rolniczej i hodowlanej w zarządzaniu polem. W 1914 roku inżynier rolnictwa Karl Ereky opracował plan hodowli świń, aby zastąpić tradycyjne praktyki kapitalistycznym przemysłem rolniczym opartym na wiedzy naukowej.
Ereky zawdzięcza pierwszą definicję biotechnologii, taką jak „nauka i metody, które pozwalają na otrzymywanie produktów z surowców poprzez interwencję żywych organizmów”.
W XX wieku nastąpił wspaniały rozwój nauki i technologii. Połączenie tych dwóch elementów owocuje osiągnięciami w różnych sektorach produkcyjnych, w których istoty żywe stanowią podstawę tak różnorodnych przedmiotów, jak produkcja nowej żywności, przetwarzanie odpadów, produkcja enzymów i antybiotyków.
Nowoczesna biotechnologia
Propozycja helikalnego modelu cząsteczki DNA stanowi fundamentalny kamień milowy w historii biologii molekularnej. Ale podział między tradycyjną biotechnologią a nowoczesną biotechnologią to seria eksperymentów przeprowadzonych przez H. Boyera i S. Cohena, których kulminacją jest przeniesienie genu żaby do bakterii w 1973 roku. Od tego momentu można zmienić program genetyczny organizmu poprzez przeniesienie genów z innego gatunku.
W tym okresie inżynieria genetyczna zajęła czołowe miejsce jako innowacyjna technologia XX wieku. Badania genetyki, biologii molekularnej i komórkowej wsparły rozwój inżynierii genetycznej - technologii kontrolującej rekombinowane DNA gatunku. Ta innowacja umożliwia tworzenie transgenów.
Transgeniki to organizmy, które przechodzą sztuczne zmiany w swoim kodzie genetycznym. Na przykład żywność modyfikowana genetycznie pochodzi z nasion i roślin, których ustawienia zostały zmienione, aby sprostać wymaganiom plantacji i kupujących.
Biotechnologia obejmuje szeroki obszar wiedzy wywodzący się z nauk podstawowych (biologia molekularna, mikrobiologia, biologia komórki i genetyka), nauk stosowanych (techniki immunologiczne i biochemiczne, a także techniki wywodzące się z fizyki i elektroniki) oraz innych technologii ( fermentacje, separacje, oczyszczania, informatyka, robotyka i sterowanie procesami). Jest to złożona sieć wiedzy, w której nauka i technologia są ze sobą powiązane i wzajemnie się uzupełniają.
Klasyfikacja biotechnologii
Próbując odnieść funkcjonalność biotechnologii w każdym sektorze, uczeni zaczęli klasyfikować ją kolorami.
- Zielona biotechnologia: stosowana w rolnictwie, zwłaszcza przy tworzeniu genetycznie modyfikowanych nasion i roślin. Ten rodzaj produkcji ma na celu uodpornienie plantacji na szkodniki i substancje chemiczne (pestycydy i pestycydy);
- Czerwona biotechnologia: stosowana w zdrowiu do opracowywania nowych metod leczenia lub leków. Manipulacje genetyczne mogą pomóc w diagnozowaniu chorób lub w procesach leczenia;
- Niebieska biotechnologia: stosowana w poszukiwaniu morskich zasobów biologicznych, podobnie jak w poszukiwaniu molekuł w algach do leczenia chorób;
- Biała biotechnologia: stosowana w procedurach przemysłowych, np. Przy tworzeniu substancji, które w przyrodzie uwalniają mniej zanieczyszczeń;
- Pomarańczowa biotechnologia: stosowana w dziedzinie informacji. Treści edukacyjne są przygotowywane tak, aby były dostępne dla wszystkich sektorów społeczeństwa lub aby zachęcić nowych specjalistów do przyłączenia się do obszaru biotechnologii.
Obszary zastosowań biotechnologii
Dowiedz się więcej o głównych obszarach zastosowań biotechnologii:
Twoje zdrowie
W obszarze zdrowia biotechnologia produkuje antybiotyki i syntetyzuje substancje, które są w stanie uzupełnić brak cząsteczek ważnych dla prawidłowego funkcjonowania organizmu.
Ponadto biotechnologia umożliwia postęp w terapii komórkowej poprzez wykorzystanie cząsteczek, transport z genetycznie zmienionymi narządami zwierząt, wykorzystanie komórek macierzystych do zwalczania chorób zwyrodnieniowych, wytwarzanie szczepionek, przeciwciał i hormonów w laboratorium.
Rolnictwo
W dziedzinie rolnictwa biotechnologia przyczynia się do tworzenia transgenicznych nasion i roślin odpornych na pestycydy i pestycydy. Technologia stosowana w biologii jest również wykorzystywana u zwierząt hodowlanych do generowania zarodków ze zmodyfikowanych zwierząt w celu udoskonalenia technik przeszczepów i testowania nowych leków.
Branże
W przemyśle biotechnologia tworzy narzędzia biologiczne, które intensyfikują produkcję i wytwarzają paliwa odnawialne z odpadów. W ten sposób przyczynia się do ograniczenia eksploatacji zanieczyszczających zasoby naturalne i zmniejszenia toksycznych gazów w atmosferze.
Przemysł chemiczny wykorzystuje również biotechnologię do produkcji ketonów, alkoholi, białek tkankowych oraz do produkcji syntetycznych włókien odzieżowych.
Środowisko
Biotechnologia przyczynia się do poprawy warunków środowiskowych i kontrolowania degradacji powodowanej przez człowieka. Mikroorganizmy powstają z propozycją oczyszczania wód zanieczyszczonych odpadami z firm oraz ściekami. Wymieranie gatunków jest również kontrolowane przez znajomość kodu genetycznego istot żywych.
Biotechnologia w Brazylii
W Brazylii programy wspierające biotechnologię pojawiły się w latach 80. Przykładem było utworzenie Sectorial Biotechnology Fund, który koncentruje się na „promowaniu szkolenia i kwalifikacji zasobów ludzkich, wzmacnianiu krajowej infrastruktury badawczej i usługach pomocniczych, rozwijaniu baza wiedzy z obszaru, stymulowanie powstawania firm opartych na biotechnologii i transfer technologii do skonsolidowanych firm, prowadzenie badań prospektywnych i monitorowanie postępu wiedzy w branży ”.
Biotechnologia została uznana za strategiczny priorytet w Brazylii od 2003 r., Aw 2007 r. Utworzono Dekret nr 6 041, który ustanowił Politykę Rozwoju Biotechnologii. Sprawdź kilka ciekawostek dotyczących obszaru biotechnologii w Brazylii:
- Brazylia zajmuje 18. miejsce w światowym rankingu pod względem liczby firm biotechnologicznych, według badania Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD);
- Według badania przeprowadzonego przez Fundację BIOMINAS, sektor biotechnologiczny w Brazylii obejmuje 155 firm działających w obszarach rolnictwa, bioenergii, nakładów, środowiska i zdrowia. Najwięcej firm skupia São Paulo (42,3%), Minas Gerais (29,6%) i Południe (14,4%);
- Brazylia wyróżnia się jako pionier w badaniach i stosowaniu genetycznie modyfikowanych produktów rolnych, a także w rozwijaniu i komercjalizacji najnowocześniejszej wiedzy z zakresu biotechnologii rolniczej.
Biotechnologia opracowana przez brazylijską firmę jest wyróżniana w globalnej przedsiębiorczości
Brazylijska firma Bug Agentes Biológicos z Piracicaba-SP została wybrana przez Światowe Forum Ekonomiczne jako jeden z 36 pionierskich startupów technologicznych na świecie. Firma sprzedaje środki kontroli biologicznej, które atakują szkodniki plantacyjne. Ogólnie rzecz biorąc, sprzedawane drapieżniki atakują jaja szkodników, zapobiegając ich rozwojowi i uszkadzając zbiory.
Brazylia jest jednym z największych użytkowników pestycydów na świecie. Stosowanie biotechnologii w celu zrównoważenia relacji między szkodnikiem a drapieżnikiem jest bardziej przyjazne dla środowiska niż stosowanie chemicznych pestycydów.
Aby uniknąć ryzyka ataku gatunków obcych na gatunki inne niż docelowe, firma odwiedza pole, na którym będzie stosowana kontrola biologiczna, i identyfikuje pasożyta lub naturalnego drapieżnika jaj szkodnika, który ma być zwalczany. Gatunek ten wybierany jest jako środek obronny plantacji. Wreszcie firma wykorzystuje proces produkcji wybranego agenta i wysyła produkt do klienta za pośrednictwem opatentowanego mechanizmu dostawy.
