واژه بیوتکنولوژی نخستین بار در سال ۱۹۱۹ از سوی Karl Ereky به مفهوم کاربرد علوم زیستی و اثر متقابل آن در فناوری‌های ساخت بشر به کار برده شد. به طور کلی هر گونه کنش هوشمندانه بشر در آفرینش، بهبود و عرضه فرآورده‌های گوناگون با استفاده از جانداران، به ویژه از طریق دستکاری آنها در سطح مولکولی، در حیطه این مهمترین، پاک‌ترین و اقتصادی‌ترین فناوری سده حاضر، بیوتکنولوژی، قرار میگیرد. بیوتکنولوژی از جمله واژه‌های پر سرو‌صدای سالهای اخیر است. این واژه را درست یا نادرست، به مفهوم همه چیز برای مردم به کار می‌برند. زیستفناوری را در یک تعریف کلی، به‌کارگیری اندامگان یا ارگانیسم یا فرایندهای زیستی در صنایع تولیدی یا خدماتی دانسته‌اند. تعریف ساده این پدیده نوین عبارت است از دانشی که کاربرد یکپارچه زیست‌شیمی، میکروب‌شناسی و فناوری‌های تولید را در سامانههای زیستی به دلیل استفاده‌ای که در سرشت بین رشته‌ای علوم دارند، مطالعه می‌کند. در تعریف دیگر، زیستفناوری (بیوتکنولوژی) را چنین تشریح کرده‌اند: فنونی که از موجودات زنده برای ساخت یا تغییر محصولات، ارتقاء کیفی گیاهان یا حیوانات و تغییر صفات میکروارگانیسم‌ها برای کاربردهای ویژه استفاده می‌کند.
بیوتکنولوژی به لحاظ ویژگی‌های ذاتی خود، دانشی بین رشته‌ای است. کاربرد این گونه دانشها در مواردی است که ترکیب ایده‌های حاصل در طی همکاری چند رشته به تبلور قلمرویی با نظام جدید می‌انجامد و زمینه‌ها و روششناسی خاص خود را دارد و در نهایت حاصل برهمکنش بخشهای گوناگون زیست‌شناسی و مهندسی است. زیستفناوری در اصل هسته‌ای مرکزی و دارای دو جزء است: یک جزء آن در پی دستیابی به بهترین کاتالیزور برای یک فرایند یا عملکرد ویژه است و جزء دیگر سامانه یا واکنشگری است که کاتالیزورها در آن عمل می‌کنند.
پیدایش زیست فناوری
سابقه استفاده از میکروارگانیسم‌ها برای تولید مواد خوراکی نظیر سرکه، ماست و پنیر، به بیش از ۸ هزار سال قبل برمی‌گردد. نقش میکروارگانیسم‌ها در تولید الکل و سرکه در قرون پیش، زمانی کشف شد که گروهی از بازرگانان فرانسوی در جست و جوی روشی بودند تا از ترش شدن شراب و آبجو، ضمن حمل آنها با کشتی به نقاط دور، جلوگیری کنند. آنان از لویی پاستور تقاضای کمک کردند. لویی پاستور پی برد که مخمرها در خلاء، قند را به الکل تبدیل می‌کنند. این فرایند، بی هوازی تخمیر نام دارد. و نیزدریافت که ترشیدگی و آلودگی، بر اثر فعالیت یک دسته باکتری اسید استیک است، که الکل را به سرکه تبدیل می‌کند.
رشته بیوتکنولوژی یک رشته کاربردی و میان رشته‌ای مهندسی علوم است که قلمرو آن حداقل ۳۳ حوزه تخصصی علوم را در برمی‌گیرد. این رشته در کشور ما از سال ۱۳۷۸ در دانشکده علوم دانشگاه تهران در مقطع دکترای پیوسته ارائه می شود. این رشته از سه مرحله کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری تشکیل شده است که دانشجویان در مرحله کارشناسی پس از گذراندن موفقیت‌آمیز۱۳۲ واحد دروس مشترک معرفتی- نظری، علوم پایه، پزشکی، مهندسی و مبانی بیوتکنولوژی، به اضافه آموختن زبان انگلیسی در حد نمره ۵۵۰ تافل و آشنایی کامل با یک زبان برنامه نویسی کامپیوتر، در صورتی که معدل آنها در هر نیمسال تحصیلی ۱۵ باشد، می توانند وارد مرحله دوم یعنی مقطع کارشناسی ارشد شوند که در این مقطع یکی از ۶ گرایش بیوتکنولوژی میکروبی، بیوتکنولوژی پزشکی، بیوتکنولوژی محیطی و دریایی، بیوتکنولوژی مولکولی، فرآورش زیستی و بیوتکنولوژی کشاورزی (گیاهی) را انتخاب کرده و بعد از گذراندن ۳۲ واحد در یکی از گرایشهای تخصصی، و انجام معادل ۶ واحد پژوهشهای انفرادی و ارائه ۲ واحد سمینار، از مقطع کارشناسی ارشد فارغ التحصیل می شوند.
* گرایش‌ها و ابعاد مختلف این رشته در کارشناسی ارشد
این رشته در مقطع ارشد هیچ گرایشی ندارد.
دروس ارائه شده در مقطع کارشناسی ارشد
بیوشیمی،ژنتیک مولکولی، ژنتیک مولکولی میکروارگانیسم ها، مهندسی ژنتیک ۱، مهندسی ژنتیک ۲، بیوانفورماتیک، میکروبیولوژی، بیوتکنولوژی مقدماتی، هورمون ها و تنظیم کننده های رشد گیاهی، سیتوژنتیک مولکولی، روشهای آماری چندمتغیره و سمینار
کاربردهای بیوتکنولوژی
از کاربردهای این رشته می‌توان به این دو مورد اشاره کرد:
• تولید هورمون پروتئینی انسولین با استفاده از سلول‌های باکتری
ژن کدکننده این هورمون با استفاده ار تکنیک‌های جدید در داخل پلاسمیدهای ویژه‌ای به درون باکتری‌ها انتقال یافته و بیان می‌شوند. در وهله بعد می‌توان پروتئین مورد نظر را که توسط باکتری‌ها به‌طور انبوه تولید می‌شود، استخراج کرد و پس از خالص‌سازی در اختیار بیماران دیابتی قرار داد.
• تولید گیاهان مقاوم به حشرات
امروزه مشخص شده است که پروتئین‌های خاصی که از باکتری باسیلوس توریژنسیس استخراج می‌شود، به دستگاه گوارش حشرات چسبیده و مانع جذب مواد غذایی می‌شود. در واقع پروتئین‌های این باکتری برای حشرات سمی هستند. ژن‌های کدکننده این پروتئین‌ها را استخراج کرده و به ژنوم گیاهان مهم کشاورزی می‌افزایند. با بیان این ژن در داخل گیاهان، این پروتئین سمی برای حشرات تولید می‌شود. حشراتی که به گیاه حمله کنند توسط این پروتئین از بین خواهند رفت.
* زمینه‌های اشتغال
رشته بیوتکنولوژی، یک رشته جدید است و بی شک مدتی زمان خواهد برد تا فارغ التحصیلان آن، جایگاه واقعی خویش را پیدا کنند اما این به معنای آن نیست که موقعیت شغلی برای فارغ التحصیلان این رشته مهیا نیست. زمینه کار بیوتکنولوژی در داخل کشور مساعد است، برای مثال در حال حاضر عده‌ای از دانشجویان دوره دکترای بیوتکنولوژی که در زمینه بیوتکنولوژی میکروبی مطالعه می کنند، در حال حاضر بر روی آب‌های شور کشور مثل دریاچه ارومیه که امکان رشد موجودات در آن پیچیده و مشکل است، تحقیق می کنند تا با بهره گیری از تکنیک های بیوتکنولوژی، محیطی مناسب برای رشد موجودات دریایی در داخل آن فراهم کنند.
از سوی دیگر فارغ التحصیلان این رشته می توانند به عنوان نیروی انسانی متخصص برای مدیریت و هدایت امور فنی خطوط تولید، مزارع، آزمایشگاه‌ها و موسسات تولید فراورده های ژنتیکی مشغول به فعالیت شوند.
سامانه ملي مقالات و تحقيقات دانشگاهي
www.parsidoc.com
بیوتکنولوژی به لحاظ ویژگی‌های ذاتی خود، دانشی بین رشته‌ای است. کاربرد این گونه دانشها در مواردی است که ترکیب ایده‌های حاصل در طی همکاری چند رشته به تبلور قلمرویی با نظام جدید می‌انجامد و زمینه‌ها و روششناسی خاص خود را دارد و در نهایت حاصل برهمکنش بخشهای گوناگون زیست‌شناسی و مهندسی است. زیستفناوری در اصل هسته‌ای مرکزی و دارای دو جزء است: یک جزء آن در پی دستیابی به بهترین کاتالیزور برای یک فرایند یا عملکرد ویژه است و جزء دیگر سامانه یا واکنشگری است که کاتالیزورها در آن عمل می‌کنند.
پیدایش زیست فناوری
سابقه استفاده از میکروارگانیسم‌ها برای تولید مواد خوراکی نظیر سرکه، ماست و پنیر، به بیش از ۸ هزار سال قبل برمی‌گردد. نقش میکروارگانیسم‌ها در تولید الکل و سرکه در قرون پیش، زمانی کشف شد که گروهی از بازرگانان فرانسوی در جست و جوی روشی بودند تا از ترش شدن شراب و آبجو، ضمن حمل آنها با کشتی به نقاط دور، جلوگیری کنند. آنان از لویی پاستور تقاضای کمک کردند. لویی پاستور پی برد که مخمرها در خلاء، قند را به الکل تبدیل می‌کنند. این فرایند، بی هوازی تخمیر نام دارد. و نیزدریافت که ترشیدگی و آلودگی، بر اثر فعالیت یک دسته باکتری اسید استیک است، که الکل را به سرکه تبدیل می‌کند.
رشته بیوتکنولوژی یک رشته کاربردی و میان رشته‌ای مهندسی علوم است که قلمرو آن حداقل ۳۳ حوزه تخصصی علوم را در برمی‌گیرد. این رشته در کشور ما از سال ۱۳۷۸ در دانشکده علوم دانشگاه تهران در مقطع دکترای پیوسته ارائه می شود. این رشته از سه مرحله کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری تشکیل شده است که دانشجویان در مرحله کارشناسی پس از گذراندن موفقیت‌آمیز۱۳۲ واحد دروس مشترک معرفتی- نظری، علوم پایه، پزشکی، مهندسی و مبانی بیوتکنولوژی، به اضافه آموختن زبان انگلیسی در حد نمره ۵۵۰ تافل و آشنایی کامل با یک زبان برنامه نویسی کامپیوتر، در صورتی که معدل آنها در هر نیمسال تحصیلی ۱۵ باشد، می توانند وارد مرحله دوم یعنی مقطع کارشناسی ارشد شوند که در این مقطع یکی از ۶ گرایش بیوتکنولوژی میکروبی، بیوتکنولوژی پزشکی، بیوتکنولوژی محیطی و دریایی، بیوتکنولوژی مولکولی، فرآورش زیستی و بیوتکنولوژی کشاورزی (گیاهی) را انتخاب کرده و بعد از گذراندن ۳۲ واحد در یکی از گرایشهای تخصصی، و انجام معادل ۶ واحد پژوهشهای انفرادی و ارائه ۲ واحد سمینار، از مقطع کارشناسی ارشد فارغ التحصیل می شوند.
* گرایش‌ها و ابعاد مختلف این رشته در کارشناسی ارشد
این رشته در مقطع ارشد هیچ گرایشی ندارد.
دروس ارائه شده در مقطع کارشناسی ارشد
بیوشیمی،ژنتیک مولکولی، ژنتیک مولکولی میکروارگانیسم ها، مهندسی ژنتیک ۱، مهندسی ژنتیک ۲، بیوانفورماتیک، میکروبیولوژی، بیوتکنولوژی مقدماتی، هورمون ها و تنظیم کننده های رشد گیاهی، سیتوژنتیک مولکولی، روشهای آماری چندمتغیره و سمینار
کاربردهای بیوتکنولوژی
از کاربردهای این رشته می‌توان به این دو مورد اشاره کرد:
• تولید هورمون پروتئینی انسولین با استفاده از سلول‌های باکتری
ژن کدکننده این هورمون با استفاده ار تکنیک‌های جدید در داخل پلاسمیدهای ویژه‌ای به درون باکتری‌ها انتقال یافته و بیان می‌شوند. در وهله بعد می‌توان پروتئین مورد نظر را که توسط باکتری‌ها به‌طور انبوه تولید می‌شود، استخراج کرد و پس از خالص‌سازی در اختیار بیماران دیابتی قرار داد.
• تولید گیاهان مقاوم به حشرات
امروزه مشخص شده است که پروتئین‌های خاصی که از باکتری باسیلوس توریژنسیس استخراج می‌شود، به دستگاه گوارش حشرات چسبیده و مانع جذب مواد غذایی می‌شود. در واقع پروتئین‌های این باکتری برای حشرات سمی هستند. ژن‌های کدکننده این پروتئین‌ها را استخراج کرده و به ژنوم گیاهان مهم کشاورزی می‌افزایند. با بیان این ژن در داخل گیاهان، این پروتئین سمی برای حشرات تولید می‌شود. حشراتی که به گیاه حمله کنند توسط این پروتئین از بین خواهند رفت.
* زمینه‌های اشتغال
رشته بیوتکنولوژی، یک رشته جدید است و بی شک مدتی زمان خواهد برد تا فارغ التحصیلان آن، جایگاه واقعی خویش را پیدا کنند اما این به معنای آن نیست که موقعیت شغلی برای فارغ التحصیلان این رشته مهیا نیست. زمینه کار بیوتکنولوژی در داخل کشور مساعد است، برای مثال در حال حاضر عده‌ای از دانشجویان دوره دکترای بیوتکنولوژی که در زمینه بیوتکنولوژی میکروبی مطالعه می کنند، در حال حاضر بر روی آب‌های شور کشور مثل دریاچه ارومیه که امکان رشد موجودات در آن پیچیده و مشکل است، تحقیق می کنند تا با بهره گیری از تکنیک های بیوتکنولوژی، محیطی مناسب برای رشد موجودات دریایی در داخل آن فراهم کنند.
از سوی دیگر فارغ التحصیلان این رشته می توانند به عنوان نیروی انسانی متخصص برای مدیریت و هدایت امور فنی خطوط تولید، مزارع، آزمایشگاه‌ها و موسسات تولید فراورده های ژنتیکی مشغول به فعالیت شوند.
سامانه ملي مقالات و تحقيقات دانشگاهي
www.parsidoc.com
