بیوتکنولوژی چیست و برای چه اهدافی به‌کار می‌رود؟ مهندسی بیوتکنولوژی یک رشته هیجان‌انگیز و درحال توسعه است که مبانی فناوری و زیست‌شناسی را برای حل برخی از پیچیده‌ترین چالش‌های پزشکی، کشاورزی و محیط‌زیست با هم ادغام می‌کند.
درصورت استفاده صحیح، این علم می‌تواند به نجات جان انسان‌ها در سراسر دنیا کمک کند و بهره‌وری مواد غذایی را هم ارتقا دهد. ازاین‌رو برای کسانی که می‌خواهند در رشته بیوتکنولوژی ادامه تحصیل دهند، اطلاع از بازار کار، گرایش‌ها، میزان درآمد و کاربردهای آن از اهمیت بالایی برخوردار است.
بیوتکنولوژی چیست و چه کاربردی دارد؟
رشته بیوتکنولوژی (زیست فناوری) شامل فعالیت‌هایی در جهت طراحی، توسعه و دست‌کاری برخی از سیستم‌ها، فرایندها و ارگانیسم‌های بیولوژیکی است. این رشته با ترکیب زیست‌شناسی و اصول مهندسی، قصد دارد راه‌حل‌های نوآورانه‌ای را در صنایع گوناگون ازجمله پزشکی، کشاورزی، انرژی، محیط‌زیست و تولید مواد غذایی ایجاد کند.
بیوتکنولوژی در دنیای امروز به‌عنوان یکی از جدیدترین و پرتقاضاترین شغل‌ها در بازار کار به‌شمار می‌رود که با موضوعاتی مانند شیمی، فیزیک، مفاهیم ریاضی، مهندسی و زیست‌شناسی سروکار دارد. زمانی که تمام این علوم با هم ادغام می‌شوند، متخصصان قادر هستند تا محصولات و فناوری‌های مدرنی را به کار بگیرند که برای سلامت و زندگی انسان مفید خواهد بود.
با شناخت نسبی درباره بیوتکنولوژی، سوال دیگری که مطرح می‌شود این است که کاربرد زیست فناوری چیست و چگونه در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد؟ برخی از مهم‌ترین کاربردهای این علم شامل موارد زیر هستند.
کاربردهای بیوتکنولوژی در پزشکی
ازآنجایی‌که زیست‌فناروی ارتباط زیادی با مسائل بهداشتی و پزشکی دارد، در پاسخ به این پرسش که کاربرد بیوتکنولوژی در پزشکی چیست؟ میتوان موارد زیادی را نام برد.
ژن‌درمانی که برای اختلالات ژنتیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، نمونه‌ای از دست‌کاری محققان به‌منظور اصلاح یک مشکل مربوط به سلامت است. این کار در حوزه بیوتکنولوژی پزشکی جای دارد و می‌تواند برای درمان بسیاری از بیماری‌ها موثر واقع شود.
برای تبدیل باکتری‌ها به گونه‌هایی که قادر به ساخت پروتئین‌های انسانی باشند، میتوان از زیست فناوری پزشکی استفاده کرد. در این روش بعد از انجام فرایندهایی در محیط آزمایشگاهی، مواد تولیدشده توسط باکتری‌ها به بدن انسان منتقل می‌شود.
انسولین اولین پروتئین انسانی بود که به این روش تولید شد. افراد مبتلا به دیابت نوع 1 دارای جهش در ژنی هستند که به‌طور معمول انسولین را کد می‌کند، پس با تزریق این ماده میتوان سطح گلوکز خون آن‌ها را در حد طبیعی نگه داشت.
کاربردهای بیوتکنولوژی در محیط زیست
اینکه بیوتکنولوژی چیست و چرا درزمینه محیط‌زیست از آن استفاده می‌شود؟ مربوط به امکان توسعه شیوه‌های پایدار زیست‌محیطی با کمک این حوزه تحقیقاتی است که به کاهش آلودگی‌ها و ضایعات منجر می‌شود. برخی از موارد کاربرد دراین‌زمینه عبارت‌اند از:
- به‌منظور تصفیه خاک برای برطرف‌کردن فلزات سنگین و دیگر آلاینده‌های موجود، از روش گیاه‌پالایی با کمک میکروارگانیسم‌های مهندسی‌شده استفاده می‌شود
- با واردکردن میکروارگانیسم‌ها به محل‌های جمع‌آوری زباله، میتوان آن‌ها را به‌صورت ارگانیک تجزیه کرد.
- یکی دیگر از کاربردهای بیوتکنولوژی درزمینه محیط‌زیست، استفاده از باکتری‌های پلاستیک‌خوار است که آلودگی‌های موجود در آب و خاک را سریع‌تر تجزیه می‌کنند
- دست‌کاری مواد غذایی با کمک زیست‌فناوری موجب ساخت محصولاتی می‌شود که تا مدت‌زمان بیشتری تازه می‌مانند و به این ترتیب، ضایعات غذایی کاهش پیدا می‌کند
- بازسازی ژنتیکی با کمک این علم در تلاش است تا گونه‌های گیاهی در خطر انقراض را احیا کند
کاربردهای بیوتکنولوژی در صنعت
زمانی که از بیوتکنولوژی صنعتی صحبت می‌شود، به‌معنای استفاده از میکروارگانیسم‌ها برای تولید کالاهای پرکاربرد است که برخی از آن‌ها شامل موارد زیر هستند:
- استفاده از آنزیم‌ها و میکروب‌ها برای ساده‌کردن روند تولید برخی از مواد شیمیایی که به کاهش هزینه‌های عملیاتی و انتشار مواد آلاینده کمک می‌کند
- ارائه سوخت‌های زیستی و تجدیدپذیر مانند ذرت به‌جای منابع فسیلی که تجدیدپذیر نیستند و گازهای گلخانه‌ای زیادی را در محیط پخش می‌کنند
- ساخت لباس‌ها و منسوجات با استفاده از پروتئین‌های موجودات زنده نیز نمونه دیگری از کاربرد بیوتکنولوژی درزمینه صنعت است
کاربردهای بیوتکنولوژی در کشاورزی
ارتباط کشاورزی با بیوتکنولوژی چیست و چطور میتوان آن‌ها را باهم ترکیب کرد؟ زیست‌فناوری در این حوزه، تغییرات ژنتیکی روی گیاهان و حیوانات ایجاد می‌کند تا محصولاتی تولید شود که ارزش غذایی بیشتری دارند. تعدادی از مهم‌ترین کاربردها در این حوزه عبارت‌اند از:
- تولید علف‌کش‌ها و آفت‌کش‌هایی که ازنظر ژنتیکی تغییر کرده‌اند تا برای سلامت انسان ضرر کم‌تری داشته باشند
- تولید محصولات کشاورزی که در برابر کمبودهای محیطی همچون خشک‌سالی و کاهش فضا مقاوم هستند.
- تولید غلاتی که فاقد گلوتن هستند و توسط افراد مبتلا به سلیاک مصرف می‌شوند
- انتخاب گونه‌هایی که دام‌ها و محصولات بهتری تولید می‌کنند
- تولید مکمل‌های غذایی که مواد مغذی فراوانی دارند
رتبه لازم برای رشته بیوتکنولوژی
برای آن دسته از داوطلبان کنکور سراسری که به تحصیل در رشته بیوتکنولوژی برای مقطع کارشناسی علاقه دارند، رتبه قبولی آن‌ها وابسته به سهمیه، دانشگاه مورد نظر و ظرفیت پذیرش واحدهای آموزشی است.
افرادی که از منطقه یک هستند باید رتبه بهتری در مقایسه با داوطلبان شرکت‌کننده از مناطق 2 و 3 داشته باشند. به‌طور معمول برای دانشگاه‌های دولتی، کسب رتبه 5هزار شانس قبولی شما را افزایش می‌دهد.
رشته بیوتکنولوژی به‌صورت دکتری پیوسته نیز در دانشگاه تهران ارائه می‌شود که متقاضیان برای قبولی باید رتبه‌های زیر هزار را کسب کنند، افرادی که رتبه کشوری پایین‌تر از 500 دارند سریع‌تر پذیرش می‌شوند. البته قبولی در مصاحبه نیز یکی از شرایط اصلی به‌شمار می‌رود.
انواع گرایش‌های زیست فناوری چیست؟
زمانی که می‌پرسید گرایش‌های رشته بیوتکنولوژی چیست، باید بگوییم که بیوتکنولوژی علم گسترده‌ای است که حوزه‌های مختلفی همچون کشاورزی، صنعت و پزشکی را در بر می‌گیرد.
درمجموع انواع زیست فناوری را میتوان با توجه به نوع گرایشی که دانشجویان در مقطع کارشناسی ارشد انتخاب می‌کنند در 6 دسته مختلف جای‌گذای کرد که به‌طور کلی شامل موارد زیر هستند.
پیشنهاد ویرایشگر نت باز 360: اینترنت فیبر نوری چیست؟ 7 دلیل که اینترنت فیبر نوری را انتخاب کنید
گرایش زیست فناوری پزشکی
اینکه رشته بیوتکنولوژی پزشکی چیست و دروس تخصصی گرایش زیست فناوری پزشکی کدام است؟ از پرسش‌های اساسی برای دانشجویانی به‌شمار می‌رود که می‌خواهند این شاخه را انتخاب کنند.
محصلان این رشته برای به‌کارگیری زیست‌فناوری در امور بهداشتی و درمانی، واحدهای درسی همچون ایمنی‌شناسی سلولی، ایمونوژنتیک، آنزیمولوژی، فارماکوژنتیک و متابولیت‌های میکروبی را پاس می‌کنند .
گرایش زیست فناوری محیطی و دریایی
منظور از گرایش محیطی دریایی در بیوتکنولوژی چیست و چطور از آن استفاده می‌شود؟ با پایان دوره تحصیلات، شما دانش کافی برای به‌کارگیری زیست‌فناوری در جهت استخراج معادن به‌صورت بیولوژیک، تصفیه فاضلاب‌ها، رفع آلاینده‌های مضر از آب دریاها و بازسازی بیولوژیکی محیط را در اختیار دارید.
دانشجویان با انتخاب این گرایش باید دروسی همچون آلودگی دریا و بیوتکنولوژی دریایی، میکروبیولوژی محیطی، پاک‌سازی زیستی، فروشوئی میکروبی و معادلات دیفرانسیل را مطالعه کنند.
گرایش زیست فناوری مولکولی
در این شاخه دانشجویان درباره علومی همچون مهندسی پروتئین، ژنتیک، غشا و سنسورهای بیولوژیک اطلاعات لازم را به‌دست می‌آورند. برخی از دروس تخصصی آن‌ها نیز شامل بیولوژی سلولی-مولکولی تکوینی، آنزیمولوژی و مهندسی ژنتیک پیشرفته است.
گرایش زیست فناوری میکروبی
دانشجویانی که با ورود به مقطع کارشناسی ارشد، زیست فناوری میکروبی را انتخاب می‌کنند، به‌دنبال این هستند که دروس تخصصی این شاخه از بیوتکنولوژی چیست و در پایان دوره چه مباحثی را یاد می‌‌گیرند؟
در این گرایش به استفاده از انواعی میکروارگانیسم‌ها برای تولید موادی همچون پروتئین، لیپید و پلی‌ساکارید پرداخته می‌شود. ازطرفی دروسی که توسط استادان تدریس خواهد شد شامل بیوتکنولوژی آرکی باکترها، فیزیولوژی میکروارگانیسم‌ها، پدیده‌های تخمیری و آنتی‌بیوتیک‌ها است.
گرایش زیست فناوری کشاورزی (گیاهی)
دروس این شاخه از بیوتکنولوژی چیست و چه هدفی دارد؟ درصورت انتخاب زیست‌فناوری کشاورزی، با یادگیری دروسی همچون ژنتیک مولکولی گیاهی، تعیین نقشه ژنی، کشت بافت، سیتوژنتیک و اصول اصلاح نباتات می‌توانید با نحوه تغییر و دست‌کاری محصولات کشاورزی آشنا شوید.
گرایش بیوتکنولوژی فراورش زیستی
نحوه تولید و استخراج آنزیم‌ها، ساخت و طراحی راکتورهای زیستی ازجمله مباحث مربوط به این گرایش است. دروسی مانند کنترل فرایند، بیوشیمی، طراحی بیوراکتورها، فرایندهای جداسازی، طرح و اقتصاد مهندسی نیز به دانشجویان فراورش زیستی آموزش داده می‌شود
فرصت های شغلی برای رشته زیست فناوری
شغل بیوتکنولوژی چیست و این افراد چه کاری انجام می‌دهند؟ بسیاری از بیوتکنولوژیست‌ها در محیط آزمایشگاهی فعالیت دارند تا به دانشمندان و پزشکان در انجام انواعی از تحقیقات کمک کنند.
کار آن‌ها به نگهداری از تجهیزات آزمایشگاهی، سنتز مواد شیمیایی، اجرای آزمایش‌ها و ارائه گزارش از یافته‌های تحقیقاتی نیز مربوط می‌شود. برخی از بیوتکنولوژیست‌ها نیز در محیط‌های غیربالینی به جمع‌آوری داده و انداه‌گیری نحوه عملکرد محصولات یا فرایندها می‌پردازند.
بیوتکنولوژیست‌ها می‌توانند در هر یک از گرایش‌های مربوط به رشته خود تخصص پیدا کنند، این افراد با توجه به سابقه تحصیلی و علایق حرفه‌ای خود توانایی فعالیت به‌عنوان تکنسین علوم پزشکی، مواد غذایی و دستیار تحقیقاتی را دارند.
در بسیاری از شرکت‌های بزرگ دارویی، دانشگاه‌ها و سازمان‌های حفاظت از محیط‌زیست فرصت‌های شغلی مختلفی برای کسانی که در رشته بیوتکنولوژی تحصیل کرده‌اند، در نظر گرفته می‌شود.
در کشور ما بیوتکنولوژی یک رشته نوظهور و جدید محسوب می‌شود که هنوز موقعیت‌های شغلی زیادی برای آن تعریف نشده است. دانشجویان فارغ‌التحصیل در مقطع دکتری درحال‌حاضر می‌توانند در برنامه‌های تحقیقاتی مربوط به حوزه دریایی و کشاورزی شرکت کنند.
درآمد و حقوق رشته بیوتکنولوژی در دنیا
با علم به اینکه بیوتکنولوژی چیست و چه مشاغلی برای آن ایجاد شده، معمولا اغلب افراد دوست دارند که اطلاعاتی درباره درآمد این رشته هم بدانند. بیوتکنولوژی یک حوزه درحال گسترش است که با پیشرفت علم، فرصت‌های تازه‌ای برای رشد آن فراهم می‌شود.
مشاغلی که در رشته بیوتکنولوژی ایجاد می‌شود شامل موقعیت‌هایی درزمینه تحقیق و توسعه، امور نظارتی و تضمین کیفیت و تولید است که هرکدام براساس ارگان مربوط درآمد متفاوتی را برای کارکنان در نظر می‌گیرد.
بیوتکنولوژیست‌هایی که مدرک کارشناسی ارشد یا دکترا را دریافت می‌کنند، می‌توانند به‌عنوان محقق پزشکی، بیوشیمیست یا بیوفیزیک‌دان مشغول به کار شوند که متناسب با میزان تخصص و تجربه، حقوق فرد تعیین می‌شود.
به‌طور کلی در سطح دنیا بیوتکنولوژیست‌ها از میانگین حقوق سالانه خوبی برخوردار هستند. کسب سال‌ها تجربه دراین‌زمینه و داشتن تحصیلات تکمیلی منجر به پیشرفت حرفه‌ای و دریافت حقوق بالاتر برای آن‌ها می‌شود.
براساس پیش‌بینی‌های انجام‌شده توسط اداره آمار کار ایالات متحده (BLS)، درآمد رشته بیوتکنولوژی بین سال‌های 2018 تا 2028 با نرخ رشد متوسط 5درصد رو به افزایش است که نسبت به برخی دیگر از مشاغل علمی و تحقیقاتی، کمی سریع‌تر رشد می‌کند.
درآمد و حقوق رشته بیوتکنولوژی در ایران
ازآنجایی‌که فرصت‌های شغلی کم‌تری برای دانش‌آموختگان بیوتکنولوژی در کشور ما وجود دارد، میزان درآمد زیست‌فناوری در ایران به‌طور دقیق مشخص نیست و نمی‌توان یک رقم واحد برای آن بیان کرد.
ازطرفی برای تعیین حداقل و حداکثر حقوق دریافتی برای کسانی که می‌خواهند در یکی از حوزه‌های تخصصی بیوتکنولوژی فعالیت کنند، باید عوامل مختلفی را در نظر گرفت. برخی از این عوامل شامل زمینه کاری، سازمان انتخاب‌شده، سطح تجربه و مهارت فرد است.
پیشنهاد ویرایشگر نت باز 360: رایانش کوانتومی چیست و چگونه کار می‌کند؟
جمع‌بندی
بیوتکنولوژی چیست و کجاها کاربرد دارد؟ این رشته که چند سالی است در برخی از دانشگاه‌های کشور ما هم تدریس می‌شود علوم مختلفی ازجمله زیست‌شناسی، فیزیک، شیمی و ریاضیات را با هم ترکیب می‌کند. این رشته گرایش‌های متنوعی دارد و برای تولید محصولات جدید مورد استفاده قرار می‌گیرد.
